武汉至黄冈城际高速铁路SPJ900/32A型架桥机使用技术
【摘 要】本文对SPJ900/32A型架桥机、YL900A运梁车从京沪高铁转场后为适应武汉至黄冈城际高速铁路箱梁的运架所做的改造做了简要的介绍，阐述了改造的原理及方法，尤其是对运架施工中的技术难点及采取的措施进行了说明，并对架桥机的组装方案进行了介绍。
下载论文网 【关键词】 架桥机 运梁车 改造 施工 1.工程概述 2010年12月15日，中国水利水电第八工程局有限公司设备租赁中心与中铁十六局集团有限公司武冈城际铁路项目经理部二分部正式签订了武冈城铁华容东梁场制造的双线箱梁运架合同。
二分部华容东梁场位于武冈城际铁路正线田家村特大桥至华容东特大桥之间里程DK38+500位置。
华容东梁场承担了武冈城际铁路WGSG标中刘林塘中桥（2榀）、华容特大桥（63榀）、田家村特大桥（5榀）、华容东特大桥（17榀）和江南引特大桥（101榀）共计188榀整体预制简支双线箱梁（时速为每小时250公里）的制架梁任务。
五座桥中的华容东特大桥和江南引特大桥使用的箱梁为有砟双线单室型箱梁，共计架设双线箱梁118榀；刘林塘中桥、华容特大桥、田家村特大桥三座桥使用的箱梁为无砟双线双室型箱梁，共计架设箱梁70榀。
有砟双线单室型箱梁和无砟双线双室型箱梁架设都采用石家庄铁道学院设计由江苏华远澳玛重工有限公司制造的SPJ900—32型架桥机改造后进行架设。
两种箱梁的运输都采用武汉中铁科工集团设计制造的YL900A型运梁车完成。
架桥机和运梁车运抵施工现场后，由于正线上影响架梁施工的高压电缆线迁改工作和民房以及厂房的拆迁安置进度均大大落后于原计划，架桥机架梁总体计划不得不作相应调整，即将188榀箱梁架设分为三个施工阶段。
第一施工单元为：梁场西向华容东特大桥17榀箱梁架设；第二施工单元为：梁场东向田家村特大桥、华容特大桥和刘林塘中桥共计70榀箱梁架设；第三施工单元为：梁场西向江南引特大桥101榀箱梁架设。
由于箱梁分三个施工单元架设这一特殊情况，架桥机相应安排在华容东车站基建位置进行两次调头，以满足箱梁分三单元架设施工要求，而按一般箱梁架设常规，箱梁架设仅分先架方向和后架方向二个施工单元，架桥机也只需安排一次调头即可完成两个方向两个施工单元内的全部箱梁。
2 架桥机、运梁车使用技术 2.1方案的研究 SPJ900—32型架桥机和YL900A型运梁车是为了满足京沪高铁整体预制双线箱梁（设计时速为每小时350公里，设计重量约860吨）架设施工工况而购买的特大型设备，这二台设备用于武冈城际铁路整体预制双线箱梁（设计时速为每小时250公里，设计重量约为760吨）架设施工时，虽然在运输重量和起吊重量方面是大马拉小车―没有问题，但必须面临新工况出现后的各种严峻考验。
考验一：武冈城际铁路华容东梁场的二种双线箱梁的吊具孔设计尺寸与京沪高铁的不同，900吨架桥机吊具必须改造后才能适应城际铁路双线箱梁起吊要求。
考验二：武冈城际铁路桥梁桥墩支承垫石的中心距设计尺寸与京沪高铁的不同，900吨架桥机前支腿必须改变两支撑点的中心距才能在支承垫石上支撑。
考验三：武冈城际铁路华容东梁场二种双线箱梁的受力腹板位置设计尺寸与京沪高铁的不同，900吨架桥机的中车行走装置必须改变梁面行走轨道中心距后才能在城际铁路箱梁梁面上行走。
考验四：第一施工单元和第三施工单元共计118榀有砟双线单室型箱梁的底平面为一凹型平面，900吨运梁车上箱梁运输支撑点必须进行改造才能满足装梁要求。
