高原单线铁路日架梁14孔T梁施工总结(一)

时间：2024-07-04 10:08:42 工程力学毕业论文我要投稿

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高原单线铁路日架梁14孔T梁施工总结段玉顺
摘要：针对高原寒冷缺氧等复杂恶劣气候，对铺架设备进行改造，确保设备动力。选择柴木铁路江仓曲大桥创高产，从施工组织等方面进行了周密准备，从而取得了高原地区日架梁14孔的好成绩。为高原地区铺架施工积累了宝贵
经验
关键词：高原铁路架桥机日架梁 14孔总结

一、工程概况
柴木铁路（柴达尔到木里镇）设计为地方铁路，运煤专线。江仓曲大桥（DK96+305）孔跨结构（按铺架方向排列）为10-32m（直）+3-32（曲）+2-24m（曲），单线，桥梁图号专桥2051，盆式橡胶支座。线路曲线半径为600米，坡度为11.6‰（架梁方向为上坡），横跨大通河（第1至5孔有水，其余无水），海拔3867米，铺架方向自柴达尔向木里镇方向进行。施工地理条件为草原牧区，属大陆性寒冷高原性气候。我公司曾在平原地区朔黄铁路创单线日架32米梁14孔的全国纪录，未曾在高原环境创造过，经过周密研究论证，我公司决定选择该桥架梁冲击或打破全国纪录。
二、施工准备：
架梁前要全面详细调查沿线影响架桥机通过的障碍物，并进行处理以便架桥机顺利通过。同时该桥桥头的地形条件和基本情况要进行详细了解，调查各桥电源供应以及道路运输条件。
复测桥跨及墩台支承垫石标高、几何尺寸及锚栓孔位置，并做好中线贯通测量。
对基地到现场的已铺线路进行检查处理，保证运输畅通和列车运行速度
严格桥梁验收工作，梁运到现场后，派专人验收出厂合格证，检验梁的表面状况，丈量外形尺寸，核对随带配件的数量和质量。如发现问题，及时采取补救措施。
桥面的部分道碴（0.15m厚）在基地内预铺在梁上，随梁就位，其余道碴待架梁列车通过后，及时按设计要求补铺足。
压道采用机车压道，前方压上桥台一米，后方到大轴重最远停留处以远 50m，压道速度控制在每小时两公里以下，或观察相邻两次压道后路基下沉量不超过3mm为止。压道后视路基状况整道加固，以便确保架梁作业安全。
为配合第一孔梁架设，桥头线路预铺6米短轨。
架梁作业时，因桥墩高度普遍只有8-10米，除第一到第五孔有水外其余各孔无水，因此无水的孔跨利用25T汽车吊桥下配合吊装桥面短轨，缩短架桥机过孔对位时间。
2、架桥机保养：
架梁前对机械设备进行彻底检修，保证机械设备性能正常满足施工的需要，严禁带病工作。修理工班24小时在现场待命，备足易损部件。
针对高原气候特征，设备各润滑系统、液压系统、冷却系统加注低温防冻液（油）。各种设备必须做好各自的防冻保温措施。正确选择适用油品、低温抗磨压油等。
针对高原、高寒气候，架桥机发动机换装宝柴风冷高原性发动机，该发动机是青藏铁路建设的配套设备，加装高原功率恢复型增压器，提高机械使用功率，由于高原气压低、空气密度小、含氧量低，内燃发动机气缸内充气量减少，过量空气系数降低，可燃混合气体过浓，燃烧状况恶化，后燃现象严重，柴油机动力性能和经济性能变差，热负荷增加，另外由于高原气压低，冷却水沸点降低，导致散热能力下降，热负荷增加，因此各种机械配用的柴油机加装带中冷器的高原功率恢复型增压器，通过增压供气，达到恢复柴油机功率的目的。中冷器的作用是将增压后的空气在进入气缸前进行冷却，增压柴油机采用中冷器后，可大幅度地提高柴油机的功率并改善经济性和热负荷，使柴油机动力性、经济性、可靠性指标基本恢复到低海拔水平。
