中铁六局集团太原铁路建设有限公司 山西省太原市 030000
【摘要】随着我国建筑事业的大力发展，预制T梁因其具有生产效率高、制造成本低的优势被广泛地应用在桥梁建设中。由于预制梁场的布置形式一般采用带状布置，对土地的使用效率不高，导致梁场的存梁能力不足成为制约T梁生产的主要因素。本文以安康制梁场为载体，针对现场存梁能力不足的问题，根据施工地形条件，提出了横向移梁的方案。并通过对各种常见横移梁工艺的比选，选择了最优的移梁台车移梁措施。同时阐述了在移梁过程中对现场存梁台座的改造与调整，达到最大限度地提高土地的使用率，从而解决了现场存梁能力不足的问题。
【关键字】存梁台座 横向移梁 移梁小车
1.工程概况
安康制梁场设计制梁数量共计643孔，制梁场选址在新建货场范围内，梁场用地均在规划的货场红线用地范围以内，梁场整体延东西方向成带状布置，西侧为制梁区，依次向东为存梁区。现场共设置14组存梁台座，采用双层存梁，设计存梁能力150孔。目前存梁区已经延伸到货场边界处，无法向东继续延伸。梁场设有两台80t龙门吊进行移梁及装车作业。梁场每日平均制梁能力为5片。
由于铺架计划的临时调整等变化，预制T梁无法发运，存梁区存梁积压严重，因存梁能力不足直接导致梁场停产，同时因采用双层存梁，上层的梁因无法落梁，致使梁体后道工序无法进行作业。为提高梁场的存梁能力，最大限度地减少因梁场停工所造成的损失，需对存梁进行横移，以提高梁场的存梁能力。
2.横移梁方案比选
传统的横移T梁方式主要有卷扬机带动滑板横向移梁、龙门吊移梁、搬梁机移梁以及采用移梁小车进行移梁，通过对梁场制梁数量、工期以及梁场现有场地布置情况等分析，结合对机械设备市场调查的反馈情况，经过综合考虑，结论是移梁台车的性价比最高，以移梁台车作为梁场的T梁横移工具具有明显的优越性，以下为各常见的移梁方案的比选分析。
卷扬机横移梁：卷扬机移梁是比较落后的移梁设备，而且工作量比较大。首先移梁之前在台座两边铺设两股轨道，钢轨底下要铺设枕木，保证移梁轨道要高于存梁面，避免移梁时梁体相互碰撞；其次钢轨顶面要涂黄油，这不仅会增加费用，而且会造成污染。最主要是卷扬机人工控制会增加两端的不同步率，降低移梁的安全性，一旦两端梁不同步，顶梁支柱发生位移，容易造成梁侧翻。
龙门吊移梁：龙门吊移梁要求制梁台座布置与存梁台座相平行，龙门吊同时跨过两个区域，才可以进行吊装移梁作业目，存梁形式呈纵向布置，不合适该梁场现场的布局；其次，龙门吊不能转向，每个区域就要布置两台，这就会增加费用的投入，对制梁数量较多的梁场不可取。
搬梁机移梁：搬梁机作为现代铁路建设移梁的新型设备，不仅可以跨越移梁，而且移梁过程中可以自由旋转，比较方便。但是搬梁机走行轮轨比较大，会占用很大的空间，减少土地利用率；搬梁机价格比较昂贵，会增加建厂投入费用，而且设备转场难度较大；另外，搬梁机是移梁与装车一体的，一旦出现故障就会影响两边的施工任务，尤其是生产高峰期，可能影响会更大。
移梁台车移梁：是借用轨道进行移梁的设备，体积比较小，搬运比较方便，通过门吊就直接可以倒运，并且两辆移梁台车由电控系统连接在一起，可自动调节步率，保证移梁过程顺利进行，同时移梁台车对梁进行横向移动，提高了梁场横向空间的利用率。
综合以上分析，根据梁场的布局情况，经与其他移梁设备进行对比，采用了结构紧凑、运行稳定、性能优良的移梁台车作为安康制梁场T梁横移的工艺。
3.横向移梁原理及构造
横向移梁采用移梁小车进行移梁作业，小车整体采用钢结构形式，并由专业厂家进行生产，其强度及刚度满足施工要求，每台小车的下方共设有两台100t的液压千斤顶，在两千斤顶的上部安放有一副转向架，用来支撑T梁，单台小车的液压顶升装置最大起重能力为90t，最大顶升高度为150mm。小车下部共设有两对直径为360mm的轮对，小车每分钟走形速度为10m-15m，单台小车的最大功率为14kw，轮对下安装P60钢轨，钢轨跨度方向轨距偏差为±10mm，在移梁过程中由两台小车进行同步作业。每台小车都安装有自动同步装置，施工过程中使用同一遥控器对两台小车进行操控，同时还可以根据现场的实际情况对小车的走行速度进行调整，操作简单方便。
每台滑车下方均铺设一组间距为80cm的P60滑轨，移梁过程中，可先将滑车移到旧存梁台位待移梁的下方，然后开动滑车的顶升装置，将梁体顶起，使梁底脱离既有存梁台座（保持梁底距台座顶面5cm距离）。每台小车使用1台YEJI325型驱动电机进行牵引，将预制T梁横移到北侧的新存梁台座位置处，下降小车的高度，使梁落到新台座上，然后将滑车退出。