考验五：华容东梁场是便线式梁场设计，即梁场制造的箱梁由运梁车驮运从梁场通过施工便道上正线路基，通过路基段后到达桥梁架设区域。
由于箱梁运输上桥型式的限制，武冈城际铁路华容东梁场使用的运梁车和架桥机的安装场地必须满足下面这个条件：即架桥机在安装地点安装好后可由运梁车驮运从此处直接上正线路基，最后到达首孔梁架设位置。
而SPJ900—32型架桥机和YL900A型运梁车在京沪高铁山东邹城梁场运架梁施工时使用的是：箱梁跨线式上桥施工方法，与武冈城铁华容东梁场的箱梁便线式上桥施工方法有本质区别。
考验六：由于华容东梁场双线箱梁制架总数不多，梁场内仅布置一台郑州市华中建机有限公司生产的900吨移梁机完成箱梁脱模和装车任务，因此，YL900A型运梁车的装梁工况必须与900吨移梁机的装车工况进行匹配后，才能满足华容东梁场箱梁装车施工要求。
考验七：武冈城铁华容东梁场架梁通道上有低矮、狭窄的跨路基便桥；还有平均每十分钟就要通过一趟列车的武汉至九江既有轨道线；特别是江南引特大桥的最后一孔箱梁与武冈长江公铁两用特大桥相邻，这些架梁工况都是这两台设备在京沪高铁承担箱梁运架施工时没有经历过的工况。
综上所述，我单位在京沪高铁管理运行的900吨架桥机和900吨运梁车在投入武冈城际铁路华容东梁场箱梁运架施工前必须进行相应的改造，才能满足箱梁架设施工要求。
两台设备的安装和运行与京沪高铁施工相比也有很多不同之处，本文特将这些情况归纳总结，以便能在公司进行同类型城际高速铁路箱梁运架施工时提供参考。
2.1.1武冈城际铁路有渣单室双线箱梁桥墩尺寸 2.1.2武冈城际铁路无渣双室双线箱梁桥墩尺寸 2.1.3武冈城际铁路有渣单室双线箱梁外形几何尺寸 2.1.4武冈城际铁路无渣双室双线箱梁外形几何尺寸 2.2 SPJ900/32型架桥机用于城际铁路相关改造工程 结合上面武冈城际铁路桥墩及箱梁几何尺寸示意图和京沪高铁900吨简支箱梁底部腹板外侧、盆式支座中心线及箱梁顶部吊具孔尺寸示意图来比较分析可以看出，我局投入京沪高铁施工的SPJ900/32型架桥机和YL900A运梁车的技术性能仅能适合时速为每小时350公里的高速铁路箱梁运架施工，必须对下述三大部份作相应改造，才能适应武冈城际铁路时速为每小时250公里的城际铁路箱梁架设工况。
2.2.1吊具的改造 新制900吨架桥机三合一吊具一套以满足华容东梁场有砟轨道箱梁和无砟轨道箱梁吊孔中心距的要求。
即900吨架桥机三合一吊具中心吊点可适用从单室梁起吊状态（中心距=3400毫米）移动到双室梁起吊状态（中心距=6000毫米）的变化。
三合一吊具改造示意图如下： 2.2.2架桥机中车的改造 900吨架桥机的中车上增设驱动机构固定牛腿以满足架桥机在城际铁路箱梁梁面上行走的要求。
即在900吨架桥机中车上增设中心距=7500毫米的驱动机构固定牛腿（架桥机出厂时此中心距=6000毫米），以满足架桥机大车行走机构行走在城际铁路双线双室箱梁腹板受力位置的要求。
中车改造示意图如下： 2.2.3架桥机前支腿的改造 900吨架桥机前支腿下部增设一根横梁和可调活动支座以满足城际铁路桥墩上支承垫石中心距的尺寸变化。
即在900吨架桥机前支腿下部增设一根横梁和可调活动支座，以满足箱梁盆式支座中心距从单室=4700毫米到双室= 5600毫米的尺寸变化。
