简支梁预制架设备配套技术.docx
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简支梁预制架设备配套技术
简支梁预制架设备配套技术
设计时速为300km以上客运专线用32m简支梁，为单箱单式结构，梁顶板宽13.4m，梁高最大3.05m，自重约900t，具有体积大、砼需求量大的特点。
在预制吊装运输和架设过程中，需要一些大型设备来配套施工，也不乏各种机械机具来配合。
根据制梁场的具体情况，按以下原则配备施工机械：
第一，与工程实际情况相适应，满足施工要求；第二，配备的机械设备相互配套，组成制梁、移梁、装梁的配套生产线；第三，确保施工设备的先进性和完好率，禁止老化设备进场；第四，主要施工设备配备时应有一定的备用量，保证施工连续进行；第五，根据工程中检验项目和检验要求配备先进、精密的试验检测设备，保证检验项目齐全，精度符合要求（试验技术人员操控）。
一、预制厂建设
1、制梁场地选择与布置
制梁场位置应选在场地平坦开阔、交通发达、水电资源丰富、施工条件便利、距离客运专线路基比较近的地方。
制梁场按统一标准化设计，横列式布置，场内包括制梁区、存梁区、钢筋加工绑扎区、混凝土搅拌区、砂石料堆放区、机修区、生活办公区等部分。
箱梁生产线上设有制梁台座、钢筋绑扎台座、模板整修台座、外侧模滑移轨道、蒸汽养护棚罩及其滑移轨道，2台60t龙门吊；存梁区内设有箱梁横移走道；成品箱梁采用2台450t轮胎式提梁机吊移装车。
其它辅助设施可根据实际地形适当调整。
2、地基处理设备配套
为防止地基下沉，保证运梁车、提梁机以及龙门吊的安全走行，预制和存放箱梁的稳定放置，其基础需要特殊处理。
旋挖钻机适宜于各种土质地层,砂性土，砂卵砾石和中等硬度以下基岩的施工，具有作业循环快、安全环保的施工特点。
制梁台座和存梁台座要承受约900t的载压，其两端基础必须采用钻孔桩处理，保证承载力满足要求和不均匀沉降量控制在标准范围内。
运梁机道路按照客运专线基础标准铺垫，推土机整平，压路机压实，坡度不大于3%。
提梁机走行道基础采用强夯机强夯处理，基础上采用C30混凝土硬化。
强夯设备包括15t圆柱体夯锤,25t以上履带式起重机,自动脱钩器,TY220型推土机.
模板整修台座和钢筋绑扎台座基础、龙门吊走行轨道基础采用三七灰土换填处理压实。
制梁场内道路采用三七灰土处理，路面采用C20混凝土硬化。
二、箱梁预制设备配套
（一）简支梁预制施工方案
箱梁预制按照现场工厂化集中生产，流水线施工，标准化作业。
制梁台座采用钢筋混凝土结构，上铺整体式钢板底模，外模采用整体滑移式钢模，内模采用液压式钢模，端模采用整体式钢模。
箱梁底、腹板钢筋与顶板钢筋提前分别在钢筋绑扎台座上绑扎好后，用2台60t龙门吊先将箱梁底、腹板钢筋吊于制梁台座上，然后吊装内模，最后吊装顶板钢筋。
混凝土采用2套HZS90型搅拌站拌制，混凝土输送车输送，混凝土泵车布料入模，按“下侧腹板→底板→上侧腹板→顶板”顺序,分层连续浇筑成型，插入式和附着式振动器振捣。
先在蒸汽养护棚罩蒸汽养护，然后再自然养护数天。
箱梁预应力钢绞线采用砂轮切割机下料，人工配合卷扬机穿束。
待箱梁砼达到设计要求后在制梁台座上采用千斤顶按照“两端对称”原则完成预张拉、初张拉，用提梁机提放到存梁台座上，在存梁台座上进行终张拉、自然养护、管道压浆及封锚施工等。
（二）设备配套
1、钢筋加工成型设备配套技术
钢筋加工包括冷拉调直、切断、变制、焊接等工序。