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移梁小车结构图
4.横向移梁操作方法
首先将纵向存梁台座上的梁由龙门吊吊运到加高台座上，移梁台车进入梁底部，到达固定位置；顶梁时由指挥人员统一指挥，梁体一端先缓慢顶起，然后放入橡胶垫，收回油缸，等梁落到位之后，安装好斜撑，然后另一端进行同样的操作，两端同时完成后，即可进行移梁操作。梁端的斜撑安装完成后，即可进行移梁作业。移梁过程中要时刻观察梁台车是否同步，防止移梁台车不同步造成梁体扭曲。待移梁台车到达指定位置后，先把事先准备好的木板或者橡胶垫摆放在存梁台座的指定位置；接下来一端先用油顶顶起，取下斜撑，拿掉移梁台车上的支撑垫，然后缓缓收回千斤顶，落梁于存梁台座上；一端完成之后，另一端再按照此方法进行操作，两端完成之后，把移梁台车移走放到指定位置。
5.施工难点及关键工序
目前在既有存梁区到梁场北侧范围地势比较空旷，属于待建货场用地，横向存梁台座可向梁场北侧延伸80米，施工完毕以后每组横向存梁台座可存梁15孔。在既有存梁区的北侧有一条水泥路面，该道路主要保证存梁区半成品梁后道工序的正常施工。在横向移梁过程中小车滑轨必须上跨水泥路面。
由于既有存梁台座整体呈带状布置，现场采用2台80t龙门吊进行提梁作业，在既有存梁区的两侧通长各设有一条轨道基础。经现场实际测量，北侧新建存梁区的原地面均高于既有存梁台座，施工过程中为减少土方的开挖量，必然导致新建存梁台座高于既有台座。现场施工中主要难点工序如下：
由于滑车轨道横跨既有水泥路面，在滑车轨道基础施工过程中必须对既有水泥路面进行破除，在轨道安装完成后，既要保证既有水泥路面的通行能力，还要保障后面存梁区各工序的正常作业。
由于水泥路面高于既有存梁台座，移梁小车净高为65cm，为保证既有水泥路面的通行能力，现场新建台座的标高必然高于既有台座，在移梁过程中小车如何移到既有存梁台座上，并将梁体顶起成为了施工难点。
在安装滑车滑轨时，需要上跨既有80T门吊的钢轨，滑车基础在此位置处需要设置活动钢轨，同时还必须保证龙门吊走行有足够的安全限界。每次移梁作业完毕以后，需将活动钢轨拆除，保证80t龙门吊的正常施工作业。
6.新建台座布置及简算
新建北侧存梁台座的位置与既有旧台座对齐，滑车轨道与存梁台座采用整体式基础，台座基础下方设置10cm厚的C10混凝土垫层，基础采用C30混凝土进行浇筑。基础整体宽度为3m，其中滑轨基础宽度为1.8m，同时在轨道基础上部埋设间距为2m的预埋钢板，待钢轨安装到位后对其钢轨进行加固。存梁台座上部高度为90cm，宽度为60cm。施工过程中，首先要对新建存梁区的地基承载力进行检测，当承载力小于180Mpa时，需对地基进行处理。新建台座顶面高于滑车顶面5cm。保证滑车能够顺利穿过梁体的下端。
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滑轨基础施工完毕后，在其上部铺设P60钢轨，两条钢轨的间距为80cm，同时在预埋板上焊接扣板，将钢轨固定牢靠，两条钢轨的间距误差控制在±10mm，钢轨接头采用鱼尾板进行连接，轨道铺设必须平顺，其纵向坡度不得超过1%。
（1）滑车轨道基础地基承载力检算
当使用滑车对梁进行横向滑移，轨道基础选用钢筋混凝土方案。在对基础进行施工过程中，控制好填筑质量，地基承载力特征值取fak=180kPa（18t/m2）进行检算，基础施工过程中需对地基进行承载实验检测。轨道基础为矩形钢筋混凝土条形基础，混凝土强度等级为C30，截面尺寸为见下图。
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滑轨基础布置图
（2）地基承载力特征值修正
根据《建筑地基基础设计规范GB 50007-2011》5.2 地基承载力计算，当基础埋置深度大于0.4m时，应对地基承载力特征值进行修正。查表5.2.4 承载力修正系数知，基础埋置深度地基承载力修正系数ηd=1.0，回填土容重取γm=1.8t/m3取值,修正后的地基承载力特征值为：
fa=fak+ηd*γm*（d-0.4）=18+1.0*1.8*（0.5-0.4）=18.18t/m2
（3）滑车采用双滑车进行横向移梁作业，两台滑车对称布置，单台滑车的自重为4.5t。每侧轨道上有两组轮子，每组两个轮子，轮间距为0.15m。两组轮子的中心距为1.35m，取一组两个轮子进行计算。
（4）T梁通过每组轮子对地基所产生的荷载
