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高原單線鐵路日架梁14孔T梁施工總結(jié)(一)
高原單線鐵路日架梁14孔T梁施工總結(jié) 段玉順
摘要：針對高原寒冷缺氧等復雜惡劣氣候，對鋪架設(shè)備進行改造，確保設(shè)備動力。選擇柴木鐵路江倉曲大橋創(chuàng)高產(chǎn)，從施工組織等方面進行了周密準備，從而取得了高原地區(qū)日架梁14孔的好成績。為高原地區(qū)鋪架施工積累了寶貴
經(jīng)驗
關(guān)鍵詞：高原鐵路 架橋機 日架梁 14孔 總結(jié)
一、工程概況
柴木鐵路（柴達爾到木里鎮(zhèn)）設(shè)計為地方鐵路，運煤專線。江倉曲大橋（DK96+305）孔跨結(jié)構(gòu)（按鋪架方向排列）為10-32m（直）+3-32（曲）+2-24m（曲），單線，橋梁圖號專橋2051，盆式橡膠支座。線路曲線半徑為600米，坡度為11.6‰（架梁方向為上坡），橫跨大通河（第1至5孔有水，其余無水），海拔3867米，鋪架方向自柴達爾向木里鎮(zhèn)方向進行。施工地理條件為草原牧區(qū)，屬大陸性寒冷高原性氣候。我公司曾在平原地區(qū)朔黃鐵路創(chuàng)單線日架32米梁14孔的全國紀錄，未曾在高原環(huán)境創(chuàng)造過，經(jīng)過周密研究論證，我公司決定選擇該橋架梁沖擊或打破全國紀錄。
二、施工準備：
架梁前要全面詳細調(diào)查沿線影響架橋機通過的障礙物，并進行處理以便架橋機順利通過。同時該橋橋頭的地形條件和基本情況要進行詳細了解，調(diào)查各橋電源供應以及道路運輸條件。
復測橋跨及墩臺支承墊石標高、幾何尺寸及錨栓孔位置，并做好中線貫通測量。
對基地到現(xiàn)場的已鋪線路進行檢查處理，保證運輸暢通和列車運行速度
嚴格橋梁驗收工作，梁運到現(xiàn)場后，派專人驗收出廠合格證，檢驗梁的表面狀況，丈量外形尺寸，核對隨帶配件的數(shù)量和質(zhì)量。如發(fā)現(xiàn)問題，及時采取補救措施。
橋面的部分道碴（0.15m厚）在基地內(nèi)預鋪在梁上，隨梁就位，其余道碴待架梁列車通過后，及時按設(shè)計要求補鋪足。
壓道采用機車壓道，前方壓上橋臺一米，后方到大軸重最遠停留處以遠 50m，壓道速度控制在每小時兩公里以下，或觀察相鄰兩次壓道后路基下沉量不超過3mm為止。壓道后視路基狀況整道加固，以便確保架梁作業(yè)安全。
為配合第一孔梁架設(shè)，橋頭線路預鋪6米短軌。
架梁作業(yè)時，因橋墩高度普遍只有8-10米，除第一到第五孔有水外其余各孔無水，因此無水的孔跨利用25T汽車吊橋下配合吊裝橋面短軌，縮短架橋機過孔對位時間。
2、架橋機保養(yǎng)：
架梁前對機械設(shè)備進行徹底檢修，保證機械設(shè)備性能正常滿足施工的需要，嚴禁帶病工作。修理工班24小時在現(xiàn)場待命，備足易損部件。
針對高原氣候特征，設(shè)備各潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)加注低溫防凍液（油）。各種設(shè)備必須做好各自的防凍保溫措施。正確選擇適用油品、低溫抗磨壓油等。
針對高原、高寒氣候，架橋機發(fā)動機換裝寶柴風冷高原性發(fā)動機，該發(fā)動機是青藏鐵路建設(shè)的配套設(shè)備，加裝高原功率恢復型增壓器，提高機械使用功率，由于高原氣壓低、空氣密度小、含氧量低，內(nèi)燃發(fā)動機氣缸內(nèi)充氣量減少，過量空氣系數(shù)降低，可燃混合氣體過濃，燃燒狀況惡化，后燃現(xiàn)象嚴重，柴油機動力性能和經(jīng)濟性能變差，熱負荷增加，另外由于高原氣壓低，冷卻水沸點降低，導致散熱能力下降，熱負荷增加，因此各種機械配用的柴油機加裝帶中冷器的高原功率恢復型增壓器，通過增壓供氣，達到恢復柴油機功率的目的。中冷器的作用是將增壓后的空氣在進入氣缸前進行冷卻，增壓柴油機采用中冷器后，可大幅度地提高柴油機的功率并改善經(jīng)濟性和熱負荷，使柴油機動力性、經(jīng)濟性、可靠性指標基本恢復到低海拔水平。
