橋隧相連段零距離運(yùn)架梁施工技術(shù)課件

匯報(bào)提綱一、立項(xiàng)背景和任務(wù)來(lái)源二、主要成果及技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)三、技術(shù)方案四、與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)先進(jìn)技術(shù)的比較五、知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明六、經(jīng)濟(jì)效益證明七、對(duì)社會(huì)發(fā)展和推進(jìn)科技進(jìn)步的意義八、推廣應(yīng)用范圍和前景一、立項(xiàng)背景和任務(wù)來(lái)源

隨著國(guó)內(nèi)外高速鐵路的不斷發(fā)展，鐵路混凝土預(yù)制箱梁的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，箱梁架設(shè)施工面臨的工況越來(lái)越復(fù)雜，特別是山嶺地區(qū)橋隧相連地段隧道口箱梁架設(shè)施工時(shí)，對(duì)箱梁架設(shè)的施工設(shè)備和施工技術(shù)、工藝等提出了更高的要求。（1）在常規(guī)的橋隧相連段零距離箱梁運(yùn)架施工中，施工采用傳統(tǒng)的運(yùn)架分離或運(yùn)架一體等相關(guān)設(shè)備，此類(lèi)設(shè)備有如下問(wèn)題：①在隧道口架橋需在橋臺(tái)和洞口之間有至少大于40米距離；②架橋機(jī)外形尺寸大，自身通過(guò)隧道時(shí)需拆裝一些大型部件，架橋機(jī)通過(guò)隧道需要數(shù)天時(shí)間，甚至更長(zhǎng)；③隧道口拆裝部件難度較大，勞動(dòng)強(qiáng)度高；需要輔助吊機(jī)具配合；④運(yùn)梁通過(guò)隧道時(shí)，箱梁須切除箱梁翼緣板或擴(kuò)大隧道斷面；⑤施工綜合成本高；⑥運(yùn)架一體機(jī)在長(zhǎng)距離架梁時(shí)效率較低，架橋位置與梁場(chǎng)距離越遠(yuǎn)越明顯。（2）同時(shí)在常規(guī)的橋隧相連段零距離箱梁運(yùn)架施工中，支座灌漿多采用鋼板焊接加工而成的灌漿模板，通過(guò)一次性的膨脹螺栓進(jìn)行加固進(jìn)而灌漿這一施工工藝。膨脹螺栓加固需要提前鉆眼才能進(jìn)行安裝，另外還要配備其它輔助裝置，施工投入多，工序繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，增加施工成本。因此，只要改變常規(guī)橋隧相連段零距離箱梁運(yùn)架施工中的運(yùn)架設(shè)備和箱梁支座灌漿施工技術(shù)就能解決橋隧相連段零距離運(yùn)架梁施工這一困難，同時(shí)提高其工作效率，降低其施工成本。

