900t 箱梁運梁車橋面垂直提升會車施工技術

祁國歡QI Guo-huan

（中鐵十二局集團第一工程有限公司，西安 710038）

0 引言

受現澆梁、高壓線遷改和下部重難點施工等進度影響，900t 箱梁架設工期常被壓縮，為按期完成架梁任務，單方向架梁是行之有效的措施，為增加箱梁運輸能力，將一臺運梁車增加為兩臺及以上，運梁車會車常采用平臺法或地面提升機提升法，該兩法的基礎設置及拼裝均需要征用臨時用地，而且會車位置固定，尤其遇有特長橋單向運距12 km 以上時，固定點會車就無法充分發揮運梁車功效，為突破上述會車局限，選擇既能滿足會車又能實現會車地點移動的方案成為提高運梁效率的關鍵。

1 工程概況

連徐鐵路IV 標邳州梁場位于邳州特大橋710#～717#墩左側，共承擔660 孔900t 箱梁預制架設任務，最遠架設里程18km，原計劃架梁工期510d，施工過程中由于外界環境影響，實際架梁工期壓縮至340d，依據工期及運距推算，需兩臺運梁車24h 作業才可完成架梁任務。同時，存在現場征地難度大且費用高、線路右側緊靠隴海鐵路等施工難題。實現安全、高效進行兩運梁車會車是架梁工作難點所在。

2 方案比選

2.1 平臺會車法

用鋼架于計算會車位置橋梁一側搭設92.48m×10m平臺，平臺與橋面鋪設120b 型鋼加10mm 鋼板，平臺處箱梁翼緣板部分設置鋼筋補強，箱梁翼緣板下打設鋼管樁支撐，平臺搭建后進行預壓。兩運梁車會車時，空載運梁車先駛入平臺等待，重載運梁車運梁通過后，空載運梁車再駛出平臺。存在施工成本大、占用臨時用地、會車點固定等不足。

2.2 地面提升機會車法

用鋼墩和鋼梁于計算會車位置拼裝跨墩龍門吊。會車時，龍門吊將空載運梁車提升一定高度，重載運梁車馱運900t 箱梁從其下穿行通過。存在增加跨墩龍門吊成本高、會車點固定等缺點。

2.3 橋面提升機會車法

提升機放置于橋面上，采用與地面提升機相似的垂直提升會車法。并且隨著架梁進度向前延伸，提升機可相應轉場至最佳會車位置。橋面提升機會車法即可很好地克服上述局限，并可隨時變換最佳會車位置。

3 總體設計方案概述

①設計制作O 型框架提升機，高度空間滿足兩臺運梁車加箱梁高度，寬度空間滿足箱梁寬度限界，下部兩支撐點設于箱梁最大承力腹板處。②起升系統采用定點起吊，卷揚機和定滑輪系設于O 型框架內，動滑輪系設于吊具梁內。運梁車與提升機起重系統之間用吊板與吊耳相連。③會車時，空載駛入提升區域并提升一定高度，然后重載運梁車從其下穿行通過。

4 O 型提升系統結構設計

4.1 框架系統

框架橫向上應滿足運梁車馱運900t 箱梁通過時寬度限界，縱向上既要滿足空、重載運梁車通過時高度限界，又要滿足箱梁腹板承力區域限制，在該縱橫限定的條件下，提升框架橫截面由上曲梁、下曲梁、支撐底座和下橫梁組成O 型形狀，兩框架之間設三根聯系梁連為整體。各結構件均為Q325 鋼板焊制的箱體結構，相互之間用螺栓聯接。各結構件組成形式及整體框架應力分配，利用有限元分析驗算，各工況受力滿足規范要求。提升機截面形式見圖1，框架應力分布見圖2。

圖1 提升機截面形式圖

圖2 框架應力分布圖

4.2 承力系統

900t 箱梁屬于單箱薄壁結構，主要承力部位為箱體兩側腹板區域。支撐底座既起框架連接作用又起豎向承力作用，其下部200×2400mm 平面與箱梁腹板部位相接觸，然后設弧形過渡與框架下曲梁用螺栓聯接，兩支撐底座水平方向設下橫梁嵌扣聯接。提升機整體承力驗算采按平面桿系有限元法模擬，檢算合格。支撐底座結構見圖3。

