五夫大橋是杭甬高速公路第五標(biāo)段的一座特大橋梁,長(zhǎng)1235m,寬26m,高15m,大型預(yù)制梁1000榀。最大的工型梁長(zhǎng)33m,高1.75m,重43t。該工程周圍地理環(huán)境復(fù)雜,江河湖塘密布,工程的絕大部分是在水中,灌注樁、橋墩、聯(lián)系梁等都在水中施工;工程周圍地質(zhì)結(jié)構(gòu)屬淤泥沉積,修建的施工臨時(shí)道路只能勉強(qiáng)承受運(yùn)料卡車的荷載,其他大型車輛根本無法通過,因此所有預(yù)制梁必須就地預(yù)制,就地安裝。經(jīng)反復(fù)研究論證,決定采用龍門吊與架橋機(jī)相結(jié)合的方案,龍門吊與架橋機(jī)都是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)計(jì)制作。
下面先介紹幾個(gè)主要設(shè)備:龍門吊、平交道裝置、運(yùn)梁車和架橋機(jī)。
龍門吊寬35m,高24m,行走方向與橋的走向垂直,兩側(cè)軌道延長(zhǎng)至橋的另一側(cè)。
平交道裝置(見圖1),其功能是起方向轉(zhuǎn)換作用。該裝置分上下兩個(gè)結(jié)構(gòu)層組成,下層裝有四個(gè)輪子,這四個(gè)輪子沿橋的垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng),與鋪在橋面上的兩條滑道配合,使該裝置在卷?yè)P(yáng)機(jī)的牽引下能沿橋的垂直方向即橫向移動(dòng);上層沿橋的軸線方向固定兩根鐵道鋼軌,鋼軌軌距與水平高度和橋面上縱向鋪設(shè)的鋼軌軌距與水平高相等。
圖1 平交道裝置示意圖
運(yùn)梁車的底部裝有四個(gè)能沿橋軸線方向鋼軌行走的輪子,輪子上面是一鋼平臺(tái),用來放置預(yù)制梁。運(yùn)梁車的四個(gè)輪子由蝸輪蝸桿變速箱和鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng),電動(dòng)機(jī)的輸出軸部位,裝有電磁抱閘。當(dāng)平交道裝置負(fù)載著運(yùn)梁車橫向移動(dòng)到與橋面鋪設(shè)的鋼軌相接時(shí),平交道裝置停在原地不動(dòng),運(yùn)梁車沿著鋼軌縱向行走,將預(yù)制梁送到需要的地方。
架橋機(jī)是根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)制作的簡(jiǎn)易架橋機(jī)。由兩個(gè)30多米的橫移軌道架、兩個(gè)80多米的縱向桁架、吊梁小車和牽引機(jī)構(gòu)等組成。吊梁小車會(huì)自動(dòng)行走,桁架的前后左右移動(dòng)靠卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引。該架橋機(jī)的工作原理是:
先將兩片桁架移動(dòng)到橋面鐵軌正上方,將運(yùn)梁車開到盡量靠近橫移軌道架的地方,調(diào)整上面兩個(gè)起重卷?yè)P(yáng)機(jī)到預(yù)制梁吊點(diǎn)的位置,吊梁小車將預(yù)制梁吊起開到兩個(gè)橫移軌道架的中間位置,啟動(dòng)兩臺(tái)橫移牽引卷?yè)P(yáng)機(jī),將預(yù)制梁橫移到需要安裝的位置。
一、整個(gè)預(yù)制梁安裝流程如下(見圖2)
1.龍門吊從預(yù)制場(chǎng)將預(yù)制梁吊起后,行走到橋的最外側(cè),從該跨的外側(cè)依次倒退直至將該跨安裝完畢;
2.在該跨的內(nèi)半邊安裝平交道裝置,將運(yùn)梁車放在平交道裝置上面;
3.在已安裝的這一跨上安裝架橋機(jī),用架橋機(jī)直接將預(yù)制梁把龍門吊兩跨的外半側(cè)安裝完畢,內(nèi)側(cè)兩個(gè)半跨暫不安裝,以便龍門吊裝預(yù)制梁吊放在運(yùn)梁車上;
4.架橋機(jī)利用自身起重機(jī)構(gòu)和卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)一跨跨逐次向前移動(dòng),橋面鋼軌隨之同步前進(jìn),如此周而復(fù)始,直至全部安裝完畢。
圖2 安裝流程示意圖
二、安全技術(shù)方案的編制與實(shí)施
該工程每一片梁的安裝就位,都需要多臺(tái)大型設(shè)備的嚴(yán)密配合才能完成,任何一點(diǎn)疏漏都將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重事故發(fā)生。因此安全技術(shù)方案的制定必須合理有效,具有極強(qiáng)的可操作性。
基本內(nèi)容如下:
