高铁架梁施工过孔用导梁式架桥机运架梁施工工艺.docx
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高铁架梁施工过孔用导梁式架桥机运架梁施工工艺
高铁架梁施工过孔用导梁式架桥机运架梁施工工艺
9-2-1概述
本机型为一跨式辅助导梁自行过孔式架桥机。
适用于时速250km/h、350km/h铁路20m、24m、32m双线整孔预应力箱型混凝土梁的架设施工，与配套的运梁车配合除能进行标准梁作业外，还能满足首末跨架设、曲线架设、变坡架设、变跨架设、跨连续梁、结合梁、连续钢构等既有桥梁架设。
能够通过运梁车驮运实现桥间短途运输。
经简单拆解由运梁车驮运通过隧道。
9-2-2作业内容
箱梁运输、架桥机对位、箱梁架设、支座安装、重力灌浆。
9-2-3质量检验标准及检验方法
一、工程材料质量标准及检验方法
〔一〕支座的检查
1、支座应按照«铁路桥梁盆式橡胶支座»〔TB/T2331〕及铁道部颁布的客运专线铁路桥梁盆式橡胶支座技术条件的有关规定进行检查。
2、检查测量支座的外型尺寸、外观质量、组装质量、核对支座的规格、型号、合格证书。
3、检查支座锚栓的规格、质量、外露长度是否符合设计要求和相关标准的规定。
4、检查橡胶支座在储存和搬运时，有无日晒、雨雪浸淋和撞击，有无与酸、碱、油类及有机溶剂接触，有无远离热源1m以上。
5、检查待安装的支座类型是否符合线路设计纵向坡度的要求。
〔二〕箱梁的检查
1、箱梁架设前由上级主管部门主持，制梁、架梁、监理单位参加，共同对成品箱梁进行检查和交接。
2、成品箱梁检查内容
〔1〕混凝土梁体、桥面、封端混凝土外观质量；
〔2〕梁体全长、跨度、梁高等外形尺寸；
〔3〕预埋件位置、螺栓孔、中心线、板面平坦度、清洁度；
〔4〕吊装孔位置、孔径、垂直度、连接齿槽面；
〔5〕混凝土浇注、张拉、管道压浆日期、张拉记录、静载试验报告。
二、要紧工序质量操纵标准及检验方法
〔一〕箱梁在起吊过程中要保证四个吊点在同一个平面内，吊杆要垂直对正箱梁的吊装孔，插入、垂直起吊，吊杆的安装高度要一致，幸免歪拉斜吊，损坏梁体。
〔二〕运输过程中，支座在同一平面上，同一端支点相对高差不大于2mm，箱梁在运梁车内的支垫位置要符合箱梁的设计要求。
〔三〕支座安装前要检查中心线、桥梁跨距、墩台垫石高度、平坦度、支座十字线、预埋件和预埋件螺栓孔位置等，应满足设计图纸要求。
〔四〕支座上下座板必须水平定位安装，固定支座上下座板互相对正，活动支座上下座板横向要对正，纵向预留错动量要依照支座安装施工温度与设计安装温度之差和梁体混凝土未完成收缩、徐变量及弹性压缩量运算确定，并在施工时期进行调整。
〔五〕落梁时应水平下落，落梁采纳测力千斤顶落梁。
调整千斤顶使每个支点的反力与四个支点反力的平均值差在5℅以内。
〔六〕按要求配制好砂浆，为保证灌注水泥浆能密贴支座下底板，采取压力注浆填实，注浆压力不小于1.0MPa，压浆厚度不小于10mm，也不得大于30mm，弹性模量不小于30GPa。
〔七〕支座锚栓埋置深度和螺栓外露长度必须符合设计要求。
三、工程施工质量验收标准及检验方法
〔一〕预制梁架设后与相邻预制梁端的桥面之间、梁端桥面与相邻桥台胸墙顶面的相对高差不应大于10mm，预制箱梁桥面标高误差应在0至＋20mm之间。
〔二〕梁端伸缩缝误差符合设计要求。
当梁跨与桥跨有误差时，其纵向误差以桥梁中心线为准向两端平均分配，但梁的活动端必须保持按100℃温差运算的最小伸缩空间，其近似值为1‰。
〔三〕支座落位后，支座安装承诺误差应符合表9-2.1规定。
〔四〕梁体架设后应梁体稳固、梁缝平均，梁体无损害。