采用卷扬机冷拉调直，钢筋切断机和砂轮切割机下料、弯曲机弯制。
需要焊接的钢筋，采取先焊接，后弯曲成形的方法。
钢筋的纵向焊接以闪光对焊为主，双面搭接焊为辅。
闪光对焊具有熔接良好、可完全焊透的特点。
主钢筋接头主要采用闪光接触对焊进行连接。
φ8定位网钢筋采用电焊机点焊成型。
钢筋加工好后，梁体底腹板钢筋、顶板钢筋分别在绑扎后台座上绑扎成钢筋骨架。
绑扎胎具按钢筋骨架中钢筋间距与钢筋直径利用角钢割缺口进行钢筋定位。
为保证腹板钢筋骨架与底板的倾斜度，利用可自锁、可旋转的胎具，绑扎时自锁定位，移动时松开自锁装置，旋转胎具，使胎具失去对腹板钢筋骨架的约束。
预制箱梁时，采用专门制作的吊架，利用龙门吊将绑扎好的底腹板钢筋骨架、顶板钢筋骨架分别吊到制梁台位上。
2、制梁模板配套技术
制梁模板分为底模、外模、内模和端模。
底模采用固定整体式钢板制作。
底模分段运输进场，并进行拼焊成一整体。
外模采用整体滑移式钢模，安装外模时，通过移动轨道及滚轮将外模送到与底模相对应的地方，利用支撑油缸调整外模高度，用螺栓将外模与底模连接成一个整体。
拆模时，松开螺栓，千斤顶回油，外模会在重力作用下同底模分开并外移回落到移梁轨道上。
内模采用液压式整体钢模，它采用全自动液压操控模板收放，整体牵引出模。
入模采用梁场龙门吊配合整体吊入。
模板从形式上分为标准断面模板和收坡断面模板两部分，结构合理经济，安装快速简便，作业效率（收放作业时间）可达1.5～2h。
内模板装在液压小车上，安装时利用龙门吊整体吊入台位，依靠油缸驱动能使模板张开和收缩，其张开状态的外形尺寸与箱梁的孔洞尺寸吻合，其收缩状态小于箱梁端隔墙的内腔，以利于整体内模车通过端隔墙。
内模拆除后，可利用卷扬机拉出。
端模最后安装，采用整体式钢模制作，龙门吊吊装。
为保证腹板厚度，防止灌注混凝土时内模浮动，将内模与外模及端模用螺栓联结。
3、砼搅拌、运输设备配套技术
本着技术先进、设备精良实用、机械化程度高、速度快、生产率高、相互配套、操作方便的原则进行混凝土搅拌运输设备的配套。
32m简支片梁混凝土用量为300m3多，因此混凝土搅拌与输送至关重要。
按1片/天梁计算，宜采用2套HZS90型混凝土搅拌站。
一台搅拌机配一台四仓配料机，一个粉煤灰筒仓和两个水泥筒仓，一台ZL50型装载机集中上料。
两套拌合设备循环搅拌供料，一台搅拌机每小时实际可生产90m3混凝土。
混凝土运输采用6台8m3混凝土输送车运输，2台混凝土输送泵车布料，一台混凝土输送泵车配备三台混凝土输送车供料。
混凝土输送车还可用于钢筋绑扎台座、制梁台座、存梁台座、模板整修台座的浇筑、场内地面的硬化及桥面系混凝土施工等。
4、混凝土捣固设备配套技术
混凝土浇筑采用插入式振动器和附着式振动器振捣。
底板和顶板混凝土采用插入式振动器捣固，腹板混凝土采用附着式和插入式振动器联合振捣的方式。
5、蒸汽养生设备配套技术
箱梁预制场设2t蒸汽锅炉2台，通过钢管向制梁台座供应蒸汽。
为提高箱梁蒸汽养护的效率和施工机械化，采用移动式蒸汽养护棚罩进行箱梁蒸汽养护。
养护棚罩的行走机构采用电动轨行式，在箱梁预制生产线上可进行纵移；棚罩主体结构采用型钢组拼而成，顶部及两侧采用保温型彩钢板制作；棚罩两头设帆布，通过滑轮收放；养护棚罩内部设温度和湿度控制仪，并与养生蒸汽管道上的控制阀门相连，通过计算机实现静停、升温、恒温、降温四个养护阶段的自动控制。
自然养护采用草袋或麻袋覆盖洒水，洒水养护采用自动喷水系统和喷雾器进行。
6、箱梁预应力设备配套技术