圖3 支撐底座結構圖

4.3 提升系統

O 型框架頂面為曲線形，無法布置起升小車。根據框架空間布局，提升系統設為框架內置式定點起吊，將提升卷揚機、定滑輪繞組設置于O 型框架內，根據提升重量及空間分析，采用多層纏繞卷揚機構，電動機為YZPFE200L-8-15，減速器QJC1100.215C-7，卷筒直徑為750mm，每層容繩13 圈，鋼絲繩為6×31WS+IWR-26-1870-I－光－右交，動滑輪組倍率為10。

提升機前框架設一條鋼絲繩通過平衡輪組呈平衡卷繞，后框架兩條鋼絲繩各自獨立卷繞，使四個吊點構成靜定三點起吊體系，可避免起重體系超載和起吊時對運梁車主梁產生附加扭矩。提升系統布置圖見圖4。

圖4 提升系統布置圖

4.4 吊具系統

提升機與運梁車相聯的吊具系統采用特制箱體吊梁和鋼吊板，運梁車翼梁間焊制專用吊耳，鋼吊板上部伸入吊梁內并用銷軸固定，下部與運梁車吊耳設等孔徑活動銷軸。吊具系統聯接示意圖見圖5。

圖5 吊具系統聯接圖

4.5 智能監控系統

為保證提升機提升運梁車能夠實現安全全面監控，安裝專用智能安全監控程序對提升機起升速度、起升距離、起升重量進行智能控制，并在主要卷揚位置安裝攝像監控。使提升機在提升運梁車時能夠實時監控預警，保障提升作業時安全。監控畫面見圖6。

圖6 監控畫面圖

5 提升運梁車會車

5.1 提升機組裝就位

用吊車或梁場900t 箱梁提梁機于梁場將支撐底座、下曲梁、上曲梁組成門架，將兩門架吊于橋面并用三根聯接橫梁組成一體，安裝液壓、電器進行調試和報檢。運梁車固定專用馱梁駛入提升機范圍內，起升運梁車緩沖調度，使馱梁頂面與提升機兩框架左右聯接橫梁相接觸，接觸點位用四個10t 倒鏈與運梁車主梁進行緊固。各聯接檢查合格后，運梁車馱運提升機及附件至初次會車地點并安裝下橫梁和坡度靴板。為確保支撐底座受力均勻，箱梁頂面與底座接觸區鋪墊10mm 厚橡膠板，不平整處用細砂找平，四個著力點高差不大于20mm。提升機就位后，門架四角分別用10t 倒鏈緊固于梁面預埋鋼筋上。

5.2 提升會車

空載運梁車駛入提升機指定區域，開啟提升機，下落吊具只至鋼吊板孔與運梁車吊耳孔對中，插入Φ10 鋼銷并用防脫卡鎖住。提升機、運梁車及各銷軸檢查正常后，在各監控信息提示下，將空載運梁車提升6.6～7.0m 高，重載運梁車從其下以0.5km/h 速度穿行通過，然后將空載運梁車緩慢下落至梁面，解除吊板銷軸，檢查運梁車各狀態正常后，緩慢駛出提升機區域。提升空載運梁車狀態見圖7。

圖7 提升空載運梁車狀態圖

5.3 提升機轉場

隨著架梁進度向前延伸，兩運梁車最經濟會車點會不斷更新。根據現場施工狀況確需更換會車位置后，拆除提升機下橫梁及坡度靴板，空載運梁車背負馱架將提升機整機馱起，各聯接裝置緊固后運至新會車點位放置。運梁車馱運提升機轉場見圖8。

圖8 運梁車馱運提升機轉場圖

6 應用效果

連徐鐵路邳州梁場單方向最遠架梁距離18km，應用該技術三次轉點會車，107d 共架設900t 箱梁450 孔，奪回損失工期2.7 個月。該技術得到了業主、同行良好評價，相關媒體也進行了宣傳報道，該技術操作簡單、安全可靠，使用場地局限性小。連徐鐵路運梁車會車狀態見圖9。

圖9 連徐鐵路運梁車會車狀態圖

7 結論

①采用閉環受力原理，設計了O 型結構門架，將卷揚起升系統進行內置，既滿足了結構、梁體安全受力要求又減輕了整機重量。②采用特殊底座承力結構，無需征占專用安裝場地，在橋面閑置位置即可完成全部拼裝工作并進行調試，路基橋面均可設置，安裝便捷。③設計專制馱梁，運梁車可馱運提升機移位。隨著架梁距離延伸，根據最合理重、空載運梁車會車距離，適時移位。