采用高原型空气滤清器，改善机械工作条件:由于高原作业环境大气粉尘比低海拔大，多风沙的高原恶劣的环境，一方面增加了发动机的充气阻力，另一方面也增加了保养频度和难度，缩短了空滤器的使用寿命。因此，铺架设备发动机采采用适合高原环境使用的空滤器，改善发动机的工作条件，提高机械效率，延长机械使用寿命。
检算铺架机械起吊系统和拖拉系统的强度，确保铺架施工安全:高原地区严寒的气候条件对铺架机械的主要工作机件和设备的焊接结构、金属材料的冲击韧性、材料的冷脆性产生很大的影响，上场前对铺架机械的机臂、零号柱、一号柱、倒装龙门、天车、车体、起吊钢丝绳等重要部件和影响安全的部位和结构，进行低温、严寒条件下的冲击韧性和冷脆性进行试验和检算，必要时进行补强，确保铺架机械在低温、严寒条件下工作的安全性和可靠性。
加强液压控制和传动系统的维修保养:由于高原气候严寒，气温低，海拔高，紫外线辐射强，随着气温的降低，液压油和润滑油将减弱甚至失去传动和润滑作用，液压系统动作随温度降低而趋于迟缓，而橡胶密封件及橡胶管件在强紫外线的辐射下使用的耐久性、抗破损性远低于低海拔使用水平，为此针对液压控制和传动系统密封件低温老化、橡胶管件受强紫外线辐射的龟裂老化、高原低压条件下的疲劳、易爆裂问题，重点进行检查、维修和保养，储备足够的零配件，以便及时进行维修、更换，同时选用适合低温低压使用条件的液压油和润滑油，确保机械液压系统传动良好。
3、施工动员
为保证24小时作业，创造高产记录，提高单位信誉和知名度，公司项目部召开了创高产动员大会，并对架梁方案进行了全面周密的研究部署，做到科学组织，精心施工，确保铺架基地、运输、铺架作业各个环节衔接紧密，加强了安全工作。
4、制定安全预案
结合高原特点，针对铺架作业的容易出现的不安全因素，制定了安全预案并付诸实施。
5、劳动保护措施
铺架作业人员在高原上的能承受的最大劳动强度，海拔超过3000m时不足平原地区的60%，高原地区劳动者体力的持续性和耐久性严重降低，因此，在铺架设备保养、维修方面进一步提高机械化程度和自动化程度问题，尽量减少人力劳动，前方铺架作业人员分为三个班组，八小时倒班，昼夜作业（平原地区一般是12小时倒班）。同时进一步改善架驶室的密封性、保暖性，保证驾驶员操作动作准确，防止因气温低、手脚僵硬而发生误操作，造成事故。项目部成立劳动卫生和医疗保障领导小组，综合办公室下设医务室，对高原卫生人员进行高原知识培训。同时与建设单位医疗中心建立合同关系，保证危重病人的现场救治和安全转送。
三、架梁作业
1、方案编制：
围绕24小时架设14孔梁编制，主要内容如下：
为强化组织指挥和施工管理,根据该大桥的实际情况,我单位成立创高产领导小组,并对小组成员和各施工队进行了明确分工，确保职责到位。
采用自备车、部分平板车（路用）装运轨节、桥梁。轨节、桥梁运输采用性能状态良好并配齐三大件的DF4型内燃机车作为牵引动力。
铺架基地（里程为DK3+000）承担桥梁装卸、轨排生产等任务。桥梁、轨排在基地由两台龙门吊吊装到铁路专用平板车上，一列桥梁按四孔编组，编组后每列由两台DF-4内燃机车牵引，运行到前方站江仓车站（DK93+350，4股道），第一列经江仓车站直发架梁现场，其余三列停靠在前方站股道上，呈推进状态（机车头部位于柴达尔方向）。