前支腿改造成示意图如下： 2.3 SPJ900/32型架桥机改造后在武冈城际铁路的应用 2.3.1新制吊具（架桥机改造后）可使架桥机适应于三种型号（吊孔中心距不同）高速铁路整体预制简支箱梁的吊装。
2.3.2新制前支腿底梁（架桥机改造后）可使架桥机适应于多种盆式支座中心距的箱梁架设。
2.3.4中车改造后，增加了架桥机在梁面上的大车行走轨道中心距，使架桥机在已架梁面上的受力位置处于整体预制简支箱梁腹板的正上方。
2.4 YL900A型运梁车相关改造工程 由于华容东梁场的有砟双线单室型箱梁的底平面为一凹型平面，与京沪高铁箱梁底部的整体平面设计有很大的区别，900吨运梁车原设计的四个箱梁支撑点已不能适应武冈城际铁路装梁施工要求。
在施工现场对凹底平面箱梁和运梁车上四个装梁支撑点反复测量和计算后，我们对900吨运梁车的装梁支撑作了二个方面的改造，才使运梁车满足了装梁要求。
第一是：在运梁车尾部箱梁喂梁移动托架横梁上平面上增焊2个高度为120毫米的钢支墩，作为箱梁装车时前部二个支撑点向后发生位移后的高度补偿，从而达到箱梁装车后处于水平的目的。
第二是：运梁车前部箱梁支撑活动支座定位轨道加长，以加大活动支座向后调整距离，使箱梁装车时，运梁车上尾部活动支座能定位在箱梁下平面上正确的支撑位置。
2.5架桥机通过武汉至九江既有轨道线 武汉至九江铁路线是我国的一条主要铁路干线，平均每十分钟有一趟列车通过，而武冈城际铁路华容特大桥正好有三榀箱梁需跨武九铁路线架设。
架桥机跨既有线施工是一项安全风险很大的施工，施工过程中如果出现任何闪失，那怕是掉一个螺栓，也将对架桥机下方正在运行的铁路运输造成巨大损失。
因此，按铁道部规定此处跨既有线施工必须经武汉铁路局批准同意后才能在其设置的武九线停电“施工天窗”时间内来完成三榀箱梁的架设任务，如果不能在规定的“施工天窗”时间内成功地完成任务，此三榀箱梁架设施工时间将要推迟到第二年四月份，这将对武冈城际铁路施工年度计划将带来不能承受的影响。
“施工天窗”时间是指铁路线上列车全部临时停止运行后留给架桥机进行箱梁架设的施工时间，这个时间有长有短，但只要规定时间一到，铁路马上开始运行，箱梁架设施工必须马上停止作业。
架桥机跨武九铁路箱梁架设之前，项目部的领导和主要施工人员都参加了中铁十六局组织的跨武九线技术交底会，会后，在分析研究了武汉铁路局规定的分布在六天的不联贯“施工天窗”时间后，将六天的施工作业简化为：架桥机过第一孔――架设第一片梁――架桥机再次过孔――架设第二片梁――架桥机过第三孔—―架设第三片梁这六个相对固定工序，并对完成这六道工序施工时间作了硬性规定。
施工前，项目部还要求施工人员对每个操作动作提前演练，对施工时间做到心中有数；同时对运梁车和架桥机进行了一次安全大检查，在架桥机的中车和前支腿两个临空施工位置挂设了密目安全网，给每个施工人员都配备了安全带和夜间施工反光背心；每次在“施工天窗”时间进行跨武九铁路线施工时，所有人员提前二小时进入施工现场，对设备进行检查，这些工作给架桥机按计划安全地跨过武九铁路线提供了保障。
900吨架桥机进行跨武九既有轨道线施工 2.6 架桥机梁场安装施工 由于受便线式梁场架桥机安装及调头场地狭小的限制，华容东梁场架桥机安装前期的部件卸车、导梁组拼、前支腿组拼、后车组拼、中车改造、起重桁车组拼、起重小车组拼等使用25吨汽车吊或50吨汽车吊，架桥机安装后期，各大件就位则需使用两台130吨汽车吊才能满足安装吊装要求。