箱梁预应力施工按照预应力束下料、安装、张拉、压浆、封锚等工序进行。
预应力钢束通过的混凝土管道，采用塑料波纹管形成。
钢筋骨架绑扎完后进行波纹管穿进。
穿管采用前面一人牵引，后面有人推进的方法。
预应力管道采用定位网片定位。
自制定位网加工模具，将φ8mm定位网钢筋放置于模具相应槽口内，用电焊机逐一点焊成型。
箱梁预制完后，采用人工和卷扬机配合的方式或穿束机，将用砂轮切割机切制好的预应力钢束穿过波纹管。
钢绞线下料时，还应用手提式打磨机把切口的卷边、毛刺磨平。
预应力张拉设备选用千斤顶和与之配套的油泵、压力表、油管。
锚具采用群锚，按每束钢绞线根数与相应的模具配套，带好夹片，将钢绞线从千斤顶中心穿过。
一套张拉设备配4台千斤顶，按设计张拉顺序从两端对称同步张拉。
张拉千斤顶压力表其精度不低于0.4级.
压浆采用真空辅助压浆工艺。
主要设备由砂浆搅拌机、真空泵、压浆机组成。
压浆前，关闭灌浆阀、排气阀，打开抽空阀,启动真空泵抽吸预应力管道内的空气，使孔道内的真空度达到要求。
开启砂浆搅拌机，搅拌水泥浆，将灰浆加到压浆机中，打开压浆阀门，从孔道的另一端用压浆机将水泥浆压入。
当溢出的水泥浆为标准水泥浆时，关闭出浆阀门、真空泵，打开压浆端密封帽上的排气孔，直到此帽内压满水泥浆后封闭排气孔。
压浆机继续加压至标准值后关闭进浆阀门，压浆完毕。
7、箱梁移存设备配套
采用2台450t液压自平衡轮胎式提梁机来实现梁体在制梁场内的调运、移位和存放。
①提梁机主要性能参数
型号：
TLM450型
提梁能力：
450t
满足梁型：
32、24、20m整孔预制箱梁
门架跨度：
根据需要而定
起升高度：
10m或根据需要而定
起升速度：
0.05～0.5m/min
整机走行速度：
重载0～1km/h，空载0～2km/h
轴线布置：
4纵列4轴线
轴线补偿：
±150mm
整机重量：
150t
走行模式：
直行，横行90°，八字转向±30°
接地比压：
＜0.6MPa
②结构及特点
整机主要由轮胎驱动回转装置、门架起重装置、动力装置及控制设备等组成。
其中轮胎驱动回转装置由轮胎、闭式静液压驱动、液压平衡装置、回转装置等组成；门架起重装置由门架、起重天车、卷场机等组成；动力装置由发动机（提供液压源）、发电机组（提供动力电源）等组成；控制部分由司机室或遥控装置、电液控制系统等组成。
独立悬挂轮组可实现直行、±30°定角度转向、90°原地转向横行，实现整机运行的机动灵活性；门架的主梁、主柱为承载体箱形结构，满足32m、24m、20m等梁体吊装承载要求；天车置于主梁之上，适应不同跨度梁体的吊装；关键液压部件（如泵、马达、控制件）采用进口部件，确保运行安全。
整机轮胎式走行采用静液压闭式驱动系统；速度控制和调节系统操作简单、方便；采用并联油路和数字差速的方法使各驱动轮的牵引力基本接近，并能有效防止滑转；控制采用现场总线方式，利于维护；采用工业级微机实时监控与监测，控制灵活精确，安全可靠；多种转向模式选择，转向时所有轮组位于一族同心圆弧上，实现整机圆滑平稳转向，斜行和横行时保证车辆在空间狭小的场所能够灵活地行驶与停位，几乎接近于零回转半径的原地转向，保证了在作业环境复杂、行驶空间狭小的场所能灵活自如地行驶、停位和调头。
吊梁采用专门设计的吊具，吊环采用高强钢棒。
起吊时，在梁体顶板下缘吊孔处垫钢垫板，在垫板和梁体顶板下缘之间垫橡胶垫。
箱梁预制完后，用2台450t轮胎式提梁机移放到存梁台座上，或把存梁台座上的箱梁吊装到运梁车上。
吊装时，使箱梁处于“四点起吊、三点受力”的状态。