采用高原型空氣濾清器，改善機械工作條件:由于高原作業(yè)環(huán)境大氣粉塵比低海拔大，多風沙的高原惡劣的環(huán)境，一方面增加了發(fā)動機的充氣阻力，另一方面也增加了保養(yǎng)頻度和難度，縮短了空濾器的使用壽命。因此，鋪架設(shè)備發(fā)動機采采用適合高原環(huán)境使用的空濾器，改善發(fā)動機的工作條件，提高機械效率，延長機械使用壽命。
檢算鋪架機械起吊系統(tǒng)和拖拉系統(tǒng)的強度，確保鋪架施工安全:高原地區(qū)嚴寒的氣候條件對鋪架機械的主要工作機件和設(shè)備的焊接結(jié)構(gòu)、金屬材料的沖擊韌性、材料的冷脆性產(chǎn)生很大的影響，上場前對鋪架機械的機臂、零號柱、一號柱、倒裝龍門、天車、車體、起吊鋼絲繩等重要部件和影響安全的部位和結(jié)構(gòu)，進行低溫、嚴寒條件下的沖擊韌性和冷脆性進行試驗和檢算，必要時進行補強，確保鋪架機械在低溫、嚴寒條件下工作的安全性和可靠性。
加強液壓控制和傳動系統(tǒng)的維修保養(yǎng):由于高原氣候嚴寒，氣溫低，海拔高，紫外線輻射強，隨著氣溫的降低，液壓油和潤滑油將減弱甚至失去傳動和潤滑作用，液壓系統(tǒng)動作隨溫度降低而趨于遲緩，而橡膠密封件及橡膠管件在強紫外線的輻射下使用的耐久性、抗破損性遠低于低海拔使用水平，為此針對液壓控制和傳動系統(tǒng)密封件低溫老化、橡膠管件受強紫外線輻射的龜裂老化、高原低壓條件下的疲勞、易爆裂問題，重點進行檢查、維修和保養(yǎng)，儲備足夠的零配件，以便及時進行維修、更換，同時選用適合低溫低壓使用條件的液壓油和潤滑油，確保機械液壓系統(tǒng)傳動良好。
3、施工動員
為保證24小時作業(yè)，創(chuàng)造高產(chǎn)記錄，提高單位信譽和知名度，公司項目部召開了創(chuàng)高產(chǎn)動員大會，并對架梁方案進行了全面周密的研究部署，做到科學組織，精心施工，確保鋪架基地、運輸、鋪架作業(yè)各個環(huán)節(jié)銜接緊密，加強了安全工作。
4、制定安全預案
結(jié)合高原特點，針對鋪架作業(yè)的容易出現(xiàn)的不安全因素，制定了安全預案并付諸實施。
5、勞動保護措施
鋪架作業(yè)人員在高原上的能承受的最大勞動強度，海拔超過3000m時不足平原地區(qū)的60%，高原地區(qū)勞動者體力的持續(xù)性和耐久性嚴重降低，因此，在鋪架設(shè)備保養(yǎng)、維修方面進一步提高機械化程度和自動化程度問題，盡量減少人力勞動，前方鋪架作業(yè)人員分為三個班組，八小時倒班，晝夜作業(yè)（平原地區(qū)一般是12小時倒班）。同時進一步改善架駛室的密封性、保暖性，保證駕駛員操作動作準確，防止因氣溫低、手腳僵硬而發(fā)生誤操作，造成事故。項目部成立勞動衛(wèi)生和醫(yī)療保障領(lǐng)導小組，綜合辦公室下設(shè)醫(yī)務室，對高原衛(wèi)生人員進行高原知識培訓。同時與建設(shè)單位醫(yī)療中心建立合同關(guān)系，保證危重病人的現(xiàn)場救治和安全轉(zhuǎn)送。
三、架梁作業(yè)
1、方案編制：
圍繞24小時架設(shè)14孔梁編制，主要內(nèi)容如下：
為強化組織指揮和施工管理,根據(jù)該大橋的實際情況,我單位成立創(chuàng)高產(chǎn)領(lǐng)導小組,并對小組成員和各施工隊進行了明確分工，確保職責到位。
采用自備車、部分平板車（路用）裝運軌節(jié)、橋梁。軌節(jié)、橋梁運輸采用性能狀態(tài)良好并配齊三大件的DF4型內(nèi)燃機車作為牽引動力。
