中铁六局集团有限公司 山西省吕梁市 033300
摘要：既有线硬横梁架设一般使用轨道吊车展开作业，很少使用汽车起重机，本次京沪铁路廊坊站电气化改造把软横跨改建为硬横跨施工过程之中，因为京沪线垂直天窗很少、跨距离大于横梁长度，透过恰当的组织、改进架梁施工方案，展开大型汽车起重机架梁的应用研究，充分利用京沪铁路的垂直天窗，作为既有线架设硬横梁提供了一种全新思路。
关键词：汽车起重机；桥梁
1汽车起重机
汽车起重机是安装在普通汽车底盘或专用汽车底盘上的起重机，其驾驶室与升降操作室分开设置。这种起重机的优点是它的可操作性和转移速度快。缺点是在工作的过程中需要支腿，没有办法负荷运行，也不能在柔软或泥泞的土地上工作。汽车起重机的底盘性能相当于整车总重量相同的卡车的底盘性能。满足道路车辆的技术要求，可用于各类道路。这类起重机一般有两个操作室进行装卸作业，在作业时必须将腿伸直以保持稳定。吊重8吨~ 1600吨，底盘轴数2 ~ 10个。它是世界上最大、应用最广泛的起重机。
在走向国际市场的过程中，近年来我国汽车起重机行业质量的快速提高也得到了国际用户的高度认可。由于产品的使用标准，用户的专业素质较高，出口产品的质量反馈也高于此。在国内市场已经有了很大的提高，产品也得到了很好的反映。这为我国汽车起重机行业的发展奠定了良好的基础。
2大型汽车起重机在既有线硬横梁架设中的应用
2.1工程概况
在京沪铁路京沪铁路局段电气化改造工程中，现有车站接触网全部由软横跨悬吊改造为硬横跨（定位电缆安装方式），涉及车站26个，硬钢梁1067套。由于京沪铁路是一条繁忙的干线，交通密度高，垂直天窗短，只有60分钟。接触网软横跨大，梁长可达40m，给硬梁的吊装带来很大困难。一方面，接触网轨道起重机很难直接架设硬梁。另一方面，轨道起重机每周只能使用垂直天窗一次架设硬梁，工作效率极低。如何合理安排、精心组织，提高硬梁架设效率，降低施工成本，是施工中必须解决的问题。为此，项目部结合京沪铁路廊坊北站大天窗，对京沪铁路廊坊北站接触网硬梁工程大吨位汽车起重机进行了试验。一方面解决了大型施工轨道起重机数量不足、施工效率低等问题。另一方面，该问题也可用于减少过渡工程，降低工程造价。
2.2钢管硬横跨的结构特点
钢管硬梁焊接钢管的Φ114mm×7毫米，Φ89mm×5毫米。梁由3 ~ 5个梁段组成，梁段为直线段，中间为曲线段。其稳定性优于格构梁。梁段由横梁与柱之间使用法兰连接。横梁是一种三角形截面格构式钢管组合梁，比格构式刚性梁结构简单，具有较好的力学性能。与此同时，钢管硬梁具有重量大、精度高、安装难度大等缺点。
2.3横梁吊装方案优化
2.3.1吊装基本参数
根据吊装现场的实际情况，铁路防护网靠近铁路廊坊北站货场。相关场地为铁路路基，地质条件良好。根据硬梁吊装的要求，采用一台汽车起重机吊装。汽车起重机距梁中心26m，梁跨37m，重量3.58t，安装高度10m。
（1）起重荷载计算。吊装载荷由梁的重量、吊钩的重量和吊索的重量组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆吊装荷载的计算需要考虑梁在吊装过程中的动荷载系数k1=1.1。梁的一端连接好后，还需要考虑吊索连接另一端的吊装要求。
在本例中，吊装荷载Q j = k1×Q，考虑吊钩索具重量为0.5t，Q j = 1.1×（3.58 + 0.5）= 4.488t。
（2）吊装作业半径。本例之中吊装作业半径经过现场证实，需26m。
（3）起重机起升高度。本例之中吊装需要低于软横跨支柱，即小于15m。
2.3.2汽车起重机的选用
根据基本参数，撤县了50t、75t、100t与240t汽车起重机展开起重性能的分析比较。
（1）50t汽车起重机性能
50t汽车起重机起升性能，工作半径26m，起升载荷仅1.4t，大于具体起升载荷，不满足起升要求。
（2）75t汽车起重机性能
选择三一重工STC75型汽车起重机进行分析。当起升性能为26m工作半径时，起升荷载仅为2.2t，大于具体起升荷载，不满足起升要求。
（3）100t汽车起重机性能