表9-2.1支座安装承诺误差
序号
项目
承诺误差〔mm〕
检验方法
1
纵向错动量
一样高度桥墩
20
测量、检查
高度30m以上桥墩
15
2
横向错动量
一样高度桥墩
15
高度30m以上桥墩
10
3
同端支座中心线横向距离
误差与桥墩设计中心线对称
+30，-10
误差与桥墩设计中心线不对称
+15，-10
9-2-4施工机械及工艺装备
一、运架设备技术要求
〔一〕运架设备的设计、制造必须符合«京沪高速铁路运架设备研制技术条件»〔高速办函[2003]23号〕各项规定，并经铁道部专家组评审合格。
〔二〕运架设备在设计评审和制造前应通过铁道部有关设计院对运架设备施工荷载进行检算，其不同工况荷载均能满足铁路建筑物的要求。
〔三〕架桥机、提梁机必须具有出厂合格证，并通过国家质量监督总局出具的型号试验报告。
〔四〕运梁车必须具有出厂合格证并有通过重载试验后的鉴证记录。
〔五〕所有吊具、扁担梁、提升吊架等通过探伤检查和重载试验。
二、架桥机技术参数
过孔用导梁式架桥机国外称辅助导梁式架桥机。
目前国内已投产和在制的有意大利艾登—北京万桥兴业公司LG900H型、铁道部第五勘测设计院与北戴河通联路桥机械TLJ900型、中铁七局与郑州华中建筑机械研制的HZQ900型，中铁工程机械研究设计院研制的JQ900C等。
〔一〕意大利艾登—北京万桥兴业公司研制的LG900H型架桥机
1、照片
图9-2.1意大利艾登—北京万桥兴业公司架桥机作业照片
2、要紧结构
此型架桥机由主梁、吊梁小车、后支腿、前支腿、辅助前支腿、辅助导梁主梁、辅助导梁前支腿、后支腿、液压系统、电气系统、遥控装置、绞车紧急制动系统等组成。
3、技术参数
表9-2.2LG900H型技术参数表
序号
项目
参数
备注
1
架设梁型
20m、24m、32m
等跨及变跨架设
2
额定起重重量
900t
3
适应最大坡度
30‰
4
架设最小曲线半径
2000m
5
架桥机走行速度
0～3m/min
6
起重天车
起升高度
7.25m
重载升降速度
0～0.5m/min
空载升降速度
0～1m/min
重载走行速度
0～3.4m/min
空载走行速度
0～6.8m/min
横移量
±200mm
7
工作环境温度
－20℃～＋50℃
8
整机功率
250kW
9
整机尺寸〔长×宽×高〕
75×17.7×12.5m
10
整机自重
约660t
11
作业功率
1跨/4小时
按8km运距运算
〔二〕北戴河通联路桥机械
1、照片
图9-2.2北戴河通联路桥机械TLJ900型架桥机作业照片
2、要紧结构
吊梁行车、主梁、前支腿、后支腿、辅助支腿、悬臂梁、下导梁天车、下导梁、电气系统、液压系统等。
3、技术参数
表9-2.3TLJ900架桥机要紧技术参数表
序号
名称
技术参数
1
型号
TLJ900
2
额定起重量
900t
3
架设桥跨
≤32m
4
架设梁片形式
双线整孔混凝土箱梁
5
架设桥梁形式
正交桥
6
架设最小曲线半径
≥2500m
7
容许工作纵坡
20‰
8
整机纵移速度
0~5m/min
9
起重行车的纵移速度
重载0~3m/min空载0~6m/min
10
横移距离
±200mm
11
横移速度
0~0.14m/min
12
吊梁起升速度
重载0~0.5m/min空载0~1m/min
13
工作状态承诺最大风力
≤6级
14
非工作状态承诺最大风力
≤8级
15
锚固后承诺最大风力
≤11级
16
平均架梁速度
2孔/天
17
整机过孔时刻
2h
18
整机过孔方式
沿桥面轨道及下导梁轨道自行过孔，到位后用吊梁行车和下导梁天车倒运下导梁至前方桥台
