導(dǎo)語：鐵路客運施工技術(shù)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1工程概況

新建張呼鐵路懷安站特大橋位于張家口市懷安縣北部，橋長7094．71m?？缭轿餮蠛蛹凹扔芯┌F路、城市道路(北外環(huán)路、丹拉連接線、文苑路)等。懷安高架站區(qū)間采用4股道布置，并為張大客運專線預(yù)留接入條件。道岔布置較復(fù)雜，導(dǎo)致本橋站場區(qū)間橋跨布置方式較復(fù)雜。不僅有常見的簡支梁、單線梁還設(shè)有站臺梁、等寬及變寬道岔連續(xù)梁。道岔范圍內(nèi)分別布置6×32．7m等寬道岔連續(xù)梁、4×32．7m變寬道岔連續(xù)梁、5×32．7m變寬道岔連續(xù)梁、7×32．7m變寬道岔連續(xù)梁、6×32．7m變寬道岔連續(xù)梁、連續(xù)梁之間布置1孔簡支梁。由于橋梁結(jié)構(gòu)多樣，常用的振動梁、三輥軸、提漿整平機在現(xiàn)場施工中不足以滿足現(xiàn)場的施工精度及進(jìn)度需求。

2橋面混凝土保護(hù)層激光自動整平設(shè)備研究

2．1橋面混凝土保護(hù)層激光自動整平機總體設(shè)計。橋面混凝土保護(hù)層激光自動整平機主要由激光發(fā)射器、激光接收器、控制箱、液壓控制機構(gòu)以及整平機等部分構(gòu)成，普通混凝土整平機設(shè)計如圖1所示，橋面混凝土保護(hù)層激光自動整平機設(shè)計如圖2所示。2．1．1自動調(diào)節(jié)激光發(fā)射器設(shè)計。自動調(diào)節(jié)激光發(fā)射器設(shè)備采用具有自動安平功能的激光掃平儀，掃平直徑為800m，精度為10″，激光器的自動安平功能具有安裝方便和工作中受震動或碰撞發(fā)生偏移時能自動停止激光發(fā)射并報警，具有獨特的重新自動安平功能。使用時，提前將設(shè)備在橋面電纜槽內(nèi)架設(shè)安裝，并將線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入，作為絕對高程使用。2．1．2自動調(diào)節(jié)激光接收器設(shè)計。自動調(diào)節(jié)激光接收器接收器采用一種360°全方位激光接收器，安裝在整平機橫梁上方，當(dāng)檢測到激光基準(zhǔn)面后，通過信號電纜將信號傳送到控制箱。2．1．3智能化自動控制箱。智能化自動控制箱用于接收和處理信號，控制箱安裝在整平機橫梁頂部，通過技術(shù)人員操作控制可實現(xiàn)手動、自動的轉(zhuǎn)換?？刂葡湟O(shè)定在自動狀態(tài)時手動控制優(yōu)先。2．1．4自動整平機振搗桁架設(shè)計。自動整平機振搗桁架是在整平機部分增加了額外裝置，將原先角鋼桁架重新合理設(shè)計為組合方鋼桁架形式，設(shè)有1m和2m單節(jié)，可根據(jù)工程需要而定，節(jié)與節(jié)之間采用高強螺栓連接，可適合不同的施工要求。設(shè)備動力采用電動機帶動偏心塊高速旋轉(zhuǎn)，帶動機架對混凝土進(jìn)行振搗。機架兩端裝有離合式絞輪，可以極其輕松地掌握工作行走速度。2．1．5橋面標(biāo)高自動控制液壓系統(tǒng)設(shè)計。橋面標(biāo)高自動控制液壓系統(tǒng)是為了全面實現(xiàn)整平機智能化、機械化的軀干。是將全方位激光接收器安放在整平機上方的伸縮桿上，從激光平面到滾軸之間固定距離即為標(biāo)高測量基準(zhǔn)，激光接收器接到激光信號后不停地給控制箱發(fā)送高程信息，如果激光掃射在接收器上部，說明滾軸處于設(shè)計高程的下方，一個提高滾軸的修正信號發(fā)送給液壓閥。反之，一個降低滾軸的修正信號發(fā)送給液壓閥。修正后的電信號控制液壓控制閥，以改變液壓油輸向油缸的流向與流量，液壓閥控制整平機的液壓升降臂，提高或降低滾軸以維持正確的標(biāo)高。2．1．6自動行走輔助設(shè)備改良設(shè)計。1)行走軌道設(shè)計以往的整平機設(shè)備行走在槽鋼或工字鋼軌道中，設(shè)備行走輪較窄，在曲線半徑較小、設(shè)備行走偏移時，整平機掉軌事件時有發(fā)生。因此，將軌道設(shè)計為雙方鋼組合軌道，并將行走輪設(shè)計加寬，同時還在桁架梁端增加定向輪設(shè)計，極大的提高了設(shè)備的行走穩(wěn)定性與施工作業(yè)的安全性。由于設(shè)備的高程控制由液壓升降臂進(jìn)行調(diào)整控制，因此行走軌道不需要進(jìn)行調(diào)整，只需簡單循環(huán)倒運安裝即可，大大減少了人員作業(yè)工作。2)輔助整平輪設(shè)計為防止設(shè)備行走過程中，滾輪與擋砟墻發(fā)生碰撞，滾輪設(shè)計寬度小于橋面寬度，本次設(shè)計新增加了輔助整平輪進(jìn)行保護(hù)層邊緣混凝土整平施工。2．2橋面混凝土保護(hù)層激光自動整平技術(shù)創(chuàng)新及工藝特點。1)為了解決振動梁、三輥軸、提漿整平機施工中的缺陷，最終達(dá)到精密平整混凝土的目標(biāo)，應(yīng)用橋面混凝土保護(hù)層激光自動整平機技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整平技術(shù)，由傳統(tǒng)的人工控制高程改進(jìn)為激光自動控制，實現(xiàn)了混凝土保護(hù)層的縱向高程精密控制。2)由于設(shè)備高程控制改進(jìn)為液壓升降臂進(jìn)行調(diào)整控制，在軌道鋪設(shè)方面與傳統(tǒng)設(shè)備相比，橋面混凝土保護(hù)層激光自動整平機行走軌道不需要進(jìn)行調(diào)整，只需簡單循環(huán)倒運安裝。而且設(shè)備不僅可以在擋砟墻上和擋砟墻內(nèi)側(cè)行走還可以在梁面、擋水臺上設(shè)置軌道行走，操作方式簡單、組合方式靈活、適用范圍更廣。3)橋面混凝土保護(hù)層激光自動整平機機器組合形式采用組合方鋼桁架形式，節(jié)與節(jié)之間采用高強螺栓連接，可根據(jù)橋面漸變寬度和橋梁結(jié)構(gòu)的不同，靈活調(diào)節(jié)。與傳統(tǒng)的施工設(shè)備相比，橋面混凝土保護(hù)層激光自動整平機靈活性更強，適用范圍更廣。

