京滬高速鐵路架梁方案

2021-03-04 09:36:40 字數 5026 閱讀 6159

京滬高速鐵路雙線整孔箱梁運架梁預案

一、工程概況:

京滬高速鐵路是我國第一條高速鐵路,設計速度為高速列車350km/h,全長1320km,橋梁長度將超過線路長度的50%。橋梁工程量巨大,其中90%為中小跨度橋梁。京滬簡支箱梁約佔橋梁總長的2/3,主要採用雙線整孔結構,主要有20m、24m、32m、40m四個系列,除40m梁按現澆法施工設計外,其餘三種跨度均需整孔預製、運輸、架設。

整孔預製梁重量一般在600~870噸之間。其中最大架設噸位為840t(含保護層時梁重約870噸)。京滬高速鐵路採用鐵路一次跨區間無縫線路,要求線路裝置一次鋪設完成後,施工荷載不能對已鋪設好的道床造成擾動,因此採用輪胎式運梁車運輸,架橋機架設即先架後鋪、運輸的架梁方法。

全線共有近2萬孔需要架設,本方案按32m整孔雙線箱梁規劃設計,並按每天運架1孔配置生產要素。32m梁長32.6m,上寬13.

1m,下寬5.68m,高3.0m,最大架設噸位為840t(含保護層時梁重約870t)。

各種梁型結構尺寸及技術引數見表1。

二、施工總體方案

梁場採用大型龍門吊裝車,大型輪胎式運樑車通過專用運梁便道、已修好的正線路基、橋涵等將箱梁運至提公升架下,(如果運樑車通過路基直接將梁運到架橋機下,可省去提公升架)用提公升架架設3孔箱梁,利用提公升架將拼裝好的架橋機整體吊裝到已架好的梁上,橋機過孔後準備架梁,運樑車將箱梁由存梁場運到提公升架下,提公升架將運樑車和箱梁一起吊到橋上準備架梁。利用900噸級的架橋機將整孔箱梁一次架設到位。梁場龍門吊、

各種梁型結構尺寸及技術參數列

表1提公升架與架橋機在提梁、移梁、吊裝過程中均採用先進的預應力液壓同步提公升系統,這種系統體積小、操作方便,保證各吊點吊裝過程中受力均衡,使箱梁端部在移梁、吊裝過程中的應力在允許範圍內。液壓同步提公升還可以免去平衡梁系統,簡化吊點結構。運樑車裝梁採用液壓平衡支承系統,保證運輸過程中梁體始終在同一平面不受扭。

落梁時採用千斤頂控制支座反力,保證各支點受力均勻。

三、施工準備:

1、調查橋梁附近地形地貌、河床地質構造、交通等確定制梁場的位置和運梁便線走向。

2、樑車及組裝後的架橋機執行地段的高壓線、通訊線、廣播線、立交橋、渡槽及一切影響架橋機走行淨空和工作淨空的障礙物進行調查測量,提出解決辦法並要求在運架梁之前完成整治工作。

3、對施工便道、路基、橋梁墩台、墊石、橋墩台上預埋螺栓和預埋件等有關運架梁的施工情況及施工資料進行調查和複核。並在運架梁前整治完畢。

4、作業的各項效能引數是以路基、橋涵施工已達到設計標準為前提條件,架橋機通過正線路基時,要求路基達到設計標準,路基段面寬度、路基護坡和路塹的擋牆護坡完成;路基表層級配碎石按設計完成,壓實度達到設計的要求,平整且均質好,以保證運梁安全和路基的質量;橋台與台後路基高差用級配碎石順平;橋台錐體護坡完成;架運梁時,軟土路基加固固結後的強度要能保證架運梁時的穩定性要求.運樑車過載在已架好的梁上通過,運梁設施及梁本身的重量總和已超過已架好的梁體重量。在這種情況下運梁,橋梁結構是否容許,應通過檢算,確認其強度在容許值以內,不會對橋梁結構造成破壞,方可運梁。

