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高原單線鐵路日架梁14孔T梁施工總結(一)
高原單線鐵路日架梁14孔T梁施工總結 段玉順
摘要：針對高原寒冷缺氧等復雜惡劣氣候，對鋪架設備進行改造，確保設備動力。選擇柴木鐵路江倉曲大橋創高產，從施工組織等方面進行了周密準備，從而取得了高原地區日架梁14孔的好成績。為高原地區鋪架施工積累了寶貴
經驗
關鍵詞：高原鐵路 架橋機 日架梁 14孔 總結
一、工程概況
柴木鐵路（柴達爾到木里鎮）設計為地方鐵路，運煤專線。江倉曲大橋（DK96+305）孔跨結構（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方向進行。施工地理條件為草原牧區，屬大陸性寒冷高原性氣候。我公司曾在平原地區朔黃鐵路創單線日架32米梁14孔的全國紀錄，未曾在高原環境創造過，經過周密研究論證，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，核對隨帶配件的數量和質量。如發現問題，及時采取補救措施。
橋面的部分道碴（0.15m厚）在基地內預鋪在梁上，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，以便確保架梁作業安全。
為配合第一孔梁架設，橋頭線路預鋪6米短軌。
架梁作業時，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：
架梁前對機械設備進行徹底檢修，保證機械設備性能正常滿足施工的需要，嚴禁帶病工作。修理工班24小時在現場待命，備足易損部件。
針對高原氣候特征，設備各潤滑系統、液壓系統、冷卻系統加注低溫防凍液（油）。各種設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，架橋機發動機換裝寶柴風冷高原性發動機，該發動機是青藏鐵路建設的配套設備，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，內燃發動機氣缸內充氣量減少，過量空氣系數降低，可燃混合氣體過濃，燃燒狀況惡化，后燃現象嚴重，柴油機動力性能和經濟性能變差，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濟性和熱負荷，使柴油機動力性、經濟性、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:由于高原作業環境大氣粉塵比低海拔大，多風沙的高原惡劣的環境，一方面增加了發動機的充氣阻力，另一方面也增加了保養頻度和難度，縮短了空濾器的使用壽命。因此，鋪架設備發動機采采用適合高原環境使用的空濾器，改善發動機的工作條件，提高機械效率，延長機械使用壽命。
檢算鋪架機械起吊系統和拖拉系統的強度，確保鋪架施工安全:高原地區嚴寒的氣候條件對鋪架機械的主要工作機件和設備的焊接結構、金屬材料的沖擊韌性、材料的冷脆性產生很大的影響，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構，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的維修保養: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，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，確保機械液壓系統傳動良好。
3、施工動員
為保證24小時作業，創造高產記錄，提高單位信譽和知名度，公司項目部召開了創高產動員大會，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、鋪架作業各個環節銜接緊密，加強了安全工作。
4、制定安全預案
結合高原特點，針對鋪架作業的容易出現的不安全因素，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時不足平原地區的60%，高原地區勞動者體力的持續性和耐久性嚴重降低，因此，在鋪架設備保養、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，前方鋪架作業人員分為三個班組，八小時倒班，晝夜作業（平原地區一般是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、手腳僵硬而發生誤操作，造成事故。項目部成立勞動衛生和醫療保障領導小組，綜合辦公室下設醫務室，對高原衛生人員進行高原知識培訓。同時與建設單位醫療中心建立合同關系，保證危重病人的現場救治和安全轉送。
三、架梁作業
1、方案編制：
圍繞24小時架設14孔梁編制，主要內容如下：
為強化組織指揮和施工管理,根據該大橋的實際情況,我單位成立創高產領導小組,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、橋梁。軌節、橋梁運輸采用性能狀態良好并配齊三大件的DF4型內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內燃機車牽引，運行到前方站江倉車站（DK93+350，4股道），第一列經江倉車站直發架梁現場，其余三列�？吭谇胺秸竟傻郎�，呈推進狀態（機車頭部位于柴達爾方向）。
機械維修班組24小時現場待命，后勤保障組按照前后方分工待命。
采用DJK－140型架橋機架設，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，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《架橋機架梁規則》懸出橫梁一定距離，后端壓在拖梁小車上，并在此狀態二號車運梁到一號車的尾端。一號車上面設有軌道，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。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。
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，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，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。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鍵處進行觀察，確認沒有問題時才能繼續起吊。
出落梁、橫移梁:架設第一片梁時，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），。架設第二片梁時，梁片直接落下，通過移梁卷揚機的微調，架設到設計位置。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穩定墊塊（盆式橡膠支座穩定性差），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；同時利用橋下吊車拆除短軌軌節，鋪設橋面正式軌節。吊車把短軌節移到下一孔，根據已鋪橋面軌距梁端距離，吊車把合適短軌節吊到橋面上鋪設
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。以此循環架設后續各孔梁。第一列橋梁架設完成后，空車返回前方站，第二列推進到現場繼續架設，以此循環。
根據該橋特點，結合以往架梁作業情況，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）
結束 架下一孔梁 以上合計：100分鐘
說明：以上為架設江倉曲大橋平均每一孔架梁時間，在架設前詳細計算的，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，架梁人員經過了嚴格認真培訓和動員，技術熟練，高于平均勞動生產率；組織指揮有力，各工序有機結合，形成流水平行作業。
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，各工序有條不紊緊密結合，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短軌，縮短架梁時間。第十四孔為24米梁，需變跨，該孔架設時間稍長。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。具體架梁作業時間實施情況見附表-2
結束語：經過項目部精心組織，科學施工，于2009年6月21日18：00至22日15：10連續23小時10分鐘施工，克服了曲線梁、風力的影響，創造日架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，預計連續可以架設15孔，因此可以說該記錄的意義不亞于我公司創造的單線日架32米梁14孔的全國紀錄。業主、設計、監理方派人見證了整個過程，受到各方好評。此記錄在國內同行業處于領先。
附表
江倉曲大橋橋梁架設實際施工日進度表 表-2
工 作 內 容 工 作 時 間 備注
一 運梁作業
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
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共架設專橋2051型梁14孔（10-32m直+3-32m曲+1-24m曲），創造高原架梁新記錄。
參考文獻：1、鐵路架橋機架梁規程TB10213-99
2、鐵路軌道施工規范TB10302-96
3、青藏鐵路勞動保護相關措施相關資料
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