范旭強
(中國鐵路設計集團有限公司,天津 300308)
隨著我國高速鐵路建設逐步向西南、西北、中西部山區(qū)發(fā)展,出現(xiàn)了大量橋隧對接、串接的橋梁架設工況[1]。為了解決短隧、中小橋零距離架梁工況轉(zhuǎn)換頻繁的問題,運架一體機的應用優(yōu)勢得以體現(xiàn)。
某在建時速350 km/h 的高速鐵路客運專線位于皖南山區(qū),線路全長89.582 km,預制簡支箱梁包括雙線24 m、雙線32 m、單線24 m、單線32 m,共4 種梁型。在雙線箱梁運架梁通道上,短隧道、中小橋、短路基等架梁工況轉(zhuǎn)換頻繁。
針對本工程架梁通道上短隧道多,橋隧對接、串接、路橋連接轉(zhuǎn)換頻繁的特點。使用運架分離式架橋機具有過路基、隧道時間長;需要拆卸、組裝;施工工效低且安全性不易掌控等缺點。運架一體機的優(yōu)勢較為明顯,本工程采用鄭州市華中建機有限公司生產(chǎn)的HZQY900B 型運架一體機,整機參數(shù)見表1。
表1 整機參數(shù)
HZQY900B 型運架一體機可以運輸雙線整孔箱梁通過時速250 km 和時速350 km 的雙線隧道,可以架設32 m、24 m、20 m 等跨度的高速鐵路、客運專線雙線預應力混凝土整孔箱梁,并可實現(xiàn)在隧道口、隧道外的多種工況架梁作業(yè),該機可以提運箱梁在施工便道、路基和已架好的箱梁上行駛及進行架梁[2]。
該架橋機采用提梁、運梁、架設三合一的設計模式,與傳統(tǒng)的流動式架橋機相比,該架橋機無須下導梁及整機以外的任何輔助機具即可以順利架梁,自重輕,形式簡單,作業(yè)程序簡便,工作效率高,作業(yè)安全易于保證。
該架橋機變跨操作方便,對作業(yè)環(huán)境適應性強;該架橋機在架梁過程中,任何部位均不需要錨固,減少了架梁作業(yè)量,提高了作業(yè)安全性,整機作業(yè)程序簡便易行,穩(wěn)定性好,安全可靠。
HZQY900B 型運架一體機主要由主結(jié)構(gòu)(主梁、中支腿、前支腿、前車架、后車架)、起升系統(tǒng)(前、后起重天車、卷揚機、吊具)、整機走行系統(tǒng)(前、后車懸掛總成)、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分組成,如圖1 所示。
圖1 HZQY900B 型運架一體機主結(jié)構(gòu)圖
本線為時速350 km/h 高速鐵路客運專線,雙線箱梁尺寸為:梁高3 052 mm,梁寬12 600 mm;隧道斷面凈空高度有10 000 mm(預留400 mm 調(diào)平層)和9 600 mm(未預留調(diào)平層)兩種。
1)架橋機的最大作業(yè)風力為6 級,原則上在超過5 級風或中雨天氣下不進行吊梁作業(yè)。
2)架橋機嚴禁超載使用。
3)架橋機每次吊梁前,起重天車均要空車試運行,特別注意啟動、停止控制是否靈敏。
1)架橋機在彎路上行駛時應盡量走大彎,嚴禁急轉(zhuǎn)彎。
2)在行駛過程中,架橋機懸掛必須處于中位。
3)架橋機不得長時間載重停置,運梁過程中因故不能卸載而需長時間停置,必須選擇平整堅固的場地使梁體落地,應在兩側(cè)輪胎下塞楔木,防止滑動。