8、静载试验设备配套
第一成榀试制箱梁砼达到龄期后，进行静载试验。
静载试验台由存梁台位、加力架和加力器的锚固连接构件组成。
试验设备使用250t油压千斤顶，千斤顶的磨阻系数不大于1.05，并配以0.4级精密压力表、油泵、操作台、百分表、钢卷尺和放大镜。
三、箱梁运架设备配套
箱梁验收合格后在预制场内采用2台450t轮胎式提梁机装车，用北戴河通联路桥机械有限公司生产的TLC900型轮胎式运梁车运输。
用铁道第五勘察设计院和北戴河通联路桥机械有限公司联合研制的TLJ900型架桥机架设。
1、运梁设备
TLC900型轮胎式运梁车由车架、液压悬架、轮轴（驱动轮轴、从动轮轴）、发动机、液压系统、电气系统、控制系统、转向系统和枕梁系统等部件组成。
主要用来运输大吨位混凝土预制箱梁，并可通过活动枕梁对架桥机进行喂梁，还可驮运架桥机，满足架桥机转场作业要求。
运梁车主要性能参数如下：
最大运输重量：
900t
标准运输箱梁长度：
20.6～32.6m
外形尺寸：
36.68×7.00×2.71±0.15m（长×宽×高）
轴距和轮距：
轴距2.100m，轮距5.000/1.2000m
支腿：
横向距离5.800m，纵向距离34.58m，最大支承力100t（可调）
最小转弯半径：
38.4（外侧），26.3（内侧）
整备质量：
278t
接地比压：
载重900t时0.599MPa，胎压0.8MPa
装机容量：
400kw
车速和爬坡度:
满载最高车速5km/h，空载最高车速10km/h，满载最大爬坡度大于5%
制动：
满载最大制动减速度0.96m/s2，平地运行5km/h车速时最小制动距离1.00m，满载最大停车坡度10%，空载最大制动减速度1.96m/s2,平地运行10km/h车速时最小制动距离1.97m。
装梁时，运梁车提前就位于装梁位置，提梁机将箱梁缓慢准确地吊放在运梁车上，并根据需要调整运梁车上横向托梁及支撑垫块的位置，在垫块与梁底之间放置橡胶垫板。
为防止箱梁在运行过程中发生滑移或错动，采用支撑丝杆、钢丝绳对箱梁进行支顶和捆绑加固，并在钢丝绳与箱梁混凝土之间设木垫块。
运梁车装梁后从制梁场出场道路到线路路基并运梁到架桥机后部，通过运梁车上的轨道和喂梁小车，在架梁时架桥机提起梁的前端，后端可在运梁车上由车头移向车尾，完成向架桥机喂梁过程。
2、架桥设备
TLJ900型架桥机主要由前后2台吊梁行车（天车）、2根箱型主梁及前后横联、柔性前支腿一套、刚性后支腿一套、后支腿台车及顶升装置、辅助支腿、悬臂梁、下导梁、下导梁天车、轨道、电气控制系统、液压系统和动力系统等组成。
架桥机主要性能参数如下：
起吊能力：
额定900t，最大950t
架设梁跨：
32m、24m、20m等跨及变跨整孔箱梁
梁体起落高度：
7m
梁体起落速度：
0～0.5m/min（重载），0～1m/min（空载）
梁体横向微调速度：
0～0.14m/min，微调距离±200mm
吊梁纵移速度：
0～3m/min（重载），0～6m/min（空载）
梁体吊装方式：
三点
架设方式：
单跨简支架设
过孔方式：
架桥机自身简支移位过孔，移位速度０～３m/min
架设桥形：
90°，R≥2500m
控制方式：
驾驶室和无线遥控
适应纵坡：
20‰
下导梁移位方式及调运机构：
前吊梁行车，辅助支腿、下导梁天车等配合作业，移动速度0～3m/min
作业效率：
2孔/8h（运距8km）
外形尺寸：
76×18×13.03m
装机容量：
270kw
机重：
