路基上梁场轮胎式自移动提梁机提梁施工工法

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路基上梁场轮胎式自移动提梁机提梁施工工法

1前言

高速公路预制梁场选择一般考虑交通便利，方便钢材、混凝土运输；足够大的利用面积，临近特大桥桥台或者若干个大中桥中间的位置，但一般要进行线外征地，其建设费用昂贵，后期还要复绿，梁场还需要配备龙门吊对箱梁二次倒运，耗时费力。随着国家经济发展，对环境保护越来越重视，特别是对于一些经济较发达省份，不允许占用红线外土地建设梁场，而是梁场建设在路基上，但山区高速公路路基直线段长度有限，采用常规的龙门吊吊装箱梁，由于场地狭窄，需要铺设很长的龙门吊轨道，如遇到曲线上，还需要对龙

门吊进行改造，成本昂贵。

龙怀项目梁场布置在路基上，存梁区设置曲线路基上，针对项目实际情况，场内箱梁倒运，采用改造后的轮胎式自移动提梁机施工，取得了良好的社会经济效益，经总结形成

该工法。

“路基上梁场轮胎式自移动提梁机提梁施工工法”成功通过2017年度中国公路行业协会组织的的成果鉴定，成果总体达到了国内先进水平。2018年该工法获得中交第一公路

工程局有限公司企业级工法。

2工法特点

2.0.1轮胎式自移动提梁机对场地适应性较强，吊装作业占用场地面积小，且操作简单，

不需要对场地进行特殊处理。

2.0.2需要对常规提梁机进行改造，如动力系统、行走系统、操作系统等，使其实现自

身行走，且满足提梁时受力要求。

2.0.3箱梁吊装作业仅需3人即可完成，且全程基本为遥控操作，工人作业强度低，且

操作方便。

3适用范围

适用于高速公路梁场及存梁区设置路基上的箱梁场内调运吊装。

4工艺原理

轮胎式移动提梁机主要是针对普通提梁机进行了改造，在提梁机上安装了发电机和电动机，发电机提供电源，电动机通过齿轮与轮胎轴承连接，带动提梁机实现场内自行移动，提梁机横梁上的卷扬机则通过改装红外装置控制其起钩落钩、行走等各动作实现提梁。同

时对提梁机各部件经系统整合，实现了全部通过红外遥控控制，操作便捷。

5工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

测量放样

混凝土拌制

箱梁养护

箱梁场内倒运

施工准备

存梁区建设

箱梁预制

提梁机改造

架梁

图5.1.0施工工艺流程图

5.2操作要点

5.2.1施工准备

1、存梁区路基进行反复碾压，保证路基压实度达到93区压实度，并施工存梁区存梁

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台座。

2、使用前仔细检查提梁机各系统，保证其行走系统、吊装系统、发电装置、动力系

统以及操作系统等完好度，确保提梁顺利进行。

5.2.2存梁区建设

存梁区直接设置在主线路基上，存梁区长度根据路基填筑进度延伸，因为路基上93区压实度均可满足存梁需求，不需要进行硬化，初期只需要提前填筑一段100m长的路基，

只需浇筑存梁台座即可。如图5.2.2：

图5.2.2存梁台座

存梁台座按照梁长在两端各0.5m～0.8m设置条形基础，条形基础为钢筋混凝土。预制场单个存梁台座长20m，下部扩大基础为C25混凝土，高度50cm，宽度200cm，上部

条基采用C25混凝土，高度40cm。

由于路基上必须满足运梁、运土需求，箱梁只能在两侧存放，且由于梁场大桩号一侧为曲线路基，这就需要存梁要能适应现场地形，且设备要有很高的灵活性，能最大程度的

节约成本。

5.2.3箱梁预制

箱梁预制场与存梁区相邻，采用常规工艺施工，预制完成后，待强度达到要去后，进

行预应力张拉后倒运至临时存放区，待提梁机倒运至存梁区。

5.2.4提梁机改造

1、安装吊装系统

提梁机吊装系统主要是采用卷扬机，本项目箱梁最重约103t，采用一端起调的方式吊装，因此卷扬机需要满足60t吊装能力，由于提梁机本身跨度只有6m，为保证其吊装过程

中的稳定性，必须将卷扬机固定在梁中间。同时要安装红外接收装置，便后后期提梁遥控

操作。

图5.2.4-1提梁机吊装系统改造

2、安装行走装置

为适应提梁机在路基上行走，必须要有行走装置，除满足其空载时候行走，还要保证

其吊装时的安全性，由于提梁机不需要专门的轨道，因此采用轮胎作为其行走装置。

根据箱梁自重及提梁机自重对轮胎压力进行计算（按双排轮胎设计）：

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图5.2.4-2轮胎压力计算示意图

箱梁自重103t，提梁机自重为10t，考虑1.2的安全系数；则：

单个轮胎轮压P=（103×1.2÷2+10×1.2）÷4÷2×10000/0.06

=1.54Mpa<2.3Mpa(轮胎气压强度)

