高速铁路箱梁预制中箱梁运输吊装及安全措施

摘要：在高速铁路施工中，采用在工厂集中预制混凝土箱梁、使用架桥机进行逐跨吊装架设、利用箱梁运输车完成箱梁自预制场到架设地运输的成套施工方法，有很多优点，是十分有效的施工组织形式。本文详细谈谈高速铁路箱梁预制中箱梁运输吊装及安全措施。

关键词：高速铁路；箱梁预制；吊装；安全措施

高速铁路不同于普通铁路，其运营速度快、建设标准高、施工难度大、施工工艺新。国外高速铁路建设的经验表明：在长桥或高架桥桥梁架设中，采用“工厂集中预制，架桥机架设”的施工工艺是最经济的方法。采用在工厂集中预制混凝土箱梁、使用架桥机进行逐跨吊装架设、利用箱梁运输车完成箱梁自预制场到架设地运输的成套施工方法，具有施工组织周期性较强、大大减少了现场的工作量、可大量节省施工费用、压缩施工工期、降低各种事故发生概率等优点。

一、箱梁的运输

采用“工厂集中预制，架桥机架设”的施工工艺具有施工速度加快特点，从制梁开始到吊装完毕，可以达到平均每天架设一孔，被认为特别适用于几十孔或上百孔的长大桥的施工。由于预制场、运梁与吊梁机具需要巨额的投资，一般认为：采用此法对环境要求有相当的条件，必须有足够的规模经济长度，至少需要100跨梁或大于等于3km长，才能达成工厂化生产的经济性及快速施工的目的。

粱体架设前，需要利用提梁机将梁体放置到运梁车上。提粱机分为轮胎式提梁机和轨行式提梁机。巨大的梁体运送过程十分复杂而困难。利用已架设好桥面运送预制梁显然是最安全、最经济、最简单的方法。但是在已架好的梁上通过，运梁设施及梁本身的重量总和已超过已架好的梁体重量，甚至远大于梁本身的计算动负荷。无限制降低运梁设备的重量是不可能的，如果想使运梁的总负荷低于梁体计算动负荷，这必将使梁体尺寸加大，这显然也不经济。因而要求这个运梁系统必须具备以下特征：自重应尽可能小。不能在运梁车通过已架好的桥面时，对已架桥梁构成破坏危胁。尽可能将梁体的负荷分散，以减少作用在已架好的桥面上的集中负荷绝对值。为了将动态因素引起的负荷增加（动负荷）降至最低，运梁设备需要有高的弹性吸收能力（缓冲性能）。在不十分规则平顺的路面或轨道上行驶时，对作用在各轮子上的负荷应具有自动平衡和补偿能力。为了保证梁体在横移过程中梁体4吊点共面，均匀受力，提梁机各驱动电机行走同步。主要从人员、机械、工装三方面加以保证。运梁车运梁时必须保持平稳，严禁箱梁碰撞架桥机支腿。起移梁作业班组的所有成员必须经过设备厂家的专业培训，并经考核合格颁发合格证书后，方可上岗。在移梁时，梁体在移动过程中要有专人观察梁体移动情况。当需要一台起重小车吊住箱梁前端向前移动时，起重小车的前进速度必须与运梁车的前进速度保持同步。

二、箱梁吊装及架设

根据移梁通知单，核对梁号后安装吊具，吊点设在梁端腹板内侧，吊点位置符合设计图要求。在接到提梁命令后，搬运机开始加载（整个过程采用低速），搬运机起升箱梁约100～200mm后停止，静停10min，观察梁体是否有下溜现象，一切正常后，搬运机调整保证整体箱梁水平后，进入移动状态，并起降一次检测设备负载制动性能，制动经测试良好后，继续提升和吊梁行走，直至完成箱梁吊运作业。存梁支点设置在梁腹板下，纵向距梁端距离1.45m，横向距梁中心2.20m。在存梁过程中，保证各支点受力均匀，梁体四支点位于同一平面，误差不大于2mm。存梁台座采用混凝土基础，其承载能力及截面尺寸通过检算确定。吊梁存放时，先对存梁台座四个支撑垫石顶面进行水平测量，并采取加垫不同厚度的钢板的方式，确保四个支点处于同一平面内，高程偏差不大于2mm。当梁移到接近存梁点时，要调节横移速度，精确对位。箱梁移到位后，提梁机下放钢丝绳，使箱梁落在混凝土支墩上。