3動整平設(shè)備改良后的效益分析

3．1效益分析。與以往采用振動梁、三輥軸、提漿整平機施工方式相比，設(shè)備中激光發(fā)射器可覆蓋范圍為600m調(diào)整一次測量設(shè)備，且設(shè)備僅需配置單節(jié)4m軌道，4組循環(huán)鋪設(shè)，避免了傳統(tǒng)施工的多次高程采集和軌道調(diào)整，這樣不僅縮短了各個工序的銜接時間，而且在節(jié)約了周轉(zhuǎn)軌道倒運量的同時又減少了勞動力的需要量，大大提高了工效，節(jié)約了施工成本。3．2橋面混凝土保護(hù)層激光自動整平設(shè)備應(yīng)用實例。張呼客運專線懷安站特大橋橋面保護(hù)層使用該工法施工，經(jīng)過現(xiàn)場施工檢驗，橋面系施工效率可達(dá)到7孔/d，較普通整平機提高了5孔/d，設(shè)備省去大量的軌道高程調(diào)整工作，橋面保護(hù)層可省略木抹子收面工序，保護(hù)層成品高程精確度提高了50%～80%，其提漿整平效果好，保護(hù)層裂紋產(chǎn)生較少，混凝土外觀質(zhì)量和結(jié)構(gòu)物整體性能得到了提高，達(dá)到了預(yù)期的效果，提高了施工進(jìn)度和施工質(zhì)量的同時，取得了良好社會經(jīng)濟(jì)效益。橋面混凝土保護(hù)層施工已在張呼鐵路懷安站特大橋?qū)嵤┩瓿?，橋面混凝土保護(hù)層激光自動整平機設(shè)備系統(tǒng)安裝簡單、使用方便，控制范圍大，可同時控制多臺機械作業(yè)，具有整平精度高、自動化程度高和性能穩(wěn)定、價格適中等特點，它的應(yīng)用在提高施工進(jìn)度、減少人力成本、增加企業(yè)效益和標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)譽方面有著顯著的效果?？赏茝V應(yīng)用于鐵路、公路橋梁橋面系混凝土保護(hù)層施工。

4結(jié)語

本項工藝以提漿整平機為設(shè)備原型研發(fā)了國內(nèi)首臺橋面混凝土保護(hù)層激光自動整平機，將高程控制改進(jìn)為激光信號調(diào)整液壓升降。在擋砟墻頂部或梁面行走，由激光掃平儀發(fā)出信號，設(shè)備上安裝的激光接收器檢測到信號后，液壓控制閥調(diào)整液壓伸縮臂升降，控制整平機滾軸高程，實現(xiàn)混凝土保護(hù)層的精密控制。通過整平機滾軸橫坡調(diào)整螺栓，調(diào)整橋面雙向橫坡及曲線橫坡。本工藝適用于鐵路橋梁橋面系混凝土保護(hù)層施工。尤其在坡度變化多、橋面寬度變化復(fù)雜的橋梁使用。在其他類似設(shè)計的鐵路、公路橋梁橋面系混凝土保護(hù)層施工時可以借鑒，具有較高的推廣實用價值。

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作者:任亮 單位:蒙冀鐵路有限責(zé)任公司