机械维修班组24小时现场待命，后勤保障组按照前后方分工待命。
采用DJK－140型架桥机架设，属于单梁式架桥机，由主机(1号车)、机动平车（2号车）和倒装龙门吊组成，可直接将桥梁横移就位，不需要墩台顶人工移梁作业，效率高，而且安全可靠。本机一号车不需拨道，空中横移梁，一次就位，不需墩顶移梁，落升速度快，可以大大加快架梁速度。
DJK－140型架桥机工艺流程图（见图1—1）。
施工工艺原理：DJK－140型架桥机是由倒装龙门架、一号车、二号车、等三部分组成，其中二号车是自行式运梁和喂梁平车，车上铺轨道承载拖梁小车，平车前端设液压升降横梁，倒装桥梁时让桥梁前端压住升降横梁，按《架桥机架梁规则》悬出横梁一定距离，后端压在拖梁小车上，并在此状态二号车运梁到一号车的尾端。一号车上面设有轨道，后端的拖梁小车直接托二号车运来的桥梁的前悬部分，在卷扬机的牵引下由二号车运进到一号车。
同时大臂悬挂着0号柱过渡到前方墩（台）上，即将0号柱落在桥墩（台）上，这时，0号、1号柱与大臂形成简支。大臂顶面的两台吊梁小车，配合后面的小车将梁拖吊起来，利用移梁扁担将梁体横移到设计位置，落下桥梁，安放支座。
1）架桥机桥头准备
架桥机在桥头完成升臂作业后，桥头加固，测量并标注架桥机工前轮停车点，自行对位，打止轮器，开始伸臂、摆头，支垫0#柱。

DJK－140型架桥机架梁工艺流程图1－1

高原单线铁路日架梁14孔T梁施工总结(一)

2）架桥机架梁
一号车对位:一号车准确停在轨面画出的停车标记上，安放止轮器和放风制动（必要时安装制动铁鞋）。大臂带着0号柱前伸到前方墩（台）上，0号柱支撑面填平垫实。对位作业完成后，将二号柱插销全部拨出，使大臂处于一端支于0号柱，一端支于一号柱的完全简支状态。因架梁方向为上坡，坡度大，为确保梁走行顺利，适当减少支垫零号柱支垫高度使大臂处于水平或稍微上坡状态。
一号车对位的同时进行龙门吊的组立。因坡度大，两台龙门吊高差达近30CM,捆梁起吊时后面龙门吊卷扬机要多起升近30CM才能使梁体处于水平状态，因此组立后面（柴达尔方向）一台时，适当增加支垫高度，使两台龙门吊顶面高程一致，这样才能确保吊梁时梁体处于水平状态，同时避免了后面龙门吊卷扬机因行程高度不够造成梁体过大倾斜。
换装桥梁及二号车送梁:在一号车对位的同时，进行换装桥梁的作业。机车推送运梁平板车前进至龙门吊下停止。桥梁由龙门吊吊起，然后，拉出装梁平板车。二号车进入龙门吊吊起桥梁的下方对位，把梁倒装到二号车上。二号车以10～20公里／小时的速度运梁前行，当接近一号车时降速到0.5km／h，要有专人指挥，慢慢地与一号车联挂。
喂梁:梁的前端顶起，撤除枕木。用一号车底下卷扬机带动一号车上的拖梁小车运行至梁底，将二号车前端两油压千斤顶放下，使梁的前端压在拖梁小车上。桥梁装上拖梁小车后立即加设支撑。二号车的拖梁小车卸载后，立即将其推到车辆后端，并用木楔前后制动，以免开停时突然滑动。一号车上拖梁小车继续运梁前进，使梁的前端到达第一台吊梁小车下面，用此吊梁小车把梁的前端吊起，同时二号车上的千斤顶也把梁顶起，以便一号车上的拖梁小车向后移。然后降落千斤顶，使梁后端落在拖梁小车上，再次运梁前进，使梁的后端到达第二台吊梁小车下面，把梁的后端吊起。
捆梁:用架桥机上的吊具，选定提吊位置将梁吊挂到架桥机上。千斤绳与桥梁底两转角接触处，在捆紧时安放护梁铁瓦。
