特大桥高墩大跨连续梁施工机械设备配套研究

王凤铭

（中铁十九局集团第二工程有限公司，辽宁辽阳 111000）

0 引言

某特大高墩大跨连续梁大桥工程总长度为185.796 km，其山上植被较多，属于山丘地带，其水流为不完全发育，而其谷地水流较多，其沿线跨越河流支流，流向为由东向西，在某工段处需要建设特大高墩连续梁大桥，为确保梁底与地面的高度达到设计标准，需要进行拉槽开挖，两侧设相应的排水沟，以利于排水。其中一主墩位于支流边坡处，由于该地季节变化幅度较大，其水位落差也相应较大，河流区在山谷中没有河滩，需要科学使用机械设备与技术相配套进行施工，确保工程有效性。

1 工程难点

1.1 T构连续梁防护

由于该连续梁的修建需要横跨于河道，而施工中交通问题成为施工的难点之一，因此，在作业进行中为确保施工安全，要划分安全地带，避免施工场地以外的人员进入场地而造成不必要的危险与事故。

1.2 梁体线形控制

在进行混凝土T构悬臂线施工环节中，要对梁体的预应力进行有效控制，及时调整由于桥跨结构出现的变形情况，确保最终施工效果符合施工设计标准。进行连续梁施工的时候，由于设计施工的最终结果并不完全与设计标准相一致，所以施工中应控制的要点就是主梁梁体在应力方面的施工以及预拱度方面的施工。预拱度在施工中的依据为施工设计图，施工中首先预压支架、托架，然后对支架以及托架在弹性变形方面的数据进行观测，最后结合设计图纸中的预拱度数据进行分析，这样可以对模板标高进行科学调整，防止梁体线性变形。

2 配套的施工机械设备

2.1 原则

首先要确保所选用的配套机械设备与当前工程特点相符合，适合工程场地的使用，同时达到工程场地的使用要求，施工质量符合工程的标准；确保所选用的机械设备具有先进的技术、具有较高的工作效率、易于施工现场人员操作、节能环保、避免维修起来比较繁琐的设备进场，同时要求设备的机动性能符合现场需要；选用机械设备时，尽量选用国产品牌、选取配件通用的设备，因为该类设备在损坏的情况下，配件容易获取，并且其售后问题比较容易解决，同时国产机械设备价格低廉、实用性较强、无需昂贵的运输费用；为防止因特殊情况而导致施工中出现的故障，应该额外准备一套备用电源，以备不时之需；最后，对所选设备进行科学管理，结合工程的实际情况对设备进行布置，并根据实际使用情况，合理调整设备使用情况，确保工程的顺利进行[1]。

2.2 选型

通常，桥梁在地面水平运输中需要相应的机械设备，工程中的特大高墩大跨连续梁施工情况也如此，由于工程量的关系，工程需要垂直运输设备。由于桥墩高度越来越高，在输送混凝土与相关材料时就会越来越困难，施工人员在工作过程中的上、下动作成为急需解决的问题，因此，应该提前对该问题制定合理解决方案，确保工程进展。以配套原则为前提，首先调研市场上机械设备的使用性能，最终确定使用垂直提升设备进行相关输送工作。塔吊以及工业电梯、混凝土的拌合方面，要根据现场施工的工程量以及具体情况，确定混凝土拌合的设备，混凝土输送方面，使用混凝土输送泵来完成相应工作。同时，根据现场施工需要，搭配合理的工业用电，并确保用电安全。工程主要配套设备见表1。

表1 主要设备一览表

3 机械设备配套技术研究

3.1 塔吊

在工程施工中，一般会使用塔式吊机，其主要特点就是能够实现施工中的各项技术要求，塔吊的主要工作就是将墩身以及桥梁上面的模板支架与相关工具进行拆除，同时可在垂直的角度实现混凝土施工。通常塔吊在梁部与墩身施工中使用比较频繁，安装塔吊时，通常将塔吊安装在墩身旁边，目的是便于施工，固定塔吊时，确保塔吊周围的混凝土基础处于稳定状态中[2-3]。在对墩身进行灌注时，随着高度的增加，要及时将塔吊的高度予以抬高，一般塔吊自由高度应该不低于40 m，连接施工墩身的高度通常为25 m。塔吊作业活动范围较大，对材料的吊装工作比较简便，同时，对较重的材料也可进行灵活吊装，有利于墩身的快速施工，提高了施工的效率。