4)架橋機應選擇在路面寬度大于車體寬度約1 倍、基本平坦的水泥、瀝青及壓實的級配碎石路面上行駛(梁場、施工便道不得設橫坡,但可設置人字坡)。
5)架橋機運行速度應保持勻速,嚴禁突然加速或急剎車,嚴禁高檔位急起急停。架橋機空載平地行駛速度應控制在8 km/h 以內(nèi),滿載平地行駛速度應控制在4 km/h 以內(nèi),曲線、坡道地段應嚴格將速度控制在3 km/h 以內(nèi)。
施工案例:鄭家塢隧道DK60+090~DK60+711.51,隧道全長621.51 m;楊屋里中橋DK60+711.51~DK60+809.72,橋梁全長98.21 m,1 孔24 m,2 孔32 m 簡支梁,出隧道口橋隧零距離架梁,如圖2 所示。
圖2 出隧道口零距離架梁
a)運架一體機從梁場出發(fā),運輸待架箱梁。在鄭家塢隧道內(nèi)運梁,運架一體機中位過鄭家塢隧道,至鄭家塢隧道洞口。
b)運架一體機通過中支腿升降,使前支腿支撐在楊屋里中橋橋臺墊石上。要求前支腿中心距橋墩縱向中心橫向偏差不超過100 mm,否則主機后退重新調(diào)整橫向偏移量,并且事先在前支腿下橫梁和楊屋里中橋橋臺墊石之間塞墊10 mm 的橡膠皮,以保護橋墩墊石以免局部受壓碎裂。
c)后車及前支腿驅(qū)動裝置推動整機前行,使前車跨過前支腿,向楊屋里中橋待架孔前方移動。
d)當中支腿到達距離楊屋里中橋橋臺前端0.7 m 處停車,中支腿油缸伸出并支撐在楊屋里中橋橋臺上。前支腿脫空,啟動前支腿導柱伸縮油缸,回縮前支腿導柱,前支腿向前移動至橋墩上方。再次啟動前支腿導柱伸縮油缸,使前支腿向上頂推橋機主梁高度不小于200 mm,鎖定前支腿立柱鋼銷。中支腿油缸逐漸降低,使前支腿支撐在楊屋里中橋橋墩上。
e)后車及前支腿定扭矩變頻電機減速機推動整機前行,箱梁開始過孔,走行離前支腿約3 m 時,前小車吊具下落約60 cm,以免吊具及梁體碰前支腿托輥電機箱梁,垂直高度就位后開始落梁。
f)落梁完成,落梁過程由現(xiàn)場指揮發(fā)令,領(lǐng)班配合,下落過程中密切監(jiān)視箱梁與已架箱梁的前后位置,不得撞擊橋臺或前支腿;吊具要求水平(目測),發(fā)現(xiàn)不平時必須單動調(diào)節(jié)。出隧道口橋隧零距離架梁完畢。
施工案例:王家棚中橋DK63+702.47~DK63+768.57,橋梁全長66.1 m,2 孔32 m 簡支梁;桃樹里隧道DK63+768.57~DK65+718.3,隧道全長1 949.73 m,進隧道口橋隧零距離架梁,如圖3 所示。
圖3 進隧道口零距離架梁
a)運梁至王家棚中橋待架孔,支撐中支腿,打開前支腿并支撐,前支腿托輪與主梁接觸后,前支腿伸縮導柱向上頂升不小于200 mm 并鎖定,前車輪組脫空。
b)按正常架梁作業(yè)程序,前支腿支撐,整機前移到位,中支腿支撐;
c)將前支腿收至上橋臺狀態(tài)。
d)前支腿縱向移動上橋臺并支撐好;
e)按正常架梁作業(yè)程序縱移箱梁。
f)落梁就位,前支腿原地恢復至正常運輸狀態(tài),進隧道口橋隧零距離架梁完畢。
在短隧、中小橋頻繁轉(zhuǎn)換的工況下,使用HZQY900B 型運架一體機橋可以克服橋隧對接零距離架橋的難題,并且具有較高的架設效率。本工程的實踐對國內(nèi)類似工程具有一定的借鑒意義。