1 工程概況
渝懷鐵路是國(guó)家實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)工程之一，它自重慶順長(zhǎng)江而下，至涪陵后逆流而上，沿兩岸陡峭懸崖進(jìn)入烏江峽谷，分別在涪陵城郊、武隆縣黃草鎮(zhèn)、彭水縣下塘口鄉(xiāng)三次跨越烏江，從而在我國(guó)鐵路建設(shè)史上第一次在烏江上形成了三座橋墩均超過(guò)70米 高的高墩大跨鐵路橋梁。大橋主跨分別是128米、168米、128米，均為預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)特殊橋梁。
由于烏江兩岸山勢(shì)陡峭，交通運(yùn)輸困難，水位落差大，水流急，大橋施工場(chǎng)地狹小，施工所需各種物資設(shè)備和材料數(shù)量巨大、大橋施工科技含量高等原因，三座烏江大橋均被渝懷鐵路建設(shè)總指揮部列入重點(diǎn)工程。
如何解決大橋施工中所需大量各種物資、設(shè)備的垂直與水平運(yùn)輸問(wèn)題(這是擺在施工單位面前的首要問(wèn)題，也是讓技術(shù)人員和設(shè)備管理人員值得認(rèn)真研究的一個(gè)課題。

2 方案的比較與確定
對(duì)于一般的橋梁施工，在選擇垂直和水平運(yùn)輸時(shí)，往往采用龍門(mén)架、汽車起重機(jī)、纜索起重機(jī)、塔機(jī)、浮橋、浮船、腳手架等不同的形式。在實(shí)際運(yùn)用中，汽車起重機(jī)很難達(dá)到起升高度的要求，且易受道路和場(chǎng)地條件限制；浮橋、浮船會(huì)受到水位、流速、航道諸多因素的影響，龍門(mén)架、腳手架對(duì)大宗物資難以勝任。哪一種方式都會(huì)受到各種施工作業(yè)條件的制約，很難在技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)利益上都能達(dá)到滿意的結(jié)果。
由于同是一個(gè)單位施工，我們綜合了各種有利和不利的條件，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析、研究，對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了大膽的改進(jìn)，在三座烏江大橋選定了塔機(jī)和纜索起重機(jī)不同的方案。
2.1 涪陵烏江大橋垂直水平運(yùn)輸方案
涪陵烏江大橋是三座烏江大橋的第一座，也是三座橋中最先鋪軌的一座，工期十分緊迫。由于兩側(cè)懸崖絕壁! 直接將纜索兩端連接在巖石上的地錨，即可作為起重機(jī)塔架，既省時(shí)又簡(jiǎn)便，架設(shè)纜索起重機(jī)實(shí)為最理想的起重方式。
涪陵烏江大橋纜索起重機(jī)采用雙索，43 鋼絲繩作為主纜索，20 鋼絲繩作為牽引索和起重索，設(shè)計(jì)為兩座起重機(jī)間距6米，跨度560米 ，地錨與烏江中心的5號(hào)墩承臺(tái)高差110米，單臺(tái)獨(dú)立起重能力 8噸 。

2.2 黃草烏江大橋垂直水平運(yùn)輸方案
黃草烏江大橋?yàn)橹骺?68米 的鐵路雙線大橋，在國(guó)內(nèi)同樣結(jié)構(gòu)鐵路橋中尚且沒(méi)有先例。由于技術(shù)含量高、施工難度大、各種物資設(shè)備和材料需求量大，原設(shè)計(jì)施工方案中纜索起重機(jī)、塔機(jī)、施工升降電梯各種方法共同使用，這在實(shí)際操作中互相干擾較大，易受施工場(chǎng)地的制約，且需要較大的資金投入。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，我們經(jīng)過(guò)分析，最后選取了塔機(jī)。
中聯(lián)重科 TC5023 塔機(jī)為水平起重臂，小車變幅，上回轉(zhuǎn)自升多用途塔機(jī)。其最大工作幅度50m ，最大起升高度可達(dá)150m, 起升重量為2.3-10t 。實(shí)際運(yùn)用中采用附著裝置與墩身連接，設(shè)計(jì)起升高度達(dá)到90m 。
2.3 下塘口烏江特大橋垂直水平運(yùn)輸方案
下塘口烏江特大橋長(zhǎng)1510m，主跨位于7號(hào)、8號(hào)墩之間，由于兩岸地勢(shì)較緩，橋墩數(shù)量較多，采用纜索起重方式。

為了滿足起升高度和跨度的需要，我們對(duì)該橋纜索起重機(jī)采用了如下措施：在烏江兩岸已建成的4號(hào)墩和14號(hào)墩身頂上用M 型萬(wàn)能桿件分別拼裝2m*5m、高度50m 的塔架作為支柱，兩支柱間跨度614m 。主纜索采用單根56 鍍鋅鋼絲繩，牽引索和起重索采用21.5鋼絲繩。纜風(fēng)繩采用19.5 鋼絲繩。兩起重機(jī)間距 6m ，單臺(tái)獨(dú)立起重能力 10t 。
考慮跨度較大，視線受阻等方面的原因，該纜索起重機(jī)引進(jìn)變頻調(diào)速和無(wú)線遙控操縱系統(tǒng)。

3 技術(shù)性能比較
3.1 起重能力
3.1.1 纜索起重機(jī)起重能力不受小車工作位置的影響，無(wú)論小車在何種位置工作，都能達(dá)到額定起重量。在兩座纜索起重機(jī)并列起吊時(shí)，起重能力為單臺(tái)的2倍（涪陵烏江大橋和下塘口烏江特大橋纜索起重機(jī)起重特性見(jiàn)圖3）