鋪架基地（里程為DK3+000）承擔橋梁裝卸、軌排生產(chǎn)等任務。橋梁、軌排在基地由兩臺龍門吊吊裝到鐵路專用平板車上，一列橋梁按四孔編組，編組后每列由兩臺DF-4內(nèi)燃機車牽引，運行到前方站江倉車站（DK93+350，4股道），第一列經(jīng)江倉車站直發(fā)架梁現(xiàn)場，其余三列�？吭谇胺秸竟傻郎希释七M狀態(tài)（機車頭部位于柴達爾方向）。
機械維修班組24小時現(xiàn)場待命，后勤保障組按照前后方分工待命。
采用DJK－140型架橋機架設(shè)，屬于單梁式架橋機，由主機(1號車)、機動平車（2號車）和倒裝龍門吊組成，可直接將橋梁橫移就位，不需要墩臺頂人工移梁作業(yè)，效率高，而且安全可靠。本機一號車不需撥道，空中橫移梁，一次就位，不需墩頂移梁，落升速度快，可以大大加快架梁速度。
DJK－140型架橋機工藝流程圖（見圖1—1）。
施工工藝原理：DJK－140型架橋機是由倒裝龍門架、一號車、二號車、等三部分組成，其中二號車是自行式運梁和喂梁平車，車上鋪軌道承載拖梁小車，平車前端設(shè)液壓升降橫梁，倒裝橋梁時讓橋梁前端壓住升降橫梁，按《架橋機架梁規(guī)則》懸出橫梁一定距離，后端壓在拖梁小車上，并在此狀態(tài)二號車運梁到一號車的尾端。一號車上面設(shè)有軌道，后端的拖梁小車直接托二號車運來的橋梁的前懸部分，在卷揚機的牽引下由二號車運進到一號車。
同時大臂懸掛著0號柱過渡到前方墩（臺）上，即將0號柱落在橋墩（臺）上，這時，0號、1號柱與大臂形成簡支。大臂頂面的兩臺吊梁小車，配合后面的小車將梁拖吊起來，利用移梁扁擔將梁體橫移到設(shè)計位置，落下橋梁，安放支座。
1） 架橋機橋頭準備
架橋機在橋頭完成升臂作業(yè)后，橋頭加固，測量并標注架橋機工前輪停車點，自行對位，打止輪器，開始伸臂、擺頭，支墊0#柱。
DJK－140型架橋機架梁工藝流程 圖1－1
2） 架橋機架梁
一號車對位:一號車準確停在軌面畫出的停車標記上，安放止輪器和放風制動（必要時安裝制動鐵鞋）。大臂帶著0號柱前伸到前方墩（臺）上，0號柱支撐面填平墊實。對位作業(yè)完成后，將二號柱插銷全部撥出，使大臂處于一端支于0號柱，一端支于一號柱的完全簡支狀態(tài)。因架梁方向為上坡，坡度大，為確保梁走行順利，適當減少支墊零號柱支墊高度使大臂處于水平或稍微上坡狀態(tài)。
一號車對位的同時進行龍門吊的組立。因坡度大，兩臺龍門吊高差達近30CM,捆梁起吊時后面龍門吊卷揚機要多起升近30CM才能使梁體處于水平狀態(tài)，因此組立后面（柴達爾方向）一臺時，適當增加支墊高度，使兩臺龍門吊頂面高程一致，這樣才能確保吊梁時梁體處于水平狀態(tài)，同時避免了后面龍門吊卷揚機因行程高度不夠造成梁體過大傾斜。
換裝橋梁及二號車送梁:在一號車對位的同時，進行換裝橋梁的作業(yè)。機車推送運梁平板車前進至龍門吊下停止。橋梁由龍門吊吊起，然后，拉出裝梁平板車。二號車進入龍門吊吊起橋梁的下方對位，把梁倒裝到二號車上。二號車以10～20公里／小時的速度運梁前行，當接近一號車時降速到0.5km／h，要有專人指揮，慢慢地與一號車聯(lián)掛。
喂梁:梁的前端頂起，撤除枕木。用一號車底下卷揚機帶動一號車上的拖梁小車運行至梁底，將二號車前端兩油壓千斤頂放下，使梁的前端壓在拖梁小車上。橋梁裝上拖梁小車后立即加設(shè)支撐。二號車的拖梁小車卸載后，立即將其推到車輛后端，并用木楔前后制動，以免開停時突然滑動。一號車上拖梁小車繼續(xù)運梁前進，使梁的前端到達第一臺吊梁小車下面，用此吊梁小車把梁的前端吊起，同時二號車上的千斤頂也把梁頂起，以便一號車上的拖梁小車向后移。然后降落千斤頂，使梁后端落在拖梁小車上，再次運梁前進，使梁的后端到達第二臺吊梁小車下面，把梁的后端吊起。
捆梁:用架橋機上的吊具，選定提吊位置將梁吊掛到架橋機上。千斤繩與橋梁底兩轉(zhuǎn)角接觸處，在捆緊時安放護梁鐵瓦。