19
纵移轨道配置
35m×2
20
主梁结构形式
箱型结构
21
喂梁方式
尾部运梁车喂梁
22
操作方式
司机室操纵、遥控
23
安全爱护装置说明
走行采纳制动电机，有限位器及挡块；起升机构设双制动装置，配备超载限制器，转速限制器；设风速仪；电器有过载爱护、摄像监控、故障报警、急停等
24
外形尺寸〔长×宽×高〕
76×18×13.03m
25
装机容量
270kW
26
整机重量
535t
27
配套运梁设备
TLC900轮胎式运梁车
〔三〕郑州华中建筑机械
1、照片
图9-2.3郑州华中建筑机械HZQ900型架桥机
2、要紧结构
吊梁小车、主梁、前支腿、辅助支腿总成、后支腿、悬臂梁、辅助小车、导梁、电气系统、液压系统等。
3、技术参数
表9-2.4HZQ900型架桥机要紧技术参数表
1
额定起重能力
900t
2
可架梁型
32m、24m、20m双线等跨及变跨箱梁
3
梁体起落速度
0.5m/min
4
梁体起落高度
7m
5
梁体横向微调速度
0～1m/min
6
微调距离
±200mm
7
吊梁纵移速度
0～3m/min〔重载〕0～5m/min〔空载〕
8
梁体吊装方式
四点起吊三点平稳
9
架梁方式
一跨简支架设
10
过孔方式
自行移位过孔桥面铺设临时轨道，轮轨式行走装置；辅助支腿运行于导梁上；后支腿行走轮运行于桥面铺设的临时轨道上。
11
移位速度
0～3m/min
12
架设曲线桥最小曲线半径
≥2500m
13
操纵方式
手动、自控
14
适应纵坡
20‰
15
适应工作环境温度
-20℃～50℃
16
工作环境最大风力
工作状态：
6级，非工作状态〔可加临时固定措施〕11级
17
吊梁小车额定起重能力
450t×2
18
辅助小车起重能力
80t
19
辅助小车移动距离
19.5m
20
辅助小车移动速度
3m/min
21
辅助小车横移速度
0～0.2m/min
22
辅助小车升降速度
0～0.2m/min
23
导梁移位方式
前吊梁小车、辅助支腿、辅助小车三者配合作业
24
作业效率
2孔/8h〔运距8km〕
25
主机外形尺寸〔长×宽×高〕
73.92×17.8×13.48m
26
导梁外形尺寸〔长×宽×高〕
36.84×1.8×2.4m
27
整机〔长×宽×高〕
89.15×17.8×13.48m
28
驮运时外轮廓尺寸〔长×宽×高〕
73.92×17.8×11.48m
29
驮运〔通过隧道〕外轮廓尺寸〔长×宽×高〕
73.92×10.89×7.74m
30
装机容重
300kW
31
主机重
501t
32
导梁重
60t
33
工作海拔高度
≤2000m
〔四〕中铁工程机械研究设计院
1、要紧结构：
吊梁小车、主梁、前后支腿、辅助支腿、辅助小车、导梁、电气系统、液压系统等。
2、技术参数
表9-2.5JQ900C型架桥机要紧技术参数表
1
架设梁型
等跨、变跨箱梁
2
架梁跨度
32m、24m、20m
3
额定起重量
900t
4
最小架设曲线半径
2000m
5
架设最大纵坡
25‰
6
架桥机整机工作级别
A3
7
架桥机机构工作级别
M4
8
架桥机工作状态风压
6级〔工作状态〕
11级〔非工作状态〕
9
架桥机纵移速度
0.3~3m/min
10
一号柱伸缩行程
1100/1600mm
11
起重小车起升高度
7.5m
12
重载升降速度
0.1~0.42m/min
13
空载升降速度
0.1~0.84m/min
14
重载运行速度
0.1~2.83m/min
15
空载运行速度
0.1~5.66m/min
16
横移量
±250mm
17