采用导梁式架桥机架设时，架梁作业的主要工艺流程：拼架桥机和导梁→运架桥机和导梁就位→运梁车喂梁就位→起吊箱梁→前移下导梁→安装支座，落梁就位→架桥机前移一跨。辅助导梁式架桥机是专门用于架设20m/24m/32m铁路双线整孔箱型截面为13m×3.6m、重量为900t的混凝土梁的设备。导梁式架桥机与运梁车配合完成架梁作业。架桥机在移位时可以通过运粱车驮 运实现短途运输。

采用运架一体式架桥机架设时，架梁作业的主要工艺流程：拼架桥机→下导梁就位→座→梁场取梁→运梁→喂梁→落梁→架桥机退回→支腿转移。运架梁机在桥上或路基上行驶时，其前后轮组总是分配在轴距33m以上的路面上，最大限度降低了轮组作用在1孔粱体上或一段路基上的载荷。运架梁机轮对可以原地90°转向，使运架梁机在制梁场可以灵活地横向、纵向移动，吊取箱梁。升吊系统采用三点吊装平衡系统，保证箱梁在各种使用工况下（提升、运输和架梁）不会受到扭曲。设备起动制动时，纵向水平力不超过载荷的5%，各轮负荷偏差不超过2%。下导梁各支腿可自行换位，不需使用辅助机械。架桥机架梁作业时，抗倾覆稳定系数不得小于1.3；过孔时，起重小车应位于对稳定最有利的位置，抗倾覆稳定系数不得小于1.5。粱体就位后，应确保支座上板与梁底间密贴无缝。

三、安全保证措施

正常工作前，须先作空载运行，以检查机构、电机等有无异常声音和异常现象，检查制动功能是否正常，切记带病作业。吊装作业不准超负荷运行，不得斜吊提升作业，不允许机械及电气带病工作。定期检查制动器和限位开关，确信这些元件的功能正常。定期检查钢丝绳、载荷限制器和操作按钮面板工作正常，无损坏现象。确认起重机吊具和吊杆无裂纹、非正常磨损、损坏或缺少安全装置等现象，如果起重机吊钩不能正常起升，这意味着载荷限制器已经开启，必须立即检查是否超载、是否有阻止载荷起吊的障碍物或束缚。起吊和运行时，必须确保运行空间没有障碍物妨碍。每次作业之前，操作人员必须确信遵守了所有安全标准，设备本身处于正常的工作状态；确认没有人员处在上部走台、梯子等不安全的环境之中。检查维修人员在检查主梁及天车设备时，必须检查走台跳板的连接螺栓以及栏杆的连接是否紧固。每项动作开始前要求鸣铃警告所有在场的工作人员。当发出各种不同命令时，避免快速改变正在执行的命令。在离开操作室之前，先将门式起重机停机，然后再关闭开关。

所有人员在进行各种作业时穿戴劳保工作服，确保符合现行的安全作业规程。操作人员开始工作之前，必须检查制动器和限位开关功能是否正常。操作人员一旦发现设备出现功能方面的故障或严重的问题，必须立即停止作业，并向安全员及设备主管人报告。当设备存在安全缺陷或隐患未搞清楚前，安全员及设备负责人必须及时检查维修，并采取安全防范措施，不容许设备带病工作。遵守并坚持维护原则，在起重机工作之前、工作期间、工作完毕，所有相关人员都要严格遵守安全规程、警告、警示和安全防护措施，确立预防为主的意识，确保设备及人身安全。

参考文献

[1] 李陆平，王吉连，袁丹诚. 大吨位预制箱梁横移及定点起吊施工技术在客运专线中的应用[J]. 铁道标准设计. 2008（01）

[2] 彭宏伟. 关于客运专线简支箱梁施工方法的选用刍议[J]. 安徽建筑. 2011（02）

[3] 赵国华，叶翔，殷振，厉天数，陈军. 大跨径简支钢箱梁吊装施工监控探讨[J]. 工程建设. 2014（02）