5、梁便線應平整、順直,滿足運樑車的要求,具有足夠承載力,以便箱梁的順利移運。

6、對架梁的各個工序受力進行檢算,在滿足高速鐵路整孔箱梁架設的情況下,不會對已架橋梁、墩台等造成破壞。

7、臨時工程:在制梁場安排120m2生活房屋、200 m2修理車間、120 m2庫房。在梁場設定90×25m2架橋機拼裝場地,並設兩台20噸龍門吊拼裝架橋機;作好生活用水用電**。

四、施工方案與方法

針對京滬高速鐵路32m整孔雙線鐵路箱梁的特點,其主要問題是如何解決好箱梁的吊裝、提公升、運輸和架設。本施工組織總體方案是基於以下幾點進行的:①32m整孔箱梁的裝車是採用目前已成熟的大噸位龍門吊機機進行的,利用梁場一台900t龍門吊機從存梁場直接將箱梁跨裝到輪胎運梁車上②32m整孔箱梁的提公升通過設定在專用提公升站的大型門吊進行的;③32m整孔箱梁特種運樑車和900t架設裝置是通過向尼古拉公司進行成套採購,由我公司與尼古拉公司聯合進行科技開發以達到實現整孔運輸、架設目的。

④運架梁分體,運梁與架梁平行作業,以提高作業效率。

1、運樑車的選擇:

為滿足京滬高速鐵路一次鋪設跨區間無縫線路的設計要求,確保無縫線路開通前軌道的靜態幾何尺寸滿足設計規定,採用先架後鋪、輪胎式運輸的架梁方式。運樑車的選擇依據以下幾個原則。①運樑車的承載能力滿足運送京滬高速鐵路32m整孔簡支箱梁的要求,其運梁裝置在運梁過程中不得對建成的結構造成損壞,並考慮一定的安全儲備。

②輪胎式運樑車的軸重與軸距受所通過梁體承載力的制約,其不僅要滿足箱梁的承載能力同時要滿足運梁時所通過其他結構的承載力的限制。橫向軸距滿足橋面板承載力的制約。③根據梁體受力效能,運輸時要求運梁支點位於樑端腹板中心線下,距梁端的距離:

24、32m梁不大於4.0m,20m梁不大於3.5m。

④運輸整孔箱梁要求控制箱梁4支點處於同一平面,因此要求運樑車有自動調平系統。⑤運梁速度應滿足鋪架工期要求,運梁時車體應平穩,以減小對結構的衝擊性。⑥運樑車的構造尺寸應與架橋機相配合。

經過方案比選,以先進、優質、安全、快速為指導思路,選擇尼古拉公司生產的yjy900輪胎運梁平車。裝置效能如下:

yjy900t運梁平車

(一)、主要技術引數

運載能力:900t

整機質量:230t

車速:0~6km/h(過載) 0~12km/h(空載)

適應坡度:3%

軸距:1500mm

輪距:4450/1450mm

轉彎半徑:37.5m(外側)28.5m(裡側)

接近角:200

離去角:200

發動機功率:400kw×2

外型尺寸:32×7×3.7m

(二)、結構組成

yly900 運梁平車由車架、懸掛支撐、輪軸、箱梁支撐、驅動系統、轉向系統、制動系統、梁體台車移動系統、柴油機、電器系統、雷射導向等組成。

yly900 運樑車可以很好配合尼古拉公司生產的ebt900架橋機施工,運輸大型混凝土箱梁,並配合馱運架橋機,幫助架橋機轉場作業。

(1)行走系統

輪距約等於箱梁腹板中心距(5m);液壓懸掛。

輪胎為23.5-r25單胎布置。

車架設伸縮支腿,供喂梁時使用。

驅動軸約為總軸數的1/3。

(2)轉向系統

全輪連桿轉向,油缸驅動,最大車輪偏擺角可為350。

(3)制動系統

從動輪設定行走制動和駐車制動兩套鼓式制動系統;支承梁系統枕梁支點中心距梁端小於3m;保證預製梁始終處於三點支承。

前枕梁為固定式,後枕梁為小車式(4軸線,16個車輪,電機驅動)

(4)控制系統

採用匯流排式控制,兩端設定駕駛室。

(三)、運梁作業細則

(1)運樑車對線路的要求:運梁線路要達到京滬高速鐵路線路質量的要求,縱向坡度不大於3%,橫向坡度不大於5%,最小曲率半徑不小於34m。清除侵限障礙物,在平交道口處設專人防護。