选取三一重工QY100模型进行分析。在26m工作半径处，19.46t的全负荷平衡起吊载荷最大，为4.9t。具体起升负荷在起重机千瓦负荷90%安全范围内，满足起升要求。
（4）徐工QAY240t汽车起重机零配重性能
实验项目还考虑了徐工240t汽车起重机的零重量，大型汽车起重机采用了较为先进的计算机控制系统。根据操作手册，当工作半径为26m时，举升载荷达到6t。使用零平衡重量可以节省起吊和平衡时间，特别是在这种情况下，起吊需要多个动作。零平衡重量的优势是非常明显的。通过对几种起重机的起升性能进行分析比较，发现起升载荷与起升半径密切相关。随着举升半径的增大，举升性能急剧下降。因此，必须计算提升和升级过程的风险，以避免盲目选择。
2.4横梁架设效率
用汽车起重机架设梁的应用很少。第一部分也将在本节中使用。结合京沪高铁其他车站的长天窗特点，本次安排100t、240t汽车吊1台。台湾轨道起重机1台，并要求紧急备用100t卡车起重机。硬木是在晚上用180分钟的垂直天窗竖立起来的。
大型汽车起重机的缺点是主臂需要较长的望远镜时间，全臂时间需要11分钟。优点是举升过程稳定，位置准确。连接可在5分钟内完成，整体工作效率达到轨道起重机的工作效率。汽车起重机在满载时不能移动，工作效率低于没有配重时。铁路起重机的使用受到场地的限制，只能在铁路上使用。施工单位不可能大量采购铁路起重机，而汽车起重机遍布全国各地。资源配置简单，效率高，成本低。
2.5汽车起重机使用注意事项
2.5.1施工准备
（1）编制专项规划时，必须考虑施工现场的场地、道路和地面障碍物，特别是需要与有关单位对地下埋藏物进行复核。这辆汽车起重机的重量是70吨。铁路沿线应避免光缆和空心槽盖。支架需要安装在路基的实心部位，并用钢板进行固化。（2）梁应在现场安装到位。装配完成后，检查并记录梁长和柱跨，确认误差在允许范围内。测量吊车站到梁中心的距离，确认其在工作半径范围内。（3）在正式大梁前，必须先进行试验吊车。横梁应在计算工作半径的现场一侧进行测试。重物离开地面0.1 m后，检查梁的平衡情况，捆扎和吊装是否牢固，确认吊车。扭矩限制器是有效的，电子系统计算重量以匹配实际重量。（4）检查起重机安全技术检验资料和特种作业人员资料，确认起重机正常使用，人员资格有效，并接受过铁路建设安全培训。
2.5.2吊装
梁吊装采用两条大于5t的吊装皮带，吊装45°，吊装点间距8m。吊钩位于梁的中心。起重机缓慢关闭钩，上面的梁0.5米以上净杆接触，慢慢旋转的线路侧，用风绳拉梁旋转和垂直于直线，然后慢慢地连接到梁的距离是50厘米，停止下降，运营商是连接两端指挥官的命令。当硬梁不升起，两大支柱上的施工人员应站在梁、柱与钢的钎焊的位置调整，使梁和柱螺栓的孔眼，上部法兰连接，然后连接法兰。在两根柱子上固定并稳定了硬梁之后，吊车就可以通过挂钩拆卸了。在吊装过程中，配备专用汽车起重机的指挥员应与施工现场指挥员密切配合，提高夜间精确对准作业的准确性。
在京沪铁路电气化改造工程中，架设梁数大，天窗时间短，轨道吊车数量不足，轨道车吊装方案难以满足现场要求。通过对大吨位汽车起重机的应用研究，使用汽车起重机架设硬梁不受轨道车辆的限制，施工组织更加灵活，避免了过渡工程，提高了施工效率，节约了成本。在京沪铁路杨村站、景海站、清县站等地应用了80余套汽车起重机梁，取得了良好的效果，为硬梁的安装提供了新的思路。
参考文献：
[1]张孟辉.塔式起重机结构非线性有限元分析及动力学仿真研究[D].太原科技大学，2012.
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[3]唐静.中铁南方工程装备有限公司桥梁钢结构市场营销策略研究[D].西南交通大学，2016.
论文作者:张勇亮
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第21期
论文发表时间:2019/5/10
标签：起重机论文; 汽车起重机论文; 铁路论文; 半径论文; 横梁论文; 京沪论文; 作业论文; 《建筑细部》2018年第21期论文;