某型架橋機(jī)工作原理及在橋梁施工中的應(yīng)用

劉德勝

（武警交通第二工程處）

引言

隨著高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，在公路橋梁建設(shè)過程中,預(yù)應(yīng)力T梁等裝配式橋梁的應(yīng)用日益廣泛，橋梁跨徑不斷增大，預(yù)制梁板的長(zhǎng)度和重量越來越大，對(duì)架梁設(shè)備提出了更高要求，特別是在貴州以山嶺重丘為主要特征的環(huán)境下，施工地形復(fù)雜、交通嚴(yán)重受限，傳統(tǒng)起重機(jī)械難以有效施工，架橋機(jī)卻具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，成為此類橋梁架設(shè)施工的首選。

根據(jù)縱導(dǎo)梁形式，架橋機(jī)可分為單導(dǎo)梁式和雙導(dǎo)梁式，工程實(shí)踐中雙導(dǎo)梁式的應(yīng)用較為普遍。

1 架橋機(jī)簡(jiǎn)介

在繞城高速5、12標(biāo)，水盤高速2、4標(biāo)等大型橋梁工程的施工中，采用30m、40m預(yù)應(yīng)力連續(xù)T梁,最大梁重達(dá)到146噸，最大縱坡3%。均使用了某150/40型雙導(dǎo)梁架橋機(jī)。

1.1 基本結(jié)構(gòu)

架橋機(jī)主要由主梁、導(dǎo)梁、導(dǎo)梁前支腿、主梁前（中）支腿、頂高支腿、聯(lián)系框架、零時(shí)斜撐、起吊天車、邊梁掛架、運(yùn)梁平車、液壓及電器系統(tǒng)等組成。其中：主梁采用A字等斷面，導(dǎo)梁采用A字變斷面。電器系統(tǒng)包括主控電源、整機(jī)（主梁）縱移、整機(jī)橫移、天車行走與起吊、運(yùn)梁平車行走等五大系統(tǒng)。

主梁采用A字形桁架,造型美觀、輕便,結(jié)構(gòu)剛度大,穩(wěn)定性好。整機(jī)各主要部件均采用拼裝式,易于拆卸、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)移工地,便于技術(shù)改造?？刂葡到y(tǒng)增加變頻調(diào)速后可實(shí)現(xiàn)動(dòng)作微調(diào),增加可編程序控制器后,可有效地互鎖,限制架橋機(jī)在2個(gè)坐標(biāo)方向同時(shí)動(dòng)作,同時(shí)在3個(gè)坐標(biāo)方向上都設(shè)有機(jī)械、電氣限位裝置,能有效地保證施工安全和滿足施工要求。

1.2 主要技術(shù)參數(shù)（見表）

1.3 主要特點(diǎn)

1.3.1 采用雙導(dǎo)梁形式，極大的減小前端懸臂撓度，更適應(yīng)架設(shè)上下坡橋梁。

1.3.2 架橋機(jī)的主梁由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)銷板連接,架橋機(jī)的總長(zhǎng)度可以通過減少主梁節(jié)以滿足架橋機(jī)在小跨徑條件下的過孔和架梁要求。主要聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)均采用銷軸聯(lián)接，安裝、拆卸方便快捷。

1.3.3 架橋機(jī)中托輪組由雙面行走的四輪箱組成。當(dāng)反托輪與主梁接觸時(shí)實(shí)現(xiàn)橋機(jī)的縱移過孔;當(dāng)架設(shè)邊梁時(shí)反托輪組不動(dòng),橫移輪箱實(shí)現(xiàn)梁體橫移。

1.3.4 架橋機(jī)采用3個(gè)支撐點(diǎn)過孔方案。前支撐點(diǎn)為反向托輪組,中支撐點(diǎn)為帶伸縮缸的后支腿,后支撐點(diǎn)為帶配重梁的運(yùn)梁平車。橋機(jī)過孔時(shí)中支撐點(diǎn)可緩沖主梁在過孔時(shí)對(duì)中托輪組的壓力,實(shí)現(xiàn)安全過孔。

1.3.5 運(yùn)梁平車參與架橋機(jī)的行走，成為架橋機(jī)一部分，減小架橋機(jī)整體長(zhǎng)度，對(duì)彎橋具有更大適應(yīng)性。

1.3.6 架設(shè)斜交橋時(shí)，可根據(jù)斜交橋角度調(diào)整架橋機(jī)前、中支腿的位置，可適應(yīng)45°以下任意角度斜橋。

1.3.7 采用邊梁掛架，整機(jī)攜邊梁一次到位，解決了邊梁安裝的難題。同時(shí)邊梁掛架安裝在起吊天車上，可根據(jù)吊點(diǎn)的位置移動(dòng)，不受吊點(diǎn)位置的限制。