(2)運樑車走行:運樑車裝載箱梁確定無誤後才能起動,起動應緩慢平穩,嚴禁突然加速或急剎車。執行途中速度控制在3~5km/h,曲線、坡道地段應嚴格控制在0~3km/h範圍內。

(3)當運樑車接近架橋機時應一度停車,在接到指令後才能喂梁。

2架橋機的選擇

為滿足京滬高速鐵路整孔箱梁的架設,架橋機應滿足以下條件:①架設噸位應滿足京滬高速鐵路32m整孔預製簡支箱梁最大吊重870噸的要求。②架橋機的淨空應滿足所架梁體的構造尺寸的要求。

③架橋機的支腿應作用於箱梁腹板中心線上,且作用於樑端附近。④支腿作用力的大小應與梁體及墩台的承載力相適應。⑤支腿作用於梁體及墩台的承壓面積應滿足區域性承壓的檢算。

⑥梁體的吊裝及落樑應保持4支點為同一水平面,誤差範圍應滿足設計要求。⑦架設速度應滿足鋪架工期要求。⑧其他應滿足《鐵路架橋機規程》的相應規定。

經過方案比選和受力檢算,架橋機選擇尼古拉公司生產的ebt900高速鐵路架橋機,該架橋機可以架設20~32m整孔鐵路箱梁,克服了下導梁架第一孔和最後幾孔梁的技術難題,只需調整下導梁支腿就可完成第一和最後幾孔梁的架設。下導樑僅跨一跨作業,整機重量輕,組裝方便;採用變頻調速,起落梁安全平穩;利用配套運樑車馱運架橋機,橋間轉移方便。

ebt900高速鐵路架橋機

(一)、主要效能引數

額定起重能力:900t

架設梁跨:≤32m

梁體起落速度:0.8m/min

梁體橫向微調速度:1.5m/min 微調距離:±200mm

吊樑縱移速度:0~5m/min(過載)

0~10m/min(空載)

梁體吊裝方式:三點

架梁方式:單跨簡支架設

過孔方式:橋面鋪設臨時軌道,輪軌形式過孔;

輔助支腿執行於下導梁上;

後支腿執行於橋面鋪設的臨時軌上

架設橋型:正交 ,r≥2500m

控制方式:手動、電控

下導梁及調運機構:

1下導梁天車起重能力:80t

2下導梁天車移動距離:20m

3下導梁天車移動速度:2.5m /min

4下導梁移位方式:前吊樑桁車、輔助支腿、下導梁天車等配合作業

外形尺寸:70*18.1*12.7m

裝機容量:300kw

機重:450t

(二)、結構組成

ebt900型高速鐵路架橋機主要由前後兩台吊樑桁車、箱型主梁2根及橫聯、前支腿1套、後支腿1套、後支腿台車及頂公升裝置、輔助支腿、懸臂梁、下導梁、下導梁天車、軌道、電器控制系統、液壓系統和動力系統等組成。

吊樑桁車每機設定2臺由雙電動捲揚機完成梁體起落,捲揚機設有雙級制動裝置,以確保吊樑安全。三點受力吊樑桁車可以同步橫移,滿足梁體微調和曲線架梁需要。

主梁為箱形結構,基本節12m,採用栓接,便於拆裝,前段設有變跨接頭,滿足變跨施工需要。

前支腿為主樑前支撐點,設有伸縮節,以滿足橋梁縱坡需要。

後支腿為o型結構,滿足喂梁淨高、淨寬需要,上部和主梁固接,下部和台車聯結,架梁時有專用裝置受力。

懸臂梁為架結構,滿足下導梁天車執行需要。

下導梁為桁架結構,上部設有雙軌,滿足輔支腿台車執行需要。

架梁、架橋機拼裝架橋機過孔

3架橋機安裝及除錯

(1)架橋機在制梁場組裝,梁場專門設乙個裝置裝卸材料存放場地,設兩台20噸20m跨龍門吊,在此拼裝架橋機。

(2)架橋機拼裝、除錯好後,由運樑車馱運到橋頭。

4提公升架設計

5架橋機作業流程

(1)架梁

①架橋機就位

②運梁車運梁到位,前吊樑桁車起吊箱梁前端

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