1、立項(xiàng)背景二、主要成果及技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)1、主要成果（1）采用YLS900運(yùn)梁車(chē)和JQDS900架橋機(jī)運(yùn)架設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)過(guò)隧道及隧道出口首孔箱梁架設(shè)施工，形成了一套完整的橋隧相連運(yùn)架梁施工新工藝。圖1出隧道零距離運(yùn)架梁圖2進(jìn)隧道零距離運(yùn)架梁（2）在橋隧相連運(yùn)架梁施工中形成了一種采用可伸縮支架加固灌漿模板的箱梁支座灌漿施工新工藝和新方法。三、技術(shù)方案根據(jù)鐵路箱梁噸位大、橋隧相連，工期緊等施工特點(diǎn)，針對(duì)常規(guī)橋隧相連段零距離箱梁運(yùn)架施工中的運(yùn)架設(shè)備和施工技術(shù)，課題組決定采用YLS900型運(yùn)梁車(chē)和JQDS900型架橋機(jī)配套使用的運(yùn)架分離設(shè)備這一方案，施工過(guò)程中依據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙要求，開(kāi)展科研攻關(guān)，在引進(jìn)、消化、吸收先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究橋隧相連段零距離運(yùn)架梁施工這一技術(shù)難題，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)橋隧相連段零距離運(yùn)架箱梁的施工方法、工藝進(jìn)行總結(jié)，對(duì)比同類(lèi)施工，對(duì)其施工過(guò)程和工藝進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，同時(shí)進(jìn)行多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，及時(shí)整理施工資料，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，編制課題研究報(bào)告，最終形成一套橋隧相連段零距離運(yùn)架梁施工技術(shù)，為進(jìn)一步推動(dòng)橋隧相連段零距離運(yùn)架梁施工技術(shù)的發(fā)展做出學(xué)術(shù)上的貢獻(xiàn)。1、YLS900運(yùn)梁車(chē)結(jié)構(gòu)組成及工作原理YLS900運(yùn)梁車(chē)主要由(1)車(chē)體(2)主動(dòng)輪組及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(3)被動(dòng)輪組及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(4)前司機(jī)室(5)后司機(jī)室(6)馱梁臺(tái)車(chē)(7)動(dòng)力系統(tǒng)(8)電氣系統(tǒng)(9)液壓系統(tǒng)組成。圖4YLS900運(yùn)梁車(chē)結(jié)構(gòu)組成圖圖5YLS900運(yùn)梁車(chē)運(yùn)梁實(shí)景圖2、JQDS900架橋機(jī)結(jié)構(gòu)組成及工作原理JQDS900型架橋機(jī)采用定點(diǎn)取梁作業(yè)方式架梁，導(dǎo)梁輔助過(guò)孔方式縱移，運(yùn)梁車(chē)馱運(yùn)架橋機(jī)方式轉(zhuǎn)場(chǎng)。主要組成為(如下圖1.5)：架梁支撐及驅(qū)動(dòng)架橋機(jī)縱移的前支腿（4）、后支腿（8）；滿(mǎn)足隧道口架梁支撐轉(zhuǎn)換的中輔助支腿（7）、支撐輪組（11）；非隧道口架梁提高施工效率的C型支腿（9）；轉(zhuǎn)場(chǎng)馱運(yùn)支撐的后輔助支腿（10）；前輔助支腿（2）；除了支腿部分，還包括兩跨式導(dǎo)梁（1）、主梁（3）、起重小車(chē)（5）、輔助小車(chē)(15)、液壓系統(tǒng)（14）、電氣控制系統(tǒng)（12）等。JQDS900型架橋機(jī)和導(dǎo)梁采用兩跨簡(jiǎn)支式結(jié)構(gòu)，架梁作業(yè)為跨一孔簡(jiǎn)支式架梁。由運(yùn)梁車(chē)運(yùn)梁至架橋機(jī)尾部，運(yùn)梁車(chē)與架橋機(jī)導(dǎo)梁對(duì)接，通過(guò)兩臺(tái)馱梁臺(tái)車(chē)將箱梁運(yùn)至導(dǎo)梁上，翻下架橋機(jī)后支腿，架橋機(jī)兩臺(tái)起重小車(chē)通過(guò)定點(diǎn)起吊吊起箱梁，前支腿通過(guò)鏈條拖拉驅(qū)動(dòng)導(dǎo)梁過(guò)孔到位，兩臺(tái)起重小車(chē)同步落梁到位。圖7JQDS900架橋機(jī)

圖6JQDS900架橋機(jī)結(jié)構(gòu)組成圖1、導(dǎo)梁2、前輔助支腿3、主梁4、前支腿5、起重小車(chē)6、卷?yè)P(yáng)總成7、中輔助支腿8、后支腿9、C型支腿10、后輔助支腿11、支撐輪組12、司機(jī)室13、電氣系統(tǒng)14、液壓系統(tǒng)15、輔助小車(chē)16、附件

3.2架梁施工技術(shù)3.2.1YLS900運(yùn)梁車(chē)和JQDS900架橋機(jī)無(wú)隧道地段運(yùn)架施工方法和施工工藝

（1）運(yùn)梁車(chē)馱運(yùn)箱梁至架橋機(jī)尾部（如下圖8）（2）運(yùn)梁車(chē)與導(dǎo)梁對(duì)接（如下圖9）

（3）馱梁臺(tái)車(chē)將梁片運(yùn)送到位（如下圖10）（8）架橋機(jī)前支腿驅(qū)動(dòng)導(dǎo)梁過(guò)孔到位（如下圖15）（9）落下梁片，調(diào)整對(duì)位（如下圖16）（10）架橋機(jī)前后支腿同步驅(qū)動(dòng)架橋機(jī)縱移過(guò)孔，架橋機(jī)后端由C型腿支撐，進(jìn)入待架梁狀態(tài)。（如下圖17）（4）運(yùn)梁車(chē)與導(dǎo)梁尾端對(duì)接并推送導(dǎo)梁過(guò)孔，導(dǎo)梁前移至前方墩臺(tái)（如下圖21）；（5）導(dǎo)梁前支腿、中支腿支撐在墩臺(tái)上（如下圖22）；

（6）翻下后支腿支撐于軌道上，架橋機(jī)前輔助支腿支撐于導(dǎo)梁上（如下圖23）；（9）后支腿和前支腿驅(qū)動(dòng)架橋機(jī)縱移過(guò)孔到位（如下圖26）；（10）運(yùn)梁車(chē)馱運(yùn)梁片到架橋機(jī)尾部，中輔助支腿支撐在導(dǎo)梁上（如下圖27）；