3.1.2 黃草烏江大橋塔吊起重能力受到起重索倍率的影響，當(dāng)起重索為4 倍率時(shí)，起重速度較慢，起重能力可達(dá)10t 。塔機(jī)的起重能力在一定工作幅度內(nèi)起重能力恒定，超過(guò)一定工作幅度后，起重能力受工作幅度的影響而變化(TC5023 塔機(jī)起重特性曲線見(jiàn)圖4)。

3.2 工作范圍
（1）纜索起重機(jī)工作范圍受到地理?xiàng)l件的限制，涪陵烏江大橋沿纜索方向的工作范圍 80m-520m范圍內(nèi)，下塘口烏江特大橋沿纜索方向的工作范圍在5m-600m 之間。在垂直纜索方向的橫向工作面上，纜索起重機(jī)的工作范圍較小，起吊前須靠外力或其它設(shè)備先行搬運(yùn)。
（2）塔機(jī)的工作范圍較大，為一空心圓面，其大小與塔機(jī)起重臂的長(zhǎng)度和最小起吊半徑有關(guān)。
3.3 起重速度(見(jiàn)表1)

兩座纜索起重機(jī)均使用JK-5 型作為起重卷?yè)P(yáng)機(jī)，下塘口烏江特大橋兩座纜索起重機(jī)的起升卷?yè)P(yáng)機(jī)采用了變頻調(diào)速裝置。
黃草烏江橋, TC5023 塔機(jī)的起升受起重索倍率的影響，工作速度較高，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用變頻無(wú)級(jí)調(diào)速裝置，調(diào)速性能也較好。
3.4 牽引速度(見(jiàn)表1)
3.5 起升高度(見(jiàn)表2)



4 經(jīng)濟(jì)性比較
由于兩座纜索起重機(jī)屬于自行設(shè)計(jì)，自己施工、安裝和使用的設(shè)備，而塔機(jī)是新購(gòu)置的設(shè)備，兩者使用情況不完全相同，設(shè)備的后期費(fèi)用不好進(jìn)行比較，現(xiàn)僅把設(shè)備的設(shè)置費(fèi)用、使用費(fèi)用中功率和用電量情況以及設(shè)備的拆舊回收情況簡(jiǎn)單加以比較。
4.1 纜索起重機(jī)的設(shè)置
費(fèi)用包括：設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、材料費(fèi)、基礎(chǔ)混凝土施工費(fèi)、安裝工時(shí)費(fèi)、機(jī)械使用費(fèi)等。塔機(jī)的機(jī)械設(shè)置費(fèi)用包括：設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)、基礎(chǔ)混凝土施工費(fèi)、安裝調(diào)試工時(shí)費(fèi)、機(jī)械使用費(fèi)等"見(jiàn)(表2)。
4.2 完成起重任務(wù)和電費(fèi)消耗情況的比較(見(jiàn)表3)
4.3 設(shè)備折舊及拆卸回收情況的比較
（1）纜索起重機(jī)用各種鋼絲繩及主纜索一般屬于一次性使用物品，工程結(jié)束后作為廢料處理，地錨及砼基礎(chǔ)部分應(yīng)按環(huán)保要求處理后不再回收，鋼塔架萬(wàn)能桿件屬于周轉(zhuǎn)材料可以重復(fù)倒用，卷?yè)P(yáng)機(jī)及變頻遙控裝置可以做為固定資產(chǎn)，按年限折舊。
（2）塔式起重機(jī)屬于獨(dú)立完整的一套機(jī)械設(shè)備，由于在建筑施工中應(yīng)用較為廣泛，且折舊年限相對(duì)較長(zhǎng)，在使用完畢后，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S修保養(yǎng)，直接轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸?shù)狡渌┕?chǎng)所。而且塔機(jī)在拆裝過(guò)程中結(jié)構(gòu)件浪費(fèi)較少，混凝土基礎(chǔ)相對(duì)于纜索吊小了許多，對(duì)環(huán)境的污染也相對(duì)較少。

5 幾點(diǎn)體會(huì)
（1）隨著鐵路施工質(zhì)量的不斷提高和高速鐵路發(fā)展趨勢(shì)，高橋墩、大跨度的鐵路橋梁會(huì)越來(lái)越多，新型塔式起重機(jī)和纜索起重機(jī)的運(yùn)用將會(huì)非常廣泛。
（2）在進(jìn)行橋梁施工中垂直水平運(yùn)輸方式的選擇上，要充分考慮跨度、起重高度、起重能力、場(chǎng)所條件、施工工期、水位、流速、有無(wú)可利用的構(gòu)造物等因素。合理地選擇運(yùn)輸方式，對(duì)施工作業(yè)非常重要。
（3）纜索起重機(jī)比塔機(jī)一次投入小，施工跨度大，不受施工場(chǎng)地、水位的影響，但其作業(yè)面窄，作業(yè)速度慢，施工安裝時(shí)間長(zhǎng)，可重復(fù)利用的價(jià)值小，對(duì)環(huán)境污染較大。塔機(jī)在橋梁施工中，作業(yè)面積大，起吊速度快，操作指揮方便，運(yùn)輸成本低，安裝拆卸便捷，可以重復(fù)安裝使用，對(duì)環(huán)境影響小，但塔機(jī)受場(chǎng)地影響大。