特别需要注意的是：架桥机各部件安装位置放线时必须考虑在架桥机导梁两侧及前支腿和尾部Ω形腿四个方向留出大型吊车通道。
架桥机安装的主要工序路线如下： 架桥机安装场地平整压实――安装场地放导梁拼装支承方墩位置、后车大车轨道摆放位置、中车和中车轨道位置、前后部驮架位置以及前支腿下部钢墩位置线――架桥机后车行走轨道位置、前支腿下部钢墩位置、中车行走轨道位置和导梁支承方墩位置的基础处理――前后部驮架、中车及行走轨道、导梁支承方墩就位――各部件按组拼平面布置示意图位置卸到拼装场地的指定地点――左右导梁地面组拼――前支腿组拼、后车结构组拼、中车结构改造与行走台车组拼、起重桁车主梁组拼、起重小车组拼――左右导梁抬吊到方墩上就位――后车Ω形腿及行走台车与导梁组拼――900吨运梁车从架桥机前部开入架桥机腹部――前支腿上部横梁与导梁组拼――两台130吨汽车吊配合将后部驮架装上运梁车驮架支承座――两台130吨汽车吊配合将前部驮架装上运梁车驮架支承座――运梁车进入驮架顶升架桥机位置――联接驮架与运梁车之间的顶升油缸高压油管并作顶升准备――运梁车及驮架油缸配合顶升使架桥机离开四个支承方墩一定距离――四个导梁支承方墩吊离架桥机导梁下方――架桥机前支腿和后车分别在地面钢支墩和轨道上牢固支承――使用130吨汽车吊将已组拼好的起重桁车分别转到导梁的前部和尾部――使用两台130吨汽车吊分别抬吊前部和尾部起重桁车主梁从地面吊装到导梁上――使用130吨汽车吊将已组装卷扬机的起重小车从地面分别吊装到起重桁车主梁两端――架桥机司机室及配电柜吊装就位――发电机组吊装就位――全车电气安装及调试――前部起重桁车开到导梁前部中车吊运位置（运梁车驮运架桥机行驶时，中车需由前部起重桁车吊离地面）并上好卡轨器――将中车沿地面摆放的轨道用人力短距离移动到运梁车驾驶室前方的前部起重桁车正下方――前部起重桁车将中车整体吊离地面――驮架上架桥机限位块焊接――运梁车及驮架油缸再次配合顶升架桥机――架桥机腾空离开地面后，吊走前支腿支承钢支墩、转走架桥机中车行走轨道等障碍物――运梁车驮运架桥机安全停在路基上――运梁车安全行驶到首孔桥的桥头――架桥机从运梁车驮架上落到桥头路基上――架桥机起重桁车将驮架从横向调整为纵向后在运梁车竖立装车――运梁车开出架桥机腹部――架桥机沿桥头过渡段路基面上摆放的轨道悬臂前行――前支腿到达1号桥墩支撑位置后，打好前支腿，中车顶起导梁，架桥机处于待架梁工作状态。
900吨架桥机梁场安装施工现场图 2.7 江南引特大桥最后一孔梁架设施工 由于江南引特大桥的最后一榀箱梁紧邻武冈长江公铁两用特大桥，900吨架桥机的前支腿支撑位置必须预先设计、计算准确，如果设计、计算不准，架桥机过孔后停靠位置超前或者滞后，架桥机的前支腿液压油缸和支撑销将在过孔时无法打开或者在箱梁架设完毕后无法收回。
针对这一情况，项目部对照架桥机设计图纸多次实地测量了武冈长江公铁两用特大桥第一个桥墩处架桥机前支腿支撑位置尺寸，施工时精心操作，小心翼翼地将架桥机准确定位在正确的施工位置上，架桥机前支腿液压油缸和支撑销准确打开及收回，圆满地完成了箱梁架设任务。
江南引特大桥最后一孔梁架设施工 3.结束语 武冈城际铁路工程华容东梁场制造的双线箱梁运架工程，因运架单位缜密的技术改造方案、优良的施工组织、充分的前期准备取得了圆满的成功，整过施工过程中未发生一例质量、安全事故，并于2013 元月设备顺利退场，真正做到了安全、高效。