吊梁:捆梁完成后，指挥起吊司机开始起吊，起吊时，要注意左右两侧卷扬机升降速度一致。注意钢丝绳有无跳槽和护梁铁瓦有无窜动情况。桥梁吊离支承面20～30mm时，应暂停起吊，对各重要受力部位和关键处进行观察，确认没有问题时才能继续起吊。
出落梁、横移梁:架设第一片梁时，由于DJK－140型架桥机具有横移梁的功能，梁体通过移梁扁担，横移到恰当位置，梁片直接落到支撑垫石预先标注的支座十字线上（支座预先在梁体上安装好），。架设第二片梁时，梁片直接落下，通过移梁卷扬机的微调，架设到设计位置。第二片就位时要注意与第一的横向张拉孔对正。
安装支座:安放支座前应清除支承垫石表面的杂物，冰雪等，观察支座各组成部分之间、支座顶面与梁底之间以及支座底与墩台支承垫石间是否保持密贴，如果支座底面与墩台支承垫石顶面之间的缝隙较大时，应先打入钢楔，然后捣入干硬性砂浆，待捣实筑紧后再取出钢楔。安放支座时将锚栓安放齐全，当桥梁在支座上落实后，应立即支承垫好支座两侧稳定垫块（盆式橡胶支座稳定性差），打好支撑。如果支座底面下的锚栓孔过大，孔间承托的混凝土厚度过窄时，应加垫10mm以上的钢板。
两片梁电焊连接：将两片梁的横隔板处焊接，使之成为一个整体。
铺桥面轨（与两片梁电焊连接同步进行）:梁就位后，铺设纵横向盖板，若相邻两孔桥梁顶面高差大于30mm，用水泥砂浆将相邻两孔桥梁错牙垫平后再铺设；同时利用桥下吊车拆除短轨轨节，铺设桥面正式轨节。吊车把短轨节移到下一孔，根据已铺桥面轨距梁端距离，吊车把合适短轨节吊到桥面上铺设
收尾工作:桥梁架完后，紧随架梁工作做好下列收尾工作：灌注锚栓孔砂浆；修补梁体在架梁过程中造成的缺陷；拨顺架桥机行走的荒道，进行下一孔梁架设。以此循环架设后续各孔梁。第一列桥梁架设完成后，空车返回前方站，第二列推进到现场继续架设，以此循环。
根据该桥特点，结合以往架梁作业情况，我们测算了平均架一孔梁的时间，见下表-1

单孔梁架设各工序占用时间表表-1
序号  工     序     名     称完成时间（分钟）
1 铺架开始
2 主机接短轨 10
3 机动平车装运第一片梁 10（不占用架梁时间）
4 对位、伸大臂、立零号柱 10
5 第一片梁喂梁 5
6 第一片梁捆梁、吊梁、出梁 10
7 第一片梁下落、空中横移 10
8 第一片梁安支座锚栓就位，打支撑木 10
9 机动平车返回龙门吊装运第二片梁 10（不占用架梁时间）
10 取钢丝绳，起吊钩，回送台车 10
11 第二片梁喂梁 5
12 第二片梁捆梁、吊梁、出梁 10
13 第二片梁下落、空中横移 10
14 第二片梁安支座锚栓就位，打支撑木 10
15 两片梁电焊 30（利用架梁间隙）
结束架下一孔梁以上合计：100分钟
说明：以上为架设江仓曲大桥平均每一孔架梁时间，在架设前详细计算的，基于如下考虑：暂按直线梁考虑；第一孔的短轨提前接好，架桥机直接对位；换装龙门吊距离桥头较近（310米），运梁时间利用一号车作业时间间隙，不占用架梁时间；桥面碴提前摊铺平整；准备工作充分，架梁人员经过了严格认真培训和动员，技术熟练，高于平均劳动生产率；组织指挥有力，各工序有机结合，形成流水平行作业。
2、方案实施
架梁时我们严格按照方案实施，科学组织，标准化作业，各工序有条不紊紧密结合，快速推进。充分利用第六孔以后桥下无水的有利条件利用汽车吊车配合铺设短轨，缩短架梁时间。第十四孔为24米梁，需变跨，该孔架设时间稍长。累计架梁时间为23小时10分，不足24小时提前完成14孔梁的架设。具体架梁作业时间实施情况见附表-2
