汽車吊架設鐵路T梁技術研究

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摘要：本文主要介紹了在拉薩西改擴建工程中，針對高海拔地區氣候氣象特征對施工機械和人員的影響，通過對汽車吊架設鐵路T梁的工藝進行試驗和優化，從而很好的解決了在高海拔地區傳統機械吊裝的難題，不但降低了施工成本，而且保證了T梁架設的安全性。由于高海拔地區的特殊性，使得該類型的大t位吊裝對工程領域的施工是一個很好的范例。該施工方法也為類似施工提供了一種解決思路。

關鍵詞：高海拔；汽車吊架梁；安全；經濟

在傳統鐵路橋梁架設中，一般采用架橋機進行鋪架作業，該作業方法不但施工安全，而且由于梁體架設工程量大，使得每片梁體架設成本大大降低。但架橋機作業也有諸多限制，比如需要架設梁體需要達到一定規模，需要龍門吊及運梁車等諸多大型機械設備相互配合，而且必須待線下工程全部完成后方可開始作業，使得與前期很多工序無法形成流水搭接，從而對工期也產生一定影響。當鐵路橋梁架設規模較小時，一般采用汽車吊等傳統吊裝設備進行梁體架設，該方法不但避免了架橋機安拆所產生的巨額費用，而且施工靈活，其他施工工序對其影響較小，因此在施工規模較小時一般采用該方法。但在高海拔地區由于含氧量降低，汽車吊等機械設備無法完全發揮出其機械性能，在吊裝跨徑不變的條件下，普通地區時的吊重與高海拔地區時有很大區別的。在拉薩西改擴建工程GNKNSG-04標段柳東路中橋T梁架設施工中，通過對汽車吊在高海拔地區的吊裝性能進行試驗和改進，從而很好的解決了在高海拔地區汽車吊架設梁體的一系列技術難題，不但降低了施工成本，而且保證了T梁架設的安全性。通過現場的實際應用，該類型吊裝在高海拔地區鐵路T梁鋪設施工中取得很好的效果。

1工程概況

柳東路中橋（單線）和拉薩西雙線立交中橋（雙線）均為2跨結構橋梁，每跨設置3片T梁，兩橋合計12片T梁。梁體預制位于協榮站東側制梁場，T梁通過協榮站裝車通過鐵路運輸至拉薩西貨場，然后在貨場裝卸車通過運梁車將梁運至柳東路架設處，吊車架梁時通過吊車提梁裝上炮車運輸至橋下采用吊車架梁，每片梁自重約為143.3t，采用一臺180t和一臺260t的吊車架梁。