由此可见，采用双排，4点，8个轮胎完全能够承受梁重需求。

3、安装提梁机动力装置

由于在路基上存梁受路基宽度、半径、平整度等因素限制，提梁机要灵活适应场地地形，要保证其能够在存梁区内自由移动，必须给其自身加装动力装置，这就需要在提梁机

上安装电动机，在前轮上安装齿轮驱动提梁机前行。

电动机动力采用小型柴油发电机来提供，安装在提梁机底部横梁上，与电动机连接，

带动轮胎移动。

图5.2.4-3提梁机主动轮驱动装置

图5.2.4-4提梁机柴油发电装置

4、提梁机操作设置

提梁机操作采用遥控器操作，通过红外线控制安装在提梁机上得红外接受装置，遥控器主要由前进、后退、下、上等按钮组成，操作简单易学，一人即可轻松完成包括行走、

下勾、起吊等动作，完成箱梁调运作业。

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图5.2.4-5提梁机遥控器

5.2.5提梁机场内倒运箱梁

吊装前先将箱梁运输至相应的存梁区，然后将提梁机开到箱梁正上方，吊起箱梁一端，该端运输车开走，然后下放箱梁至台座上，将提梁机开至箱梁另一端，提起箱梁另一端，

运梁车从后方开走，提梁机下放箱梁至台座上，完成箱梁存放。

1、箱梁运输到位，提梁机提起箱梁一端

图5.2.5-1箱梁运输到位提梁机起吊一端

2、前方运梁车开离

图5.2.5-2前端运梁车驶离

3、箱梁一端放至台座上（可用枕木代替）

图5.2.5-3提梁机将箱梁一端放置在存梁台座上

4、箱梁另一端起吊

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图5.2.5-4提梁机起吊后端运梁车箱梁一端

5、箱梁整体放置在台座上

图5.2.5-5箱梁倒运完成

一片箱梁倒运完成仅需要20分钟，耗油柴油1.8L，成本约10元。

5.3劳动力组织

主要劳动力见表5.3.0。

表5.3.0主要劳动力表

序号

工种

数量

备注

1

总指挥

1

2

运梁车司机

2

3

起重工

1

6材料与设备

6.1施工材料

本工法所使用材料见表6.1.0。

表6.1.0材料数量表

序号

名称

规格及型号

单位

数量

备注

1

钢筋

HRB335

t

存梁台座

2

枕木

40×40cm

m3

8000

平台处理

3

钢丝绳

Φ28mm/Φ22mm

m

60

箱梁吊装

4

混凝土

C20

m3

120

存梁台座

5

钢板扁担

套

1

箱梁吊装

6.2施工机械设备

本工法所采用的机具设备如下表所示：

表6.2.0机具数量表

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1

提梁机

台

1

箱梁吊装

2

运梁跑车

120t

台

2

箱梁运输

3

龙门吊

120t

台

2

预制场箱梁施工

4

混凝土罐车

ANB-1

台

6

箱梁施工

7质量控制

7.1执行的规范

7.1.1《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）；

7.1.2《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）；

7.1.3《公路工程施工安全技术规程》（JTGF90—2015）；

7.1.4《起重机和葫芦钢丝绳、卷筒和滑轮的选择》（GB/T34529-2017）。

7.2存梁区需要满足的要求

7.2.1存梁区所在路基压实度必须达到93区压实标准。

7.2.2存梁台座下路基应进行特殊处理，防止发生不均匀沉降。

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8安全措施

8.0.1工人上岗前必须进行安全教育，进入现场必须佩带安全帽。

8.0.2提梁机改造完成后，对作业工人进行技术培训，防止使用过程中出现意外。

8.0.3箱梁起吊时在箱梁底板和钢丝绳之间各设置两个角钢，防止起吊后掉角。

8.0.4定期对进场机械设备进行检查，对检查发现的问题按照“三不放过”的原则进

行整改，防止机械事故的发生。

8.0.5施工现场设警示牌，警戒线，夜间施工设置红灯标志。

9环保措施

9.0.1施工区域内做好排水设施，防止雨天积水或者漫流至路基下方田地。

9.0.2存梁区后期产生的建筑垃圾由运输车集中运输到指定地点。

10资源节约

采用小型提梁机场内提梁，与常规采用龙门吊提梁节约了大量资源投入，比如龙门吊需要铺设轨道，并要专门的轨道基础，且对于无法适应的曲线路基，龙门吊需要调频龙门吊，价格昂贵，而本提梁机自身改造费用很低，且不需要大量硬化场地，且对场地适应性非常强，在已经填筑好93区路基上就可以运行自如，既减少了大型机械投入，也减少了