（7）架橋機(jī)縱移過(guò)孔到橋臺(tái)位置并支撐好前支腿（如下圖24）；

（8）運(yùn)梁車(chē)推送導(dǎo)梁，翻轉(zhuǎn)并支撐好導(dǎo)梁后支腿（如下圖25）；（11）后支腿翻起，運(yùn)梁車(chē)與導(dǎo)梁對(duì)接（如下圖28）；（12）托梁臺(tái)車(chē)將梁片運(yùn)至中輔助支腿后方（如下圖29）；（13）轉(zhuǎn)換支撐輪組支撐在梁片上方，中輔助支腿翻轉(zhuǎn)折疊（如下圖30）；（14）托運(yùn)臺(tái)車(chē)?yán)^續(xù)前移到位（如下圖31）；（15）后支腿翻轉(zhuǎn)支撐，收起支撐輪組，起重小車(chē)吊起梁片（如下圖32）；（16）運(yùn)梁車(chē)接回托運(yùn)臺(tái)車(chē)并返回梁場(chǎng)（如下圖33）；（17）導(dǎo)梁中支腿前行至下一墩臺(tái)并支撐好，前支腿驅(qū)動(dòng)導(dǎo)梁過(guò)孔（如下圖34）；（18）導(dǎo)梁過(guò)孔到位，支撐好導(dǎo)梁后支腿（如下圖35）；（19）落下梁片，調(diào)整對(duì)位，完成箱梁架設(shè)（如下圖36）；3.2.3箱梁支座灌漿施工技術(shù)（1）支座灌漿前準(zhǔn)備工作

①測(cè)量放樣用全站儀放出墊石錨栓孔中心點(diǎn)，并彈出經(jīng)過(guò)中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫向和縱向坐標(biāo)線(xiàn)。③

灌漿料和水的稱(chēng)量根據(jù)單位時(shí)間施工方量以水料比和砂漿容重計(jì)算出灌漿料和水量，稱(chēng)量時(shí)需精確至0.1kg。（2）安裝可拆卸模板和伸縮支架加固裝置①安裝可拆卸模板可拆卸模板由50mm角鋼焊接而成，如下圖41。圖中由兩組通過(guò)螺栓2垂直連接的角鋼組組合而成，每組角鋼組均由兩段垂直焊接的角鋼1組成，四段角鋼1組成矩形框狀結(jié)構(gòu)，角鋼1外沿上表面設(shè)置有一組或多組加固裝置，角鋼1外沿下表面設(shè)置有橡膠防漏條（防止重力灌漿時(shí)發(fā)生漏漿），見(jiàn)下圖41。

圖40可拆卸模板平面圖②落梁，調(diào)節(jié)縱、橫位置及高程架橋機(jī)吊梁小車(chē)下落至距離千斤頂頂面3～5cm處，用吊錘通過(guò)吊梁小車(chē)縱橫移動(dòng)，將支座橫向和縱向中心線(xiàn)和墊石上彈出的橫向和縱向坐標(biāo)線(xiàn)對(duì)正，然后落梁至千斤頂上，通過(guò)升降千斤頂油缸，使梁面達(dá)到設(shè)計(jì)高程。③

安裝可伸縮支架加固模板箱梁縱、橫向和高程調(diào)整完成后，將加固裝置的加固支架壓到模板外邊緣，然后升高伸縮桿使其頂住箱梁底面，通過(guò)反力達(dá)到對(duì)模板的加固作用。加固裝置包括加固支架3和伸縮桿，加固支架3采用工字型加固支架，伸縮桿設(shè)置在工字型加固支架的腹板4上；伸縮桿包括螺桿5和螺帽6，螺桿5焊接在工字型加固支架的腹板4上，螺帽6上焊接有支撐桿。詳見(jiàn)下圖42和圖43。

圖41加固裝置示意圖

圖42加固裝置實(shí)物圖（3）拌制支座砂漿①先將稱(chēng)量好的灌漿料倒入攪拌機(jī)內(nèi)干攪2～3分鐘，然后邊攪邊加水。當(dāng)加水至80％時(shí)，停止加水并繼續(xù)攪拌3～5分鐘，最后加入剩余20％的水，加完所有的水后繼續(xù)攪拌3分鐘。在攪拌過(guò)程中，用抹子將結(jié)塊的砂漿搗碎，使砂漿無(wú)結(jié)塊。砂漿攪拌時(shí)，要注意砂漿攪拌的時(shí)間，從開(kāi)始加水?dāng)嚢柚凉嘧⑼戤叢荒艹^(guò)30min。詳見(jiàn)下圖46。②制作不少于3組的試件，規(guī)格為4cm×4cm×16cm（分別作2h抗壓強(qiáng)度，24h抗折強(qiáng)度和28d的抗壓強(qiáng)度檢測(cè)）詳見(jiàn)下圖47。