450t（主机），70t（下导梁）
架桥机在制梁场采用吊车和450t提梁机拼装，用运梁车运至架梁地点，然后自行就位，进行箱梁架设。
架桥机转场时，拆除下导梁，将主梁前支腿下部折叠节收起，运梁车调运至主梁下方，顶升主梁，即可实现驮运架桥机转场。
当需要过隧道时，架桥机只需拆除后支腿（利用运梁车的升降功能，顶起架桥机以拆卸后支腿下横梁），自行降低高度后，可由运梁车驮运通过双线隧道，过隧道后可自行顶升到规定高度。
拆卸后支腿需要50t汽车吊临时配合，单件重量最大为15t。
四、简支梁预制架设备配套汇总
整孔箱梁制架机械设备配套表
序号
机械设备名称
规格型号
产地
单位
数量
备注
1
混凝土搅拌站
HZS90
山东
套
2
砼生产
2
装载机
ZL50
山东
台
3
砼生产
3
混凝土输送泵车
8m3
台
2
砼输送
4
混凝土输送罐车
PY5311GJB8
湖南
台
6
砼运输
5
龙门吊
60t
郑州
台
2
吊装
6
发电机
GF300
扬州
台
1
发电
7
发电机
GF120
扬州
台
1
发电
8
变压器
S9-800/10
西安
台
1
变压
9
钢筋调直机
GT4-14
郑州
台
2
钢筋加工
10
钢筋弯曲机
GW40
郑州
台
2
钢筋加工
11
钢筋切断机
GQ40
郑州
台
2
钢筋加工
12
卷扬机
JJK3
南京
台
6
钢筋加工
13
砂轮切割机
台
3
切割
14
角磨机
台
10
打磨
15
砼振动棒
ZN30ZN50
西安
台
砼振捣
16
高频附着式振动器
ZF150
西安
台
砼振捣
17
对焊机
UN-100
天津
台
2
钢筋焊接
18
电焊机
BX-500
上海
台
10
钢筋焊接
19
穿束机
LOSINGER
瑞士
台
1
穿钢绞线
20
张拉千斤顶
YCW400
柳州
台
8
张拉
21
电动油泵
ZB-4/500
柳州
台
8
张拉
22
压浆机
ZTGR-60/120
山东
台
2
压浆
序号
机械设备名称
规格型号
产地
单位
数量
备注
23
真空泵
SK-0.8
江苏
台
2
压浆
24
砂浆搅拌机
250L
江苏
台
2
拌浆
25
蒸汽锅炉
2t
沈阳
台
2
箱梁预制
26
蒸养棚
西安
套
4
养生
27
24m箱梁模板
整体液压
套
1
28
32m箱梁模板
整体液压
铁道第五勘察设计院
套
4
29
汽车吊
QY25D
徐州
台
1
起重
30
木工多用机床
MQ-300
江苏
套
1
材料加工
31
氧焊成套设备
上海
套
5
机加工
32
摇臂钻床
Z3020×10
台
1
机加工
33
卧式车床
C6140A
台
1
机加工
34
水泵
GDL/扬程60～150m
长沙
台
抽水
35
挖掘机
PC220
日本
台
1
路基施工
36
推土机
TY220
山东
台
1
路基施工
37
振动压路机
YZ18
徐州
台
1
路基施工
38
振动冲击夯
HC750
日本
台
2
夯击
39
自卸汽车
CQ3260
重庆
台
4
箱梁现浇
40
载重汽车
QD361
青岛
台
2
箱梁现浇
41
强夯机
150t·m
抚顺
台
1
夯击
42
施挖钻机
BG22C
德国
台
1
钻孔
43
轮胎式提梁机
TLM450
北戴河
台
2
提梁
44
轮胎式运梁车
TLY900
北戴河
台
1
运梁
45
架桥机
TLY900
北戴河
台
1
架梁
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