1）T梁和滑车自重作用在条形基础上的荷载：
2109-32m曲线梁自重为142.6t。单台滑车自重为4t。验算时取大者进行计算。在移梁过程中，由于两台滑车采用对称布置，T梁四分之一的重量和滑车一半的重量同时作用在一侧的两组轮子上。
参考《建筑结构荷载规范 GB 5009-2012》6.3.1款，动荷载系数取1.1，考虑动荷载后，T梁和移梁小车自重通过每组轮子作用在条形基础上的荷载值为：
PT梁+移梁小车=1.1*（142.6/2+4）/2=41.41t
2）钢轨和基础自重加回填土方重量：
基础宽度为1.8m，基础埋深为0.5m，钢筋混凝土基础容重按2.5t/m3,素混凝土容重2.2t/m3，钢轨单位重量为60kg/m（0.06t/m），回填土容重按1.8t/m3取值。作用在基础上的荷载为：
P基础+回填土=0.06*2+0.5*1.8*2.5=2.37t/m
（5）计算模型
考虑到每组轮子的间距为0.15m，轨道基础高度为0.5m。每组轮子作用在条形基础的有效计算长度取：0.3+2*0.5=1.3m
（6）作用在地基上的荷载检算
每组轮子作用在条形基础地基上的总荷载为：
P=PT梁+移梁小车+P基础+回填土=41.41+2.37*1.3=44.49t
由于横向存梁台座形式采用轨道与存梁一体式基础，整体基础宽度为3m，考虑到在移梁过程中存梁基础所承担的部分轨道压力，根据力学特性及综合因素按轨道整体受力的10%计算，移梁过程中，轨道基础的实际受力荷载为：
Pk=P基础总荷载*90%=44.49*90%=40.04t
（7）地基验算
作用在条形基础有效长度范围内地基上的平均压力值为：
pk=40.04/1.3/1.8=17.11t/m2＜fa=18.18t/m2
满足要求。
在过水泥路面处小车轨道采用独立基础，轨道基础宽度为1.8m，基础厚度为0.5m，为保证在基础轨道安装完毕以后，不影响水泥路面的通行能力，设计轨顶标高低于既有水泥路面5cm。施工过程中首先使用切割机将水泥路面切割1.8m宽的槽口，由人工配合机械对其进行基础开挖。在滑车轨道安装完毕后在轨道中间并排放置两根枕木，同时使用碎石对轨道间隙进行填充，以保证路面的正常通行。
由于滑轨基础高于龙门吊轨道，横向移梁过程中小车滑轨必须上跨门吊钢轨，同时在横移梁完毕以后还要保持龙门吊的正常提梁作业，因此在上跨门吊基础处设置一段活动钢轨，经现场量测，门吊在正常走行时的安全限界为1m，在上跨门吊基础处，滑车轨道基础设置一段长度为1m的凹槽，在横向移梁过程中在基础凹槽处放置支撑钢梁，现场采用细砂对钢梁进行找平，保证钢梁顶面与滑轨基础顶面平齐，在钢梁上放置活动钢轨，并使用鱼尾板将其与固定钢轨连接。在移梁作业完成以后将活动钢轨及支撑钢梁全部拆除，保证龙门吊的正常走行。支撑钢梁采用20a工字钢进行加工。
由于既有存梁台座顶面低于水泥路面，当保证滑车轨定与路面标高一致时，滑车自身高度为65cm，致使滑车顶面与既有台座的高差较大，在横向移梁过程中小车首先需移到既有存梁区梁体的下端，然后将梁体顶离台座顶面。现场需对既有台座外侧5m范围进行加高，台座必须高于滑车顶面5cm，保证滑车能够顺利通过。在每次横移梁时，需先用80t龙门吊将所移的梁放置在加高的台座上方，然后将滑车开到梁体的下方，开动顶升装置，将梁进行横移。
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通过对梁场横向移梁技术方案的确定和现场的实施，以及在施工过程中对各种关键工序的把控和难点问题的处理，有效的解决了预制梁场存梁能力不足的问题，提高了对梁场占地的利用率，保证了现场现场制梁施工的有序进行和架梁节点的按期完成。并且也拓宽了自己的工作思路，提高了技术水平，让自己在工作方法的创新方面和现场施工的管理方面都有了很大的进步。根据本次移梁方案的实施，建议大家在后续梁场建设施工中，对预制梁场的选址和规划能有足够的重视，要综合考虑施工现场的地理位置，地形地貌、制梁数量、工期安排、关键工期节点、交通条件、地质条件,气候条件、场地大小、设备配备等，每一个因素都有可能对后续制梁过程产生重要的影响，预制梁场合理的选址和规划布置是保证后续制梁工程顺利进行的前提，也是提高梁场施工效益，降低生产成本的基础。同时也希望广大施工技术人员，在施工过程中能够加强整体观念，提高创新思维，紧跟现代建筑施工的需求，从而推动整个行业的长远发展。
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