外形尺寸〔长宽高〕
75.0×17.66×12.44m
18
整机重量
主机468t，导梁68t
19
整机配电功率
外配移动电站
配电功率300kW
20
理论架梁速度
1孔/4小时
21
配用运梁车
YL900型轮胎式
三、运梁车技术参数
目前国外架桥机配套的900t运梁车要紧有二个厂家：
意大利艾登—北京万桥兴业公司和德国KIROW公司〔国内资料暂缺〕。
〔一〕意大利艾登—北京万桥兴业公司
1、照片
图9-2.4意大利艾登—北京万桥兴业公司运梁车照片
2、要紧结构
运梁车由主梁、托梁小车、悬挂机构、走行机构、制动系统、液压系统、电气操纵系统等组成。
3、技术参数
表9-2.6技术参数表
序号
项目
参数
备注
1
承载能力
900t
2
行驶速度：
空载
0～10km/h
3
重载
0～5km/h
4
微动
≤0.2km/h
5
重载最大爬坡能力：
纵向
≥5%
平坡
6
横向
≥4%
7
接地比压
<0.6MPa
8
轮轴数
17
9
驱动轴数
6
10
最小外圆转弯半径
39m
11
最小离地间隙
400mm
12
发动机功率
2×403kW
13
外形尺寸〔长×宽×高〕
40.85×7.0×3.4m
14
整机自重
260t
15
适应工作环境温度
-20～+50℃
〔二〕德国KIROW公司KSC900型
1、要紧结构
运梁车由主梁、托梁小车、悬挂机构、走行机构、制动系统、液压系统、电气操纵系统等组成。
2、技术参数
表9-2.7KSC900型技术参数表
1
运输梁型
铁路双线整孔混凝土箱形梁
2
运输梁的跨度
20.6m，24.6m，32.6m
3
工作环境温度
-20℃~+50℃
4
工作海拔高度
≤2000m
5
抗风能力〔工作状态〕
6级
6
抗风能力〔非工作状态〕
〔可加临时固定措施〕11级
7
额定运载能力
箱梁：
900t；架桥机：
520t
8
空载行驶速度
0~15km/h
9
重载行驶速度
0~5km/h
10
微动速度〔依照工地情形可调〕
0~0.2km/h
11
重载情形下最大爬坡度
5.77%
12
以5km/h行驶时最大承诺轴重
76t
13
以5km/h行驶时转向架最大承载力
38t
14
以5km/h行驶时单个轮胎最大承载力
19t
15
负载900t时轴重
72t
16
负载900t时单个转向架负载
36t
17
负载900t时单个轮胎负载
18t
18
轴距
2100mm〔中间位置轴距：
2400mm〕
19
轮距
1150mm
20
转弯半径
30m〔中心〕
21
转向架横向中心距
4700mm
22
总长度〔驾驶室1：
0°〕
约43800mm
23
总长度〔驾驶室1：
90°〕
约39400mm
24
总宽度
≤6600mm
25
补偿位移300mm时的高度〔载梁状态〕负载900t/前支座高度
约3500mm
26
负载900t/后支座高度
约3600mm
27
空载/前支座高度
约3600mm
28
空载/后支座高度
约3700mm
29
轴载补偿行程
±300mm
30
总升降行程
600mm
9-2-5施工预备
一、施工调查
〔一〕施工前在上级主管部门的主持下，架梁、制梁、路基、桥梁、隧道等线下施工单位共同进行施工调查。
〔二〕调查制梁场的位置、地势、引入线或起吊点的交通运输情形，并提出可行性方案。
〔三〕对运梁车、架桥机通过的路基、高压线、电力线、通讯线、广播线、立交桥、渡槽、隧道等阻碍设备通行的净空及其它障碍物进行调查和测量，并提出解决措施。
〔四〕依照设计院提供的检算资料对路基、桥梁、涵洞等工程进行实际调查，并制定相应的处理措施。