结束语：经过项目部精心组织，科学施工，于2009年6月21日18：00至22日15：10连续23小时10分钟施工，克服了曲线梁、风力的影响，创造日架14孔高原架梁新记录。需要说明的是该桥前十三孔跨度为32米，第十四孔为24米，架设第十四孔时需要变跨，工序多一些，时间稍长，如果是32米时间就少了，预计连续可以架设15孔，因此可以说该记录的意义不亚于我公司创造的单线日架32米梁14孔的全国纪录。业主、设计、监理方派人见证了整个过程，受到各方好评。此记录在国内同行业处于领先。

  附表
江仓曲大桥桥梁架设实际施工日进度表表-2
工作内容工作时间备注
一运梁作业
1 第一列梁（4孔） 2009年6月21日17：30时到达江仓车站运梁车速：30km/h，运输距离93Km，至前方DK93+350江仓车站（4股道）编组，重车双机推进分4次运行3Km推至桥头，空车及时返空。
2 第二列梁（4孔） 2009年6月21日16时到达江仓车站
3 第三列梁（4孔） 2009年6月21日23时到达江仓车站
4 第四列梁（4孔） 2009年6月22日8时到达江仓车站
二架梁作业
1 第一孔（32直） 2009年6月21日18：00-19：20，需时80min 跨热江公路，须封锁道路
2 第二孔（32直） 2009年6月21日19：20-20：55，需时95min 跨大通河，须架桥机倒装短轨
3 第三孔（32直） 2009年6月21日20：55-22：32，需时97min 跨大通河，须架桥机倒装短轨
4 第四孔（32直） 2009年6月21日22：32-6月22日00：18，需时106min 跨大通河，须架桥机倒装短轨
5 第五孔（32直） 2009年6月22日00：18-02：08，需时110min 跨大通河，须架桥机倒装短轨
6 第六孔（32直） 2009年6月22日02：08-03：29，需时81min 25T吊车桥下配合吊装短轨
7 第七孔（32直） 2009年6月22日03：29-04：48，需时79min 25T吊车桥下配合吊装短轨
8 第八孔（32直） 6月22日04：48-06：06，需时78min 25T吊车桥下配合吊装短轨
9 第九孔（32直） 2009年6月22日06：06-07：33，需时87min 25T吊车桥下配合吊装短轨
10 第十孔（32直） 2009年6月22日07：33-08：56，需时83min 25T吊车桥下配合吊装短轨
11 第十一孔（32曲） 2009年6月22日08：56-10：51，需时115min 架设曲线梁，吊车配合
12 第十二孔（32曲） 2009年6月22日10：51-12：53，需时122min 架设曲线梁，吊车配合
13 第十三孔（32曲） 2009年6月22日12：53-14：50，需时117min 架设曲线梁，吊车配合。受风力影响
14 第十四孔（24曲） 2009年6月22日14：50-17：10，需时140min 架设24m梁，须变跨，0#柱折叠。受风力影响
备注：使用DK-140架桥机，于2009年6月21日18：00-22日17：10共架设专桥2051型梁14孔（10-32m直+3-32m曲+1-24m曲），创造高原架梁新记录。