3.2 混凝土拌和设备

确保拌合物配合比达到设计要求，并要求现场工作人员严格按照操作规程进行操作，严格控制计量误差，确保水泥误差在±1%以下，砂石料的误差控制在±2%以下，水以及外加剂的误差在±1%以下。拌合前对所用设备进行认真检查，防止因故障而出现计量失误的情况。此外，严禁工作人员随意对拌合料的配比进行更改，以确保拌合料的有效性。严格遵循拌合投料的顺序，进行拌合工作中，完成水和水泥的拌合工作后，方可加入外加剂。确保均匀拌合混凝土，并将拌合时间进行严格控制，确保每盘搅拌时间为2 min，拌合时间过长或过短都会影响混凝土的使用质量。

桥混凝土拌合设备容重为26 kN/m3，共配置2台，对混凝土进行自动计量，并且可以对砂石等材料进行自动输送，拌合料配合比差值控制在3%以下。结合施工中原料进场的路线以及施工量，在材料存放地点附近设自动拌合站2台，在完成本阶段桥梁施工后，将拌合站向下一施工阶段转移，主要目的是为了确保混凝土浇筑桥墩的时效性，以保障混凝土正常供应。

3.3 T构混凝土泵送

工程连续梁所用混凝土为C50混凝土，在拌合站拌制完成后，通过混凝土搅拌车运送至工地，施工中使用输送泵来完成施工。在泵输送现场，垂直高度在40 m以上。所以，使用泵输送混凝土过程中，务必确保其高强度作业，这样才能保证连续梁施工的质量。工程因工程量以及相关要求，设混凝土输送泵2台。泵输送混凝土与普通混凝土施工方式具有不同之处，所以，在进行拌合混凝土时，务必确保混凝土材料配比达到设计要求，并且满足泵输送的要求，确保所拌合出的混凝土能够保证对管道不能堵塞、离析，通过管道较顺畅，同时性能良好。

混凝土输送过程中，要确保输送泵与浇筑地点相近，并且确保所选地点满足输送管布置的要求。泵输送管的管径为125 mm，确保输送管相应阀门等配件齐全并且可以正常使用。尽量将管道长度予以减小，以减少材料的浪费。连接混凝土泵与输送管后，严格遵循混凝土输送泵使用说明进行操作，并且在使用前对泵进行认真检查，防止出现故障。启动泵后，先加水对泵进行湿润，然后调整泵到慢速，待设备运转平稳后，以正常速度进行运转。完成混凝土泵输送作业后，及时清洗设备内部。

3.4 工业电梯

使用工业电梯的主要目的是将施工人员以及相关工具材料进行运送。一般情况下，安装电梯的位置为桥墩旁边，位于塔吊的相对位置，目的是便于工作人员的输送以及施工安全。通常电梯的自由高度为10 m，连接墩身的高度一般为25 m。与塔吊工作内容几乎一致，电梯也要随着连续梁浇筑的高度增加而接高，使用电梯进行施工，具有较高的平衡性，简单易操作，保障施工人员安全的同时降低施工难度。

3.5 施工用电

工程沿线电力资源比较丰富，进行施工时可接通地方电源。本桥与一隧道出口同时使用1台1000 kW的变压器，备用电机为1台400 kW发电机。将电线进行架空，涉及施工区域应进行绝缘操作，为防止人员发生意外，严格采用三相五线制。

4 结束语

在特大桥梁施工作业中，机械设备的选型是关键一步，其将影响到施工的质量与效率，甚至涉及到施工安全，因此，务必确保所选机械设备与施工技术相配套。在选择机械设备时，应该结合工程施工的实际情况，不得完全套用其他工程内容。由于工艺技术的不断提高，同时机械设备的性能也越来越先进，要求工作人员将理论应用到实践中去，充分了解机械设备的性能，确保施工机械设备与施工技术相配套。