2T梁架設施工工藝及方法

2.1施工工藝T梁架設主要工序內容：T梁裝車，T梁運輸，支座安裝，現場吊裝，落梁，錨固支座螺栓、落梁到位，測量橋面寬度，橫向聯接焊接，支座灌漿，圍板安裝。2.2T梁裝車當梁片強度達到架設要求后，通知申請的運梁火車裝運。火車就位后通知車務等檢查驗收裝梁車性能及配置設施是否完善，緩沖裝置配置到位驗收合格后方可進行T梁裝車。運梁火車停放在裝梁線上，采用兩臺100t龍門吊從存梁區吊裝至運梁車上，經裝載加固后驗收合格后，發運至拉薩西散堆裝貨8道，通過汽車吊卸裝至輪式運梁車上，經過再一次裝載加固，從散堆貨8道右側場坪運至新建門衛房，沿波瑪路途徑那曲高級中學且在第一個紅綠燈路口左轉，進入柳東路直行600m左右運至架設處。T梁運輸距離長，T梁加固必須牢固可靠，不能存在任何大意思想，為進一步保證T梁運輸安全，對T梁加固作如下要求：①T梁在運梁車平板上落梁就位時重心線必須與平板中心線對齊。②運梁車平板轉向支架上T梁放置處必須安放不小于2cm厚的橡膠墊板，若橡膠墊板破損及時更換。③T梁就位后底部加固時必須用方木塞緊，不滿足要求時必須加塞木楔。防止T梁橫向移動，同時要在方木端頭處劃線，用于觀察運輸途中T梁是否位移。如圖1。④T梁就位后斜撐支撐時，若是雙桿支撐斜撐加固。⑤T梁就位后斜撐支撐時，若是單桿支撐斜撐加固必須使用鋼絲繩或鐵絲將斜撐斜拉固定底座掛鉤上，將單桿斜撐固定住，防止行走途中斜撐桿松動位移不起作用。如圖2。⑥T梁就位后斜撐加固好之前不得拆除吊梁鋼絲繩，嚴格控制T梁裝車加固過程，嚴格按照施工加固程序施工，嚴禁在沒有任何防護措施的情況下撤掉鋼絲繩，將T梁立在運梁車平板上，防止T梁在加固過程中傾覆。⑦T梁裝車完畢，發車前必須由車務相關人員和指揮部裝梁組技術負責人共同進行檢查，確認加固捆綁合格后方可發車。2.3現場吊裝根據規劃好的吊車站位提前放樣，將吊車支設在指定位置，架梁順序詳見表1拉薩西架梁施工順序表。架設吊裝時180t吊車靠近橋臺支設，260t吊車靠近橋墩支設。架梁一共分三次進行，吊裝索具固定方式采用鋼絲繩外套直接掛吊車大鉤方式。第一次架設雙線橋格臺至1#墩左邊梁1-1（直）、右邊梁1-2（直），1#墩至拉臺左邊梁1-3（直）、右邊梁1-4（直）。吊裝時180t吊車距離橋臺中心位置6.0m,260t吊車需要臨時過渡，梁不一次吊裝到位，因距離較遠，采用過渡將梁第一次放置在單線橋1#墩，第二次架設到位，180t拉臺吊車站位同格臺對稱。第二次架設雙線橋格臺至1#墩左邊梁2-1（直）、右邊梁2-2（直），1#墩至拉臺左邊梁2-3（直）、右邊梁2-4（直）。吊車站位往遠離既有線方向順移，180t吊車確保作業半徑不超過6m，260t吊車確保作業半徑不超過8.5m。第三次架設單線橋格臺至1#墩左邊梁3-1（曲）、右邊梁3-2（曲），1#墩至拉臺左邊梁3-3（直）、右邊梁3-4（直）。吊車站位往遠離既有線方向順移，180t吊車確保作業半徑不超過6m，260t吊車確保作業半徑不超過8.5m。如圖3所示。2.4落梁、錨固支座螺栓落梁前準備工作，將墊石頂灰塵清洗干凈，預留孔雜物清理干凈，復測墊石頂標高和標記墊石中心十字線。落梁前在支撐墊石頂面鋪一層厚20～30mm的M50干硬性無收縮砂漿，砂漿頂面鋪成中間略高于四周的形狀，落梁就位后，清理擠壓到支座外面的砂漿。當梁落至低位后，先進行縱向對位再進行橫移梁。橫移到位后安裝支座地腳螺栓，地腳螺栓采用扳手緊固，開始落梁，確保梁底中心線和墊石中心線重合即對位準確落梁就位。第一片梁落梁到位后對梁端兩側進行方木斜支撐，必要時也可用倒鏈將梁板邊預埋T鋼與橋臺預埋T鋼連接確保梁體的穩定。第二片梁落梁到位后對兩邊梁橫向端頭和跨中通過焊接鋼板連接，濕接縫處通過焊接臨時鋼筋連接，確保梁體的穩定。

3吊裝模擬試吊試驗

3.1試驗目的驗證吊裝方案的可行性和吊裝過程中吊車的穩定性，排除吊車會傾覆的可能性。3.2試吊配置及環境對比機械配置：試吊機械配置和現場吊裝作業機械配置一致；地面環境：試吊裝場地地基承載力和施工現場地基承載力一致。試吊參數：一致（180t吊車工作幅度6m、主臂伸長值為13.8m；260t吊車工作幅度8.5m、主臂伸長值為13.6m）試吊重物：一致（均為32米T梁）試吊高度：一致（7m）3.3試吊過程根據方案機械配置要求，將180t吊車和260t吊車按要求組拼并支設完成，180t吊車工作幅度按6m控制，主臂伸長值為13.8m，吊點設置在距離梁端1m位置，起吊高度為7m（指梁底距離地面的垂直高度），260t吊車工作幅度按8.5m控制，主臂伸長值為13.6m，吊點設置在距離梁端1m位置，起吊高度為0.1m（指梁底距離地面的垂直高度），同時起吊T梁。3.4試驗結論通過模擬試吊并存放梁板4片，試吊過程中吊車起升和降落平穩，整個吊裝作業順利且連續，未發現安全隱患和吊車傾覆現象。根據此次現場模擬試吊試驗可以驗證拉薩西吊車架梁方案可行。