〔五〕对架梁相关工程施工进度及工后沉降观测、评估情形提出架梁建议打算。
〔六〕调查了解沿线水、电源情形和每座桥的电力供应情形，提出施工供水、供电方案意见。
〔七〕调查在专门线路、专门桥梁条件下架梁应采取的施工方案。
二、施工组织设计及施工技术预备
〔一〕架梁前应依照工程设计文件和施工调查情形编制实施性施工组织设计。
〔二〕施工组织设计包括：
1、编制依据、施工范畴、工程概况、工程特点、施工打算、施工进度、架设顺序；
2、机构设置、职责分工、人员及施工机械配备打算、物资打算、检测设备打算表；
3、成品箱梁类型、规格、数量；
4、专门条件下架梁施工对辅助工程〔墩台预埋件螺栓构件、临时承托结构等〕设置位置、结构方案；
5、架桥机、运梁车通行的道路、需要整修、加固和障碍物的位置、数量和方案；
6、保证架梁施工质量、安全生产及环境爱护采取的措施和相关的应急预案。
三、线下工程交接
〔一〕箱梁运架前由上级主管部门主持，架梁、制梁、线下施工、监理参加对线下工程进行检查和交接。
〔二〕线下工程检查交接内容
1、桥梁工程检查桥梁中线、墩台垫石高度、平坦度、两墩中心距、支座十字线、预埋件栓孔位置、深度、尺寸误差等；
2、路基工程检查路基压实密度、路肩高度、横坡、平坦度、纵坡、竖曲线、桥台与台后高差、平顺度、坡度等；
3、涵洞检查填土高度；
4、路基、桥墩上的障碍物。
四、运梁引入线的修建
〔一〕运梁引入线道路质量应符合正线路基标准，其纵向坡度不大于30‰，横向坡度不大于40‰，并通过设计单位的检算，应满足运梁车运梁荷载要求。
〔二〕运梁车线路的宽度、净空、纵向坡度、横向坡度、最小曲线半径等应满足运梁车技术要求。
〔三〕应依照运梁时总重量、轮轴布置、轴线载荷、单轮胎荷载、轮胎接地面积等资料检算路面承载能力，其接地比压不超过路基的承诺承载能力。
五、组装架桥机
〔一〕安装场地要求
1、组装场地开阔，长度不小于100m，宽度不小于40m；
2、场地压实、填平应按运梁线路同样标准；
3、场地不平度在60m范畴内应不大于150mm；
4、场地不积水，并有排水措施；
5、吊车作业区域无高压线及其他电力线通过；
如在桥上安装，那么需要跨墩龙门吊配合。
〔二〕安装程序
组装后支腿→组装前支腿→组装主梁→安装天车→组装下导梁→组装辅助支腿→组装悬臂梁→组装下导梁天车→组装动力→组装电气液压系统。
〔三〕组装机械配备表
表9-2.8架桥机组装配套设备表
序号
名称
规格型号
单位
数量
用途
1
吊车
50t
台
1
卸车与组装
2
叉车
5t
台
1
组装配件
3
液压扳手
2000N.m
套
1
紧螺拴
4
风动扳手
M46
个
1
紧螺拴
5
电动扳手
M46
个
1
紧螺拴
6
空压机
0.8MPa
台
1
7
手拉葫芦
5t
个
3
8
电焊机
300A
台
1
9
氧炔设备
套
1
10
组合工具
M50
套
5
11
砂轮机
125mm
个
1
12
手提电钻
12mm
个
1
〔四〕架桥机、运梁车组装完毕后，必须对设备进行一次全面完全的检查，了解各总成、部件的工作状态和可靠程度，对整机的液压、电气系统进行总体调试，确定无误后再进行试运转。
9-2-6工艺及质量操纵流程图
图9-2.5工艺及质量操纵流程图
9-2-7工艺步序说明
一、流程图
1、运梁：
运梁车驮运预制混凝土箱梁到架桥机后部，运梁车支撑油缸支撑在桥面上
2、喂梁〔1〕：
架桥机前吊梁小车将混凝土箱梁前端吊起，现在混凝土箱梁的后端支撑在运梁车内的可移动的托梁上
2、喂梁〔2〕托梁小车和前吊梁小车同步向前运动至架桥机后吊梁小车下方位置
2、喂梁〔3〕：