1.該工程各大型設(shè)備不同于其他一般設(shè)備,具有特殊性,因此在操作工人的培訓(xùn)中,除一般機(jī)械操作知識(shí)的講解外,還請(qǐng)制造廠家講解該設(shè)備的特殊性,同時(shí)請(qǐng)工程技術(shù)人員講解整個(gè)安裝工藝流程,使機(jī)械工了解各設(shè)備之間的相互關(guān)系,以便在工作中配合默契。經(jīng)各方面考核合格后發(fā)給操作證,方可上崗操作。
2.預(yù)制場(chǎng)預(yù)制平臺(tái)上脫模劑要涂刷均勻飽滿,以免在起吊構(gòu)件時(shí)發(fā)生粘連現(xiàn)象。
3.龍門吊的跨度為35m,分別由兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走裝置,兩側(cè)的行走必須同步,否則天梁會(huì)產(chǎn)生扭曲,造成嚴(yán)重后果;另外,龍門吊在橋上的作業(yè)區(qū)間只有幾米,龍門吊的行走前端就是已安裝的橋板,幾十噸的預(yù)制梁在空中運(yùn)行中要求非常平穩(wěn),龍門吊在行走中萬一塔身與橋板碰撞巨大的慣性將會(huì)使起重鋼絲繩有斷裂可能,后果不堪設(shè)想。因此,在每天上下午班前必須對(duì)同步控制系統(tǒng)和行走限位定期檢查,保持絕對(duì)靈敏可靠。
4.橋面上的運(yùn)梁車通過平交道裝置提前移動(dòng)到接梁位置,等候龍門吊將梁運(yùn)來放下,嚴(yán)禁所有人員在起重物下操作停留;待操作人員將預(yù)制梁在運(yùn)梁車上固定牢固后,方可摘鉤。
5.因預(yù)制梁較長(zhǎng),由左右兩根鋼絲繩同時(shí)牽引,所以平交道裝置平移過程中,要時(shí)刻觀察兩側(cè)是否同步,即預(yù)制梁要始終保持與橋軸線平行狀態(tài)移動(dòng),不得歪斜。
6.運(yùn)梁車在行走過程中處于震動(dòng)狀態(tài),所以要注意預(yù)制梁的鎖緊裝置是事有松動(dòng)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)松動(dòng),及時(shí)停車鎖緊。
7.架橋機(jī)要在運(yùn)梁車到來之前橫移到鋼軌中心線。在橫移時(shí),先將卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩進(jìn)行預(yù)緊,待網(wǎng)絲繩開始受力時(shí),略做停頓,再啟動(dòng)電機(jī),開始移動(dòng)。避免鋼絲繩瞬間受力過大。待運(yùn)梁車進(jìn)入適當(dāng)位置后,用支撐桿將架橋機(jī)兩桁架后部頂牢,吊梁小車吊起預(yù)制梁前移到前一跨;撤掉支撐桿,運(yùn)梁車原路退回。架橋機(jī)開始橫移,到一定位置后吊梁小車將梁落下就位并采取固定措施。
8.架橋機(jī)將一跨架完便要前移為架下一跨做準(zhǔn)備,前移操作步驟嚴(yán)格按說明書要求進(jìn)行。
三、安全措施
1.預(yù)制梁從梁臺(tái)上起吊時(shí),切忌硬拉猛起,要逐步加力,確認(rèn)無粘連后再起吊。
2.從起模到就位每一道工序都設(shè)專人指揮,相互分工明確又配合流暢,如預(yù)制梁的起模由預(yù)制場(chǎng)信號(hào)工指揮,最終起吊高度和行走位置要由橋面上的信號(hào)工指揮。
3.所有機(jī)械設(shè)備都要嚴(yán)格執(zhí)行班前檢查制度和定期維修保養(yǎng)制度,并做好記錄。
4.每跨的第一片梁安裝就位后一定要采取可靠的臨時(shí)固定措施,如用鋼筋成八字形焊接,其后每片梁可與第一片梁臨時(shí)拉接。
5.架橋機(jī)的前移是一項(xiàng)多方配合不得有絲毫馬虎的工序,特別在橋面下坡方向。因?yàn)榇藭r(shí)架橋機(jī)有自動(dòng)向前滑動(dòng)趨勢(shì),若控制不好,容易發(fā)生事故。施工中采用兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī),后面輕放,前面輕拉,循序漸進(jìn),逐步到位。
6.此橋與鐵路成立交,過鐵路專項(xiàng)防護(hù)方案報(bào)上海鐵路局杭州分局審批后實(shí)施。為防萬一,鐵路部門指定幾個(gè)時(shí)間段,列車暫停,允許進(jìn)行鐵路上方施工;因該鐵路是杭州至寧波交通干線,客貨運(yùn)輸繁忙;鐵路部門指定的時(shí)間段,每次只有30分鐘。但施工方必須無條件服從,每次只有提前做好一切準(zhǔn)備工作,時(shí)間一到,迅速架梁。
此橋還與一條江交叉,江中船舶往來不斷,也要采取相應(yīng)的保護(hù)措施,不再贅述。
7.該工程占地面積較大,不可全封閉,要在周圍農(nóng)村做廣泛宣傳工作,使廣大村民自覺遵守安全規(guī)定,配合施工。該工程歷時(shí)三年,由于措施到位,管理嚴(yán)格,未發(fā)生機(jī)械和人身安全事故。經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都取得了取較好的效果。