混凝土投入，该工法更加节能环保。

此外采用小型提梁机实现了路基上存梁，大大减小土地的征用和对环境的破坏，合理

的利用了建筑空间，符合我国现行的以人为本、全面协调可持续发展的理念。

11效益分析

11.1经济效益分析

采用路基上存梁，并用小型轮胎式提梁机提梁，可以减少大量征地，不需要另外建设存梁区，只要路基填筑到位后，在路基上浇筑条形基础，或者直接垫枕木即可满足存梁要

求。

存梁区直接放置在路基上大大减少了箱梁运距，减少了二次搬运费用。

表11.1.0费用对比

费用

方案

存梁建在路基上

（万元）

存梁区建在线外

（万元）

备注

土地费

0

42

场地建设费

28.9

103.1

路基上主要是存梁台座

运输通道

0

51.1

按3公里算、当地协调费20万

运输费

81.7

245.0

设备购置费

20

32.5

龙门吊按周转3个工地考虑

轨道费

0

0.4

柴油费

1.4

0

电费

0

0.6

电费按每度1元计

人工费

22.5

13.5

合计

154.5

488.2

详细费用计算如下：

11.1.1土地节省费用（即存梁区建在路基上对比存梁区建在路基外）

节省土地：10.5亩

节省的征地费用：10.5×4万元=42万元。

存梁区相比与建在路基外，可节省征地10.5亩，由此可节省征地费用42万元，此外

节省的费用还包括预制场地的复垦、复绿费用等。

11.1.2场地建设费

场地建设费主要是考虑硬化和存梁台座。线外建存梁区，需要对场地进行硬化，按

0.2m硬化厚度考虑，混凝土单价按565元/m3,则混凝土硬化层费用为：

7000×0.2×565＝79.1万元

存梁台座按20个条形基础考虑，每两个存梁4片，则需要混凝土费用：

（0.5×2+0.4×1.5）×16×20×565＝28.9万元

11.1.3运输通道费

路基范围内运输费用平均按0.5公里算，线外存梁区按1.5公里计算，箱梁运输费用为148元/m3/km计算，按存梁283片计算（其中60片存放在梁场），箱梁混凝土方量按

每片39方计算，则：

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路基范围存梁运输费用为：148×39×283×0.5＝81.7万元

线外存梁运输费为：148×39×283×1.5＝245.0万元

11.1.4轨道费

龙门吊轨道按铺设100m，两侧总长度为200m，按18元/m计算，则轨道费用为：200

×18＝0.4万元

11.1.5设备购置费

一台小型提梁机按20万考虑，一台60t龙门吊按48.8考虑，同时考虑龙门吊周转3

个工地，则龙门吊购置费用为48.8×2÷3＝32.5万元

11.1.6人工费

按每个工人月工资4500元计算，小型提梁机共需要5人作业，龙门吊需要3人作业，

工期按10个月计算，则提梁机人工费为：

5×4500×10＝22.5万元

龙门吊人工费为：3×4500×10＝13.5万元

综上所述，采用小型提梁机共可节约费用约为：

488.2—154.5＝333.7万元

11.2社会效益

11.2.1节约工期

采用路基上存梁不存在临时建设工期，直接将梁运到路基上就可存放，但线外存梁这需要征地拆迁时间、场地建设时间，除去预制场建设同时进行时间，初步估计至少还需要

25天时间，即路基上至少可节约工期25d，为全线工期节点控制提供宝贵的时间。

11.2.2减少当地交通干扰

项目所在地陂头镇人口密集，若存梁区选在线外，则必然对当地交通构成一定的干扰，由于箱梁自重重，加上重复行走频繁，对当地的既有道路会造成一定的破坏，增加地方矛

盾，造成社会不和谐声音，如存梁区建在路基上，则完全可以避免以上情况。

12应用实例

12.1广东省龙怀TJ15标

龙怀TJ15标主线全长7.64公里，路基为双向四车道标准宽度26m，共有桥梁9座，预制箱梁343片。预制梁场设在主线路基段，由于受梁场预制龙门吊轨道铺设要求，必须将