在節段拼架橋機施工中,節段運輸棧橋協同調度是保障施工效率與安全的核心環節。通過科學設計棧橋結構、優化運輸路徑及動態協調設備資源,可實現節段梁運輸與棧橋使用的無縫銜接。以下結合工程實踐與行業標準,從協同調度體系、流程設計、資源配置及風險防控等方面進行詳細闡述。

一、協同調度體系構建
(一)棧橋結構設計
棧橋采用鋼管樁基礎與貝雷梁主桁架組合體系,鋼管樁直徑根據地質條件選取 600-1200mm,入土深度需穿透軟弱土層進入持力層≥5m。橋面寬度按雙線設計,單側凈寬≥6m,滿足運梁車雙向通行需求。例如,張靖皋長江大橋南航道橋采用 359.9 米滑移棧橋,通過 900 噸運梁臺車實現 718.5 噸節段梁的***運輸。
(二)運輸路徑規劃
分級路徑管理:主路徑為棧橋主干道,次路徑為臨時便道,通過 BIM 模型模擬運輸過程,優化轉彎半徑(≥20m)與坡度(≤8%)。
動態路徑調整:利用 GPS 定位系統實時監控運梁車位置,當棧橋某段出現擁堵時,自動切換至備用路徑。例如,中交馬東鐵項目通過優化運梁通道,將單次運輸時間從 45 分鐘縮短至 30 分鐘。
二、協同調度流程設計
(一)調度機制
優先級管理:根據架橋機拼裝進度,優先運輸當前施工跨的節段梁。例如,某高鐵項目采用 “雙工作面交替運輸” 模式,確保梁體供應與拼裝節奏一致。
預調度系統:通過 TMS(運輸管理系統)提前 24 小時生成運輸計劃,明確每榀梁的裝車時間、運輸路線及到達節點。
(二)設備協同
運梁車與棧橋匹配:根據棧橋承載能力(活荷載 5-15kN/m2)選擇適配車型,如 30mT 梁采用載重 120t 的輪胎式運梁車。
多機協同作業:當多臺運梁車同時通行時,通過無線通信系統協調間距(≥30m),避免共振效應。例如,常泰長江大橋采用 8 臺架橋機分 3 個工作面同步施工,通過智能調度實現設備零沖突。
三、資源配置與動態管控
(一)設備配置
主輔設備組合:配置主運梁車(載重 120t)與輔助移梁機(載重 200t),形成 “運輸 - 吊裝 - 調整” 閉環。某項目通過優化設備組合,使單日運輸效率提升 30%。
備用設備冗余:在棧橋兩端設置備用運梁車,當主設備故障時,1 小時內恢復運輸。
(二)人員分工
調度中心:設專職調度員 3 名,24 小時監控運輸狀態,實時調整計劃。
現場協調組:每工作面配備 2 名協調員,負責棧橋與運梁車的對接指揮,確保對位精度(偏差≤5mm)。
四、安全管理與風險防控
(一)結構安全控制
實時監測:在棧橋關鍵部位安裝應力傳感器與傾角儀,當應力超限 10% 或傾角偏差≥2° 時,自動觸發預警。
定期檢測:每周進行棧橋沉降觀測(允許偏差≤3mm),每月開展焊縫探傷檢測,確保結構穩定性。
(二)運輸安全措施
防滑設計:棧橋橋面鋪設 3mm 厚防滑鋼板,橫向設置間距 300mm 的防滑條,摩擦系數≥0.6。
應急響應:制定三級應急預案,Ⅰ 級響應(設備故障)啟動備用車 4 小時內恢復運輸;Ⅱ 級響應(地質災害)10 分鐘內完成人員撤離與設備錨固。
(三)交叉作業防護
隔離措施:在棧橋兩側設置高度≥2m 的防護圍欄,頂部安裝激光掃描裝置,實時監測人員與設備越界行為。
立體防護:在棧橋下方 5m 處搭設雙層防落棚(腳手板 + 彩鋼板),可承受 10kg 墜落物沖擊。
五、典型工程應用
成渝高鐵某標段在 40mT 梁施工中采用以下協同調度方案:
棧橋設計:雙線棧橋長 800m,鋼管樁直徑 800mm,貝雷梁主桁架間距 3m,承載能力 15kN/m2。
調度系統:集成 GPS 定位與 TMS 系統,實現運梁車路徑動態優化,運輸效率提升 25%。
安全管理:建立 “三查” 制度(查棧橋狀態、查設備性能、查操作記錄),施工期間未發生安全事故。
該標段通過協同調度,總工期縮短 18%,驗證了該方法的有效性。
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