淺談?shì)o助導(dǎo)梁式900 t架橋機(jī)高位過提梁拱施工方法

薛澤民

（中鐵三局集團(tuán)有限公司，山西 太原 030001）

近年來，隨著高速鐵路規(guī)劃建設(shè)的逐步完善，在架設(shè)900 t箱梁的過程中，遇到了大坡道、小半徑曲線、過提梁拱橋、隧道內(nèi)等多種特殊工況，對(duì)運(yùn)架梁設(shè)備提出了新的挑戰(zhàn)。輔助導(dǎo)梁式900 t架橋機(jī)是高鐵箱梁架設(shè)中使用最為廣泛的架梁設(shè)備，為適應(yīng)大西客專3%大坡道、杭長(zhǎng)客專900 m小半徑曲線等特殊工況，對(duì)設(shè)備進(jìn)行了適應(yīng)性改進(jìn)，并滿足了特殊工況下的架梁要求。新建的濟(jì)青客專出現(xiàn)了簡(jiǎn)支拱橋的前后均緊鄰900 t簡(jiǎn)支箱梁的特殊工況，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)。

1 工程概況

新建濟(jì)南至青島高速鐵路工程JQGTSG-3標(biāo)架梁工程，它位于山東省境內(nèi)，起點(diǎn)里程DK50+009.15，終點(diǎn)里程DK80+892.92，正線全長(zhǎng)30.883 km，標(biāo)段內(nèi)共有特大橋2座（跨032縣道特大橋和鄒淄特大橋），大橋1座（醴泉五路大橋)，共計(jì)28.265 km。該工程的主要特殊結(jié)構(gòu)是：主跨48 m連續(xù)梁5聯(lián)，主跨64 m連續(xù)梁2聯(lián)，主跨80 m連續(xù)梁3聯(lián)，主跨100 m連續(xù)梁2聯(lián)，144 m簡(jiǎn)支拱1聯(lián)，（20+3×24+20）m連續(xù)鋼構(gòu)1聯(lián)。其中，144 m簡(jiǎn)支拱橋的前后均緊鄰900 t簡(jiǎn)支箱梁，具體如圖1所示。

2 設(shè)備性能

TLJ900型架橋機(jī)如圖2所示，它主要由前后2臺(tái)吊梁行車、2根箱型主梁及橫聯(lián)、1套前支腿、1套后支腿、后支腿臺(tái)車及頂升裝置、輔助支腿、懸臂梁、下導(dǎo)梁、下導(dǎo)梁天車、軌道、電氣控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)等組成。吊梁行車共2臺(tái)，前后布置；主梁為箱型結(jié)構(gòu)，基本節(jié)最長(zhǎng)12 m，共10節(jié)，采用拼接板栓接，便于裝拆和運(yùn)輸；前支腿為主梁前支撐點(diǎn)，設(shè)有固定節(jié)、折疊節(jié)和調(diào)整節(jié)，以滿足橋梁縱坡、變跨作業(yè)和最后一孔橋梁架設(shè)的需要；后支腿為閉式“O”形結(jié)構(gòu)，滿足喂梁凈高、凈寬的需要，上部與主梁固接，下部與走行臺(tái)車聯(lián)結(jié)，架梁時(shí)由專用裝置受力，設(shè)置液壓千斤頂，實(shí)現(xiàn)受力裝置與走行臺(tái)車的轉(zhuǎn)換；懸臂梁為板梁式桁架結(jié)構(gòu)，固接于主梁的前橫聯(lián)上，設(shè)置一定的上翹，使下導(dǎo)梁天車運(yùn)行平穩(wěn)。

圖1 144 m簡(jiǎn)支拱橋

圖2 TLJ900型架橋機(jī)示意圖

3 適應(yīng)性改進(jìn)方案

由于144 m簡(jiǎn)支拱橋的前后均緊鄰900 t簡(jiǎn)支箱梁，按照以往施工方案，需要對(duì)900 t架橋機(jī)進(jìn)行小解體，用運(yùn)梁車托運(yùn)、出拱橋方向，現(xiàn)澆2孔32 m簡(jiǎn)支梁作為設(shè)備組裝平臺(tái)。這樣的施工存在拆解組裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力、施工周期長(zhǎng)、成本高等缺點(diǎn)。為了安全、高效地完成濟(jì)青施工任務(wù)，降低工程成本，我局技術(shù)人員開展專項(xiàng)研究，通過理論分析、模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，認(rèn)真分析TLJ900橋機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸，在后支腿下橫聯(lián)與橋機(jī)主梁之間安裝臨時(shí)T形結(jié)構(gòu)立柱，起到到O形支腿的作用，使得架橋機(jī)走行寬度由18 m縮減為主梁間距寬度7.2 m，使其能夠通過簡(jiǎn)支拱橋面凈寬，有效解決了架橋機(jī)通過簡(jiǎn)支拱的問題，使TLJ900架橋機(jī)完成通過現(xiàn)有各種類型特殊孔的跨施工。

研制的新后支腿的結(jié)構(gòu)由上貼板、立柱、高度調(diào)整板、調(diào)整節(jié)、下貼板、寬度調(diào)整板和橫梁等組成。上貼板與主梁焊接在一起，立柱通過螺栓固定在與主梁焊接的上貼板上；下貼板焊接在O形腿橫梁上，調(diào)整節(jié)通過螺栓固定在與主梁焊接的下貼板上；立柱與調(diào)整節(jié)之間增加高度調(diào)整板，使后支腿的高度滿足設(shè)計(jì)要求，并用螺栓將立柱、高度調(diào)整板和調(diào)整節(jié)固定在一起；2個(gè)立柱通過橫梁連接在一起，橫梁之間通過增加寬度調(diào)整板調(diào)整立柱間的距離，立柱、寬度調(diào)整板和橫梁通過螺栓連接在一起。新研制后支腿如圖3所示。

圖3 新研制后支腿

4 施工工藝

4.1 施工準(zhǔn)備

按照濟(jì)青項(xiàng)目部架梁施工組織安排，經(jīng)項(xiàng)目部評(píng)審后，采取TLJ900架橋機(jī)自行通過簡(jiǎn)支拱橋的施工方案。為了確保該方案能夠順利實(shí)施，架橋機(jī)按節(jié)點(diǎn)工期通過簡(jiǎn)支