1.4 施工工藝流程

鋪設(shè)軌道→拼裝架橋機(jī)→前移落支腿→喂梁→天車吊梁→縱向移梁→落梁→橫移梁→安裝支座→落梁→松繩→結(jié)束。

2 預(yù)制梁體的架設(shè)安裝

2.1 架設(shè)準(zhǔn)備工作包括

測(cè)量放樣、架橋機(jī)拼裝及調(diào)試、縱向運(yùn)梁軌道及架橋機(jī)橫移軌道的鋪設(shè)、墩臺(tái)支座安放等。

2.2 梁體的吊裝與運(yùn)送

T型梁由預(yù)制梁場(chǎng)龍門吊機(jī)采用兜托梁底法進(jìn)行起吊,將T型梁提升至梁底高于運(yùn)梁平車頂面20cm左右,后橫移至運(yùn)梁平車落位固定。在梁體兩側(cè)使用鋼支撐固定后于運(yùn)梁平臺(tái)上進(jìn)行梁體的運(yùn)送。重載下運(yùn)梁平車采用傳動(dòng)電機(jī)低速檔行進(jìn),移梁至架橋機(jī)尾部。運(yùn)梁過程中應(yīng)安排專人在前后臺(tái)車邊監(jiān)護(hù),預(yù)防安全質(zhì)量事故的發(fā)生。

2.3 梁體的架設(shè)

2.3.1 架橋機(jī)的過孔

架橋機(jī)過孔是架梁施工中關(guān)鍵工序,同時(shí)也是容易發(fā)生質(zhì)量安全事故的危險(xiǎn)工序。施工過程中采用后懸臂尾部與運(yùn)梁車聯(lián)結(jié),2臺(tái)起重小車移至架橋機(jī)后部作架橋機(jī)過孔時(shí)的平衡重,若配重仍不能滿足要求時(shí)可運(yùn)用后天車加載預(yù)制梁作為過孔配重。架橋機(jī)拼裝試運(yùn)轉(zhuǎn)完成后,將前、后支腿頂升,縱梁與中橫移走輪脫空,利用天車將中橫梁移至已架孔位前端就位。同時(shí)在已架孔位上鋪設(shè)運(yùn)梁軌道,將2天車均退至縱梁尾端,前支腿卸壓,并調(diào)整后支腿,縱梁落在中橫移行走輪上,后行走輪落在運(yùn)梁軌道上,將前橫移固定在縱梁上,啟動(dòng)行走裝置,架橋機(jī)向前移動(dòng)。待前端橫移隨縱梁移至前方蓋梁前端后,將前橫移在蓋梁上固定就位,頂升前支腿,此時(shí)前、后支腿受力,架橋機(jī)前移過孔完成。

2.3.2 梁體的起吊

使用前天車垂直起吊梁體前端,使梁體前端脫離運(yùn)梁平車,臨時(shí)支撐架橋機(jī)后支腿;前天車和后運(yùn)梁平車配合向前縱移梁體。當(dāng)梁體后端到達(dá)后天車吊點(diǎn)位置時(shí),停車制動(dòng),用后天車將梁體整體起吊。

架橋機(jī)前天車載梁前移至支架跨中位置時(shí),應(yīng)安排專人密切關(guān)注導(dǎo)梁構(gòu)件剛度變形,定期測(cè)量該處構(gòu)件的下?lián)现导八絺?cè)彎值,確保梁體吊運(yùn)安全。

2.3.3 梁體的安裝

前、后2臺(tái)天車同時(shí)載梁前移至架梁段,將后支腿卸壓,中橫移受力,縱梁沿前、中橫移同步、均勻地橫移T梁至安放位置徐徐落下。對(duì)于中梁,可按梁體安裝位置一次性定位安裝。因蓋梁寬度限制,邊梁的安裝一次性到位安放較困難時(shí)可先將其置于半幅次邊梁位置上,做好梁體臨時(shí)支護(hù),后將架橋機(jī)整機(jī)橫移,使靠外側(cè)的主導(dǎo)梁中心和梁體中心重合。利用主橫梁縱移臺(tái)車上落邊梁油缸吊具重新捆吊梁體,然后整機(jī)橫移至邊梁位置落下,臨時(shí)支護(hù)。待相鄰次邊梁架設(shè)完工后進(jìn)行橫向聯(lián)結(jié),形成穩(wěn)定體系。

2.3.4 施工要點(diǎn)

