在中铁四局雄(安新区)商(丘)高铁站前十一标一分部施工现场,被称为“空中制梁场”的移动模架造桥机实现了规模化工程应用。这一“黑科技”的加持,让高铁建设持续刷新“进度条”。
首个!高铁施工50米“巨无霸” 雄商高铁移动模架造桥机
中铁四局雄商高铁站前十一标一分部采用的移动模架造桥机,是国内现存最长的移动模架造桥机。该设备长108米,最大宽度21.06米,最小宽度为15米,高13.84米,最大施工跨度为50.85米。梁体自重达960吨,比传统的32米箱梁重100吨,是名副其实的“巨无霸”。
在高铁施工中,50米大跨度移动模架现浇梁技术在世界尚无先例。该技术的规模化工程应用,不仅显著提升了桥梁建造的工效,更标志着智能桥梁建造技术迈上了新的台阶。
该设备主要由支腿系统、主梁、内外模板、液压系统等组成,利用承台或墩柱作为支撑,对箱梁进行现场浇筑,最大承载重量达1920吨,可抵御14级台风,解决了“千吨级”50米箱梁现浇施工的难题。
创新!装备四项“硬核技术”
移动模架自动养护系统。针对移动模架混凝土养护处于敞开高空环境的特点,中铁四局研发团队研制了移动模架自动养护系统,根据当前温度、湿度数据自动分配喷淋间隔及喷淋时间,达到用水精确化、操作无人化要求,解决了梁体底腹板无法养生的问题;针对冬季施工混凝土养护,配套折叠式保温棚,用于混凝土养生保温,保证养护质量。
三道墙线形工装及移动模架可调节封端模板。针对移动模架可自动开模、整体过孔的特点,以安全性、可靠性为原则,研究模架模板系统更快开合方式及模架整体快速过孔方式。针对移动模架“空中制梁场”的施工特点,研究模架内材料运输、钢筋绑扎、混凝土浇筑及梁端封锚的快速建造工法,研制封端施工快速安拆工装。解决了三道墙施工线形不顺直以及封端效率低的问题,最大限度保障设备的安全和施工的顺利进行。
主动安全控制技术。通过安装激光传感器等装置,实现防超载起升、防超高起升、防超限行走、横移防倾覆、边梁防倾覆、支腿插销防护、天车防撞保护、支腿防撞保护、过孔防倾覆等9大功能。研发团队围绕设备运作时的各关键部位、各重要阶段,设置了检测信号优先级,信号分为预警和报警状态两种,一旦出现异常,无需人工制动,设备立即保护,主动停机,大幅提升了安全性。
智能化数据监控平台,以及时性、安全性、准确性为原则,对模架的各个工况、各个施工动作进行全面监控,确保设备的安全使用,避免人为操作及其他原因造成的安全事故,最大限度保障设备的安全和施工的顺利进行。
提升!坐拥三大“核心优势”
提升建造效率。在移动模架施工中,项目部采用了一种创新的内模小块化方法,将单块内模重量控制在50公斤以内,利用电动吊装小车进行运输,然后进行拼装和安装,使得单孔箱梁的施工周期大幅度缩短至15天/孔,节省5天工期;针对黄河特大桥简支梁施工,项目部运用BIM技术精确模拟移动模架的拼装、吊装和拆除过程,优化施工工艺流程,避免发生碰撞,大大提高了工效。
移动模架造桥机采用旋转式开模方式,相较于传统的横向开模方式,其千斤顶位移行程可缩减九成,开模和合模时间仅需30分钟。采用的大跨度上行式移动模架,较传统的下行式移动模架机械化程度更高,箱梁模板可整体滑移、精准定位,在方便快捷的同时,提高了施工精度,保障工程质量。
降低环境影响。这种施工模式无需搭设栈桥、修筑施工便道,在不占红线外用地的同时减少了临时用地,且所有桥梁构件均为预制后再运往施工现场,大幅减轻了施工现场的扬尘和噪音,在自然保护区及防噪、防尘要求较高的城区等具备极大的推广应用价值。
节约施工成本。现场施工开始前,业主要求使用三台移动模架同时进行施工,每月完成四孔梁的施工任务,施工过程中,研发团队通过对传统移动模架及工艺进行改革创新,优化移动模架内模拼装方式,仅使用两台移动模架就完成每月四孔梁的施工任务,不仅满足业主工期,还减少了一套设备购置的成本投入。此外,移动模架制梁时长由原先的19.5天降低到15天,节约大量人工成本。
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建设中的雄商高铁黄河特大桥
雄商高铁全长552公里,中铁四局参建的站前11标线路全长17.320公里,建设内容包括黄河特大桥、箱梁预制及架设等工程。京雄商建成后,将支撑引领我国“一带一路”“京津冀协同发展”“长江经济带”三大战略纵深发展,助力建设雄安新区,方便沿线群众出行,促进沿线地区社会经济发展。