圖45攪拌砂漿

圖46制作試件注：冬季和夏季施工采取加熱、冷水和其它有效措施，保證拌合物的溫度在5-30℃以?xún)?nèi)；嚴(yán)禁在灌漿料中摻入任何外加劑、外摻料；無(wú)法恢復(fù)流動(dòng)性的漿料禁止再次加水混合攪拌使用。（4）重力灌漿砂漿攪拌完畢后，開(kāi)始重力灌漿（利用箱梁頂面與底面間產(chǎn)生的重力勢(shì)能）。灌注前，用少量的清水對(duì)灌漿管進(jìn)行清洗，沖去灌漿管內(nèi)壁上的砂子等雜物，并對(duì)灌漿管內(nèi)壁進(jìn)行潤(rùn)滑。砂漿從攪拌機(jī)內(nèi)流入料斗（料斗盡量往高放，以增大灌漿的壓力）時(shí)，應(yīng)始終保持料斗裝滿(mǎn)90％。當(dāng)灌入的砂漿距支座底平面10mm時(shí)，將攪拌機(jī)的出料口關(guān)閉，利用灌漿管內(nèi)的砂漿注滿(mǎn)模板。當(dāng)砂漿超過(guò)支座底平面3～5mm時(shí)停止灌漿。

圖47塑料管導(dǎo)流支座灌漿圖48完成灌漿的箱梁（5）養(yǎng)護(hù)砂漿面層砂漿在凝固的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，灌漿料灌注完畢后需要及時(shí)的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)前，需要對(duì)砂漿料的凝固情況進(jìn)行觀察。養(yǎng)護(hù)時(shí)間夏在一般在灌注完畢后的15～25分鐘，冬天一般在灌注后的25～35分鐘，對(duì)支座砂漿面層灑水，并用土工布潤(rùn)濕然后用塑料薄膜包裹，如此養(yǎng)護(hù)7天以上。（6）拆除伸縮支架和可拆卸模板當(dāng)砂漿抗壓強(qiáng)度達(dá)到20MPa以上，便可拆除伸縮支架和可拆卸模板。注：拆模時(shí)，需小心謹(jǐn)慎，防止磕碰砂漿層表面。七、對(duì)社會(huì)發(fā)展和推進(jìn)科技進(jìn)步的意義1)課題研究中使用的分離式運(yùn)架設(shè)備，采用折翻式支腿結(jié)合支撐輪組創(chuàng)新技術(shù)與接軌裝置，YLS900運(yùn)梁車(chē)和JQDS900架橋機(jī)這一套運(yùn)架分離式運(yùn)架設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)橋隧相連段零距離運(yùn)、架梁，其創(chuàng)新的翻轉(zhuǎn)輔助支撐和支撐輪組使隧道口負(fù)距離架梁得以實(shí)現(xiàn)，充分發(fā)揮了運(yùn)架分離式運(yùn)架設(shè)備架橋效率高的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)實(shí)踐證明采用YLS900運(yùn)梁車(chē)和JQDS900架橋機(jī)進(jìn)行橋隧相連段零距離運(yùn)架梁工效明顯提高。2)以云桂鐵路（廣西段）1標(biāo)項(xiàng)目為例，采用可拆卸的箱梁支座灌漿模板和伸縮支架加固裝置，單孔梁直接節(jié)約模板加工和購(gòu)買(mǎi)膨脹螺絲的費(fèi)用約270元，節(jié)約計(jì)時(shí)工約120元，共計(jì)節(jié)約390元，云桂鐵路（廣西段）1標(biāo)、2標(biāo)箱梁架設(shè)完成后可實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本近40萬(wàn)元。制成支架的鋼件利用鋼筋余料，具有就地取材、回收方便徹底、不產(chǎn)生環(huán)境污染，滿(mǎn)足施工環(huán)保要求，具有良好環(huán)保效益。3)該技術(shù)的順利實(shí)施，保證了工期要求，節(jié)約了物質(zhì)資源。通過(guò)施工工藝的改進(jìn)，減少了施工工序，節(jié)約了社會(huì)資源，滿(mǎn)足了施工環(huán)保要求，具有良好的社會(huì)效益,同時(shí)也為進(jìn)一步推動(dòng)橋隧相連段零距離運(yùn)架梁施工技術(shù)的發(fā)展做出學(xué)術(shù)上的貢獻(xiàn)。八、推廣應(yīng)用范圍和前景隨著國(guó)內(nèi)高速鐵路的迅猛發(fā)展，鐵路施工