2.3.4.1 運(yùn)（喂）梁：運(yùn)梁平車在運(yùn)梁時(shí)采用8m/min的速度。當(dāng)前起吊天車起吊梁后，以4m/min的速度運(yùn)行到后起吊天車起吊梁。此時(shí)運(yùn)梁完成，兩平車以16m/min的速度返回運(yùn)梁。

2.3.4.2 安裝中梁：喂梁→前后天車起吊→前后天車將梁縱向運(yùn)行至前跨預(yù)定位置→落梁并脫開→完成中梁就位安裝。

2.3.4.3 安裝邊梁：喂梁→前后天車起吊→前后天車將梁縱向運(yùn)行至前跨預(yù)定位置→落梁至距支墊5cm(保持梁的穩(wěn)定)→整機(jī)攜梁橫移至距邊梁最近的一片梁的位置，落梁→改用邊梁起吊掛架起吊邊梁→整機(jī)攜梁橫移至邊梁位置下落就位→完成邊梁就位安裝。

3 預(yù)制梁體的架設(shè)注意事項(xiàng)

雙導(dǎo)梁架橋機(jī)在工程建設(shè)應(yīng)用中,因架設(shè)的預(yù)制梁體重量大、跨度長(zhǎng)、施工過程中存在的不穩(wěn)定因素多而容易發(fā)生傾覆等重大安全質(zhì)量事故。施工操作過程中應(yīng)注意以下要點(diǎn):

3.1架橋機(jī)的使用過程中應(yīng)時(shí)刻做好機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)工作。減速器運(yùn)行前須加齒輪油;電氣開關(guān)的指令應(yīng)與輪箱的運(yùn)行方向一致;液壓泵站開機(jī)前應(yīng)在回油口加入潔凈的液壓油;不定時(shí)地檢查構(gòu)件各螺栓的松動(dòng)情況;喂梁時(shí)應(yīng)將銷軸插入孔中使油缸不受力。

3.2 架橋機(jī)縱行軌道輔設(shè)要求接頭平順(高差不超過1mm),軌距正確(誤差不超過2mm),避免軌道懸空。移梁過程中要密切注意軌道受力變形情況,防止軌道突然斷裂發(fā)生意外。

3.3 梁體的起吊、落放過程中,應(yīng)該平穩(wěn)操作,避免過大的沖擊和振動(dòng)。喂梁與落梁時(shí),要觀察梁體與導(dǎo)梁的相對(duì)位置,避免梁體發(fā)生碰撞。梁體就位后應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行梁體穩(wěn)固,確保梁體的受力平衡,預(yù)防梁體側(cè)傾事故發(fā)生。

3.4 架橋機(jī)安裝梁體作業(yè)階段,要時(shí)刻注意安全檢查。架梁施工前及起吊運(yùn)送梁體時(shí)都要對(duì)架橋機(jī)進(jìn)行認(rèn)真檢測(cè),不得出現(xiàn)構(gòu)件帶病工作。架梁作業(yè)必須明確組織分工,由專人統(tǒng)一指揮,設(shè)立專職操作員、專職電工和專職安全檢查員,要有嚴(yán)格的施工組織及安全措施,確保工程施工的安全。

3.5 架橋機(jī)縱向移動(dòng)前要作好一切準(zhǔn)備，要求一次到位，不允許中途停頓。起吊天車提升作業(yè)與攜梁行走嚴(yán)禁同時(shí)進(jìn)行，提升結(jié)束后必須待梁穩(wěn)定后，再啟動(dòng)起吊天車行走機(jī)構(gòu)使天車攜梁平穩(wěn)前移。

3.6 每天作業(yè)結(jié)束，必須夾緊夾軌器，并用手拉葫蘆固定架橋機(jī)，在有縱坡的情況下，起吊天車應(yīng)用木楔塞住，清理現(xiàn)場(chǎng)后方可下班。

4 結(jié)束語

近年來,橋梁施工技術(shù)中梁體架設(shè)設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化程度在不斷提高,生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、加工、制作等方面的技術(shù)也日新月異。擇優(yōu)選取安全、高效的梁體架設(shè)方案對(duì)橋梁工程建設(shè)起著至關(guān)重要的作用。鋼梁桁架式雙導(dǎo)梁架橋機(jī)因其具有橫向穩(wěn)定性好、撓度變形少、跨度大、自重輕等顯著特點(diǎn),在工程建設(shè)過程中已逐步成為梁體安裝建設(shè)的主要工程機(jī)械。它在橋梁預(yù)制梁體安裝工程中的應(yīng)用,為加快T型梁體架設(shè)速度、增強(qiáng)梁體架設(shè)的安全性提供了有效的解決方案。

[1]陳強(qiáng).架橋機(jī)在開放式高速公路架梁施工中的應(yīng)用.城市道橋與防洪.2008-07-15.