架桥机后吊梁小车将混凝土箱梁后端吊起
2、喂梁〔4〕：
前吊梁小车和后吊梁小车吊梁同步运行到待架位置，运梁车收起支撑油缸退出
3、落梁
4、过孔〔1〕：
在桥面铺设临时钢轨，解除后支腿底部油缸支撑，后支腿滚轮落在钢轨上。
解除前支腿底部油缸支撑，主梁前部通过自行支腿支撑在辅助导梁上。
架桥机主梁后端支撑在滚轮上，架桥机向前自行
4、过孔〔2〕：
架桥机后支腿走行至已架梁的前端，前支腿位于待架桥墩前端
4、过孔〔3〕架桥机后支腿油缸支撑受力，前支腿支撑在桥墩上受力
4、过孔〔4〕前吊梁小车与辅助导梁尾端连接，解除辅助导梁前支腿和后支腿与桥墩的支撑
4、过孔〔5〕辅助导梁向前运行到图示位置，辅助导梁自行提升绞车与辅助导梁连接。
4、过孔〔6〕：
辅助导梁走行到图示位置
4、过孔〔7〕：
辅助导梁前后支腿支撑在桥墩上受力，预备进行下一孔箱梁的架设
〔一〕架设第一孔梁
1、运梁车驮运辅助导梁式架桥机至第一孔桥位
2、辅助导梁前后支腿支撑在桥墩上并锚固，后支腿下部垫放钢支墩〔钢支墩下垫一层2平米的枕木〕
3、运梁车回落到低位，从后支腿下退出，用吊梁小车将后支腿下横梁吊下，放在临时纵移轨道上，推入后支腿下部，连接动力，后支腿油缸向上支撑，使下横梁与后支腿接触，用螺栓联接在一起。
架桥机沿轨道向前纵移至第一跨墩台处，前后支腿锚固
4、松开辅助导梁锚固栓，前提梁小车吊起辅助导梁后端，利用架桥机自行装置使辅助导梁前移至适当位置，将架桥机辅助支腿的悬挂装置与辅助导梁悬挂点连接。
5、前吊梁小车与悬挂装置同步运行，将辅助导梁运至下一跨桥台上锚固辅助导梁。
松开前吊梁小车与辅助导梁的连接。
架桥机完成第一跨架梁的预备工作，进入正常架梁状态
〔二〕架设最后第二孔梁
1、自行过孔架桥机前行，后支腿支撑在已架箱梁前端，前支腿支撑在前方桥墩上。
2、前吊梁小车吊起辅助导梁前行。
3、辅助导梁前支腿收起，并用千斤顶支撑在桥台上。
4、落梁：
将由运梁车运来的箱梁吊起，纵移至位后落梁。
5、落梁就位。
6、架桥机向前自行。
7、前支腿折起，架桥机前行。
8、前支腿用油缸支撑在桥台上。
9、辅助导梁后支腿折起，前吊梁小车吊起辅助导梁前行并放置在路基上。
10、架设最后一孔梁。
〔三〕变跨架设
1、32m变24m跨工况图
2、24m变20m跨工况图
3、24m变32m跨工况图
二、专门工况说明
〔一〕变跨架设
1、32-24m前支腿后退8m固定。
2、30-20m前支腿后退12m固定。
3、24m-20m前支腿后退4m固定。
〔二〕架桥机桥间转移
运梁车进入架桥机尾部，使用辅助小车，两台吊梁小车把导梁移放到运梁车内，拆除后支腿横联，吊放在运梁车内，前支腿收起，安装临时支架将运梁车和架桥机固定联接，由运梁车驮运架桥机转场。
〔三〕架桥机调头
1、场地调头
在预制场内安排三角线调头场地由运梁车驮运架桥机转向。
2、转向架转向
架桥机自行过孔后到达路基上，在架桥机重心位置下，用木枕铺平垫实，安装转向转盘在已垫枕木上并锚固，将液压临时支座安放在转向转盘上承力，架桥机离地约20cm，用液压油缸推动旋转180°后将转盘液压油缸卸载，架桥机落地就位。
〔四〕架桥机通过隧道
将架桥机后支腿横联拆除，运梁车进入架桥机腹部，安装前后液压临时支座，调整运梁车独立悬挂使其处于低位，拆除架桥机前、后、辅助支腿，降低整机高度，驮运架桥机主梁通过隧道。
〔五〕曲线架梁
1、架桥机在对位时其中心线和已架直线桥梁中心线保持一致。
2、依照曲线桥跨度和曲线半径运算出横移量利用设备的横移微调
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