4汽車吊吊裝受力驗算

4.1T梁吊裝鋼絲繩、索具的檢算及選擇P拉=QJ/Nsin85°QJ=K動×G設鋼絲繩破斷力：P=p拉×K其中：p拉———吊索拉力；QJ———計算荷載；K動———動荷載系數1.1；G設———T梁重量143.3+吊鉤和鋼絲繩重量1.5t=144.8t；N———吊索分支數，為4；p———鋼絲繩破斷力；K———安全系數，為6；P拉=QJ/Nsin85°=1.1×144.8/4sin85°=39.98tP=p拉×K=39.98×6=239.88t查鋼絲繩參數表選6×37，ψ=65mm的鋼絲繩，其破斷力為266.6t﹥p=239.88t，故滿足安全要求。4.2吊車支腿壓力計算單片T梁重量為144t，每臺吊車架梁承重約72t，吊點位置為梁端lm處。4.2.1180t吊車支腿壓力計算①180t汽車吊整機自重：G=54t，承受梁體重量72t；考慮動載荷時汽車吊起吊重量：Q=72*1.4=100.8t（動載系數取為1.4）②吊裝對X，Y軸的力矩Mx=100.8*12.1=1219.68t.mMy=100.8*13.3=1340.64t.m③180t汽車吊支腿壓力分散處理180t汽車吊支腿底座尺寸為0.6m×0.6m，支腿下方路基板尺寸為1.5m×1.5m，則地面應力擴散面積為：S=1.5m×1.5m=2.25m2。P=NS=經現場試驗，地基處理后承載力≥250kPa，因此符合受力要求。4.2.2260t汽車吊支腿地基承載力驗算考慮到260t吊車吊裝時的實際工況，吊車吊裝過程中，梁體與吊車一個支腳在同一直線時為吊車最不利受力狀態（如圖4所示），支腿2受力最大。260t汽車吊自重為G1=70t，吊車配重G2=38t，吊重Q=25.2t，支腿全伸尺寸為7.04m*8.5m。4.3腿最大壓力①承受梁體重量72t；考慮動載荷時汽車吊起吊重量:Q=72*1.4=100.8t（動載系數取為1.4）。②吊裝對X,Y軸的力矩。Mx=100.8*9=907.2t.mMy=100.8*10.7=1078.56t.m經現場試驗，地基處理后承載力≥250kPa，因此符合受力要求。

5質量保證措施

①吊車作業前，必須進行試吊，確認安全后方可正式吊裝。進行試吊時，吊車要緩慢起吊，并由專人負責檢查吊索、吊具及梁體情況，檢查是否有變形、斷絲等不利因素，發現問題及時停止起吊，待處理后繼續作業。②在梁兩端各拴兩根引導繩，起吊時設專人拉牽引繩，防止梁體擺動，保證梁在空中穩定。③用于吊裝的設備，工具應進行嚴格的檢查，確保其質量狀態完好。④在吊裝過程中，梁板上嚴禁浮擱料具。起吊過程中，梁上嚴禁站人。⑤嚴禁夜間進行吊裝作業，光線不好時設置充足的照明。⑥施工所使用的機具明確責任使用者，機具、工具分類整齊地擺放在易取、無障礙的場所，因需要在線路附近放置時嚴禁侵入限界。⑦吊裝作業必須專人指揮，服從命令、守紀律、執行制度，施工現場設專職防護員進行現場防護，掌握列車運行情況，所需的各種線上料要分類堆碼整齊、牢固。⑧吊索安裝時，注意對點準確、調正，嚴禁強拉硬頂，以免傷及結構。

6結束語

通過在高海拔地區對對汽車吊架設鐵路T梁的工藝進行試驗和優化，從而很好的解決了在高海拔地區傳統機械吊裝的難題。通過現場實踐證明，改進后的吊裝工藝不但降低了施工措施費用，而且也提高了高海拔地區大噸位吊裝安全性，此方法為后續類似施工提供了借鑒和參考。

參考文獻：

[1]GB6067.1-2010，起重機械安全規程第1部分：總則[S].

[2]GB/T3811-2008，起重機設計規范[S].

[3]GB6067-2010，起重機械安全規程[S].[4]起重吊裝常用數據手冊.

作者：謝顯紅 單位：中鐵十二局集團第一工程有限公司