吊梁:捆梁完成后，指揮起吊司機開始起吊，起吊時，要注意左右兩側(cè)卷揚機升降速度一致。注意鋼絲繩有無跳槽和護梁鐵瓦有無竄動情況。橋梁吊離支承面20～30mm時，應暫停起吊，對各重要受力部位和關(guān)鍵處進行觀察，確認沒有問題時才能繼續(xù)起吊。
出落梁、橫移梁:架設(shè)第一片梁時，由于DJK－140型架橋機具有橫移梁的功能，梁體通過移梁扁擔，橫移到恰當位置，梁片直接落到支撐墊石預先標注的支座十字線上（支座預先在梁體上安裝好），。架設(shè)第二片梁時，梁片直接落下，通過移梁卷揚機的微調(diào)，架設(shè)到設(shè)計位置。第二片就位時要注意與第一的橫向張拉孔對正。
安裝支座:安放支座前應清除支承墊石表面的雜物，冰雪等，觀察支座各組成部分之間、支座頂面與梁底之間以及支座底與墩臺支承墊石間是否保持密貼，如果支座底面與墩臺支承墊石頂面之間的縫隙較大時，應先打入鋼楔，然后搗入干硬性砂漿，待搗實筑緊后再取出鋼楔。安放支座時將錨栓安放齊全，當橋梁在支座上落實后，應立即支承墊好支座兩側(cè)穩(wěn)定墊塊（盆式橡膠支座穩(wěn)定性差），打好支撐。如果支座底面下的錨栓孔過大，孔間承托的混凝土厚度過窄時，應加墊10mm以上的鋼板。
兩片梁電焊連接：將兩片梁的橫隔板處焊接，使之成為一個整體。
鋪橋面軌（與兩片梁電焊連接同步進行）:梁就位后，鋪設(shè)縱橫向蓋板，若相鄰兩孔橋梁頂面高差大于30mm，用水泥砂漿將相鄰兩孔橋梁錯牙墊平后再鋪設(shè)；同時利用橋下吊車拆除短軌軌節(jié)，鋪設(shè)橋面正式軌節(jié)。吊車把短軌節(jié)移到下一孔，根據(jù)已鋪橋面軌距梁端距離，吊車把合適短軌節(jié)吊到橋面上鋪設(shè)
收尾工作:橋梁架完后，緊隨架梁工作做好下列收尾工作：灌注錨栓孔砂漿；修補梁體在架梁過程中造成的缺陷；撥順架橋機行走的荒道，進行下一孔梁架設(shè)。以此循環(huán)架設(shè)后續(xù)各孔梁。第一列橋梁架設(shè)完成后，空車返回前方站，第二列推進到現(xiàn)場繼續(xù)架設(shè)，以此循環(huán)。
根據(jù)該橋特點，結(jié)合以往架梁作業(yè)情況，我們測算了平均架一孔梁的時間，見下表-1
單孔梁架設(shè)各工序占用時間表 表-1
序號 工 序 名 稱 完成時間（分鐘）
1 鋪架開始
2 主機接短軌 10
3 機動平車裝運第一片梁 10（不占用架梁時間）
4 對位、伸大臂、立零號柱 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、空中橫移 10
8 第一片梁安支座錨栓就位，打支撐木 10
9 機動平車返回龍門吊裝運第二片梁 10（不占用架梁時間）
10 取鋼絲繩，起吊鉤，回送臺車 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、空中橫移 10
14 第二片梁安支座錨栓就位，打支撐木 10
15 兩片梁電焊 30（利用架梁間隙）
結(jié)束 架下一孔梁 以上合計：100分鐘
說明：以上為架設(shè)江倉曲大橋平均每一孔架梁時間，在架設(shè)前詳細計算的，基于如下考慮：暫按直線梁考慮；第一孔的短軌提前接好，架橋機直接對位；換裝龍門吊距離橋頭較近（310米），運梁時間利用一號車作業(yè)時間間隙，不占用架梁時間；橋面碴提前攤鋪平整；準備工作充分，架梁人員經(jīng)過了嚴格認真培訓和動員，技術(shù)熟練，高于平均勞動生產(chǎn)率；組織指揮有力，各工序有機結(jié)合，形成流水平行作業(yè)。
2、方案實施
架梁時我們嚴格按照方案實施，科學組織，標準化作業(yè)，各工序有條不紊緊密結(jié)合，快速推進。充分利用第六孔以后橋下無水的有利條件利用汽車吊車配合鋪設(shè)短軌，縮短架梁時間。第十四孔為24米梁，需變跨，該孔架設(shè)時間稍長。累計架梁時間為23小時10分，不足24小時提前完成14孔梁的架設(shè)。具體架梁作業(yè)時間實施情況見附表-2
結(jié)束語：經(jīng)過項目部精心組織，科學施工，于2009年6月21日18：00至22日15：10連續(xù)23小時10分鐘施工，克服了曲線梁、風力的影響，創(chuàng)造日架14孔高原架梁新記錄。需要說明的是該橋前十三孔跨度為32米，第十四孔為24米，架設(shè)第十四孔時需要變跨，工序多一些，時間稍長，如果是32米時間就少了，預計連續(xù)可以架設(shè)15孔，因此可以說該記錄的意義不亞于我公司創(chuàng)造的單線日架32米梁14孔的全國紀錄。業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理方派人見證了整個過程，受到各方好評。此記錄在國內(nèi)同行業(yè)處于領(lǐng)先。
附表
江倉曲大橋橋梁架設(shè)實際施工日進度表 表-2
工 作 內(nèi) 容 工 作 時 間 備注
一 運梁作業(yè)
1 第一列梁（4孔） 2009年6月21日17：30時到達江倉車站 運梁車速：30km/h，運輸距離93Km，至前方DK93+350江倉車站 （4股道）編組，重車雙機推進分4次運行3Km推至橋頭，空車及時返空。
2 第二列梁（4孔） 2009年6月21日16時到達江倉車站
3 第三列梁（4孔） 2009年6月21日23時到達江倉車站
4 第四列梁（4孔） 2009年6月22日8時到達江倉車站
二 架梁作業(yè)
1 第一孔（32直） 2009年6月21日18：00-19：20，需時80min 跨熱江公路，須封鎖道路
2 第二孔（32直） 2009年6月21日19：20-20：55，需時95min 跨大通河，須架橋機倒裝短軌
3 第三孔（32直） 2009年6月21日20：55-22：32，需時97min 跨大通河，須架橋機倒裝短軌
4 第四孔（32直） 2009年6月21日22：32-6月22日00：18，需時106min 跨大通河，須架橋機倒裝短軌
5 第五孔（32直） 2009年6月22日00：18-02：08，需時110min 跨大通河，須架橋機倒裝短軌
6 第六孔（32直） 2009年6月22日02：08-03：29，需時81min 25T吊車橋下配合吊裝短軌
7 第七孔（32直） 2009年6月22日03：29-04：48，需時79min 25T吊車橋下配合吊裝短軌
8 第八孔（32直） 6月22日04：48-06：06，需時78min 25T吊車橋下配合吊裝短軌
9 第九孔（32直） 2009年6月22日06：06-07：33，需時87min 25T吊車橋下配合吊裝短軌
10 第十孔（32直） 2009年6月22日07：33-08：56，需時83min 25T吊車橋下配合吊裝短軌
11 第十一孔（32曲） 2009年6月22日08：56-10：51，需時115min 架設(shè)曲線梁，吊車配合
12 第十二孔（32曲） 2009年6月22日10：51-12：53，需時122min 架設(shè)曲線梁，吊車配合
13 第十三孔（32曲） 2009年6月22日12：53-14：50，需時117min 架設(shè)曲線梁，吊車配合。受風力影響
14 第十四孔（24曲） 2009年6月22日14：50-17：10，需時140min 架設(shè)24m梁，須變跨，0#柱折疊。受風力影響
備注：使用DK-140架橋機，于2009年6月21日18：00-22日17：10共架設(shè)專橋2051型梁14孔（10-32m直+3-32m曲+1-24m曲），創(chuàng)造高原架梁新記錄。
參考文獻：1、鐵路架橋機架梁規(guī)程TB10213-99
2、鐵路軌道施工規(guī)范TB10302-96
3、青藏鐵路勞動保護相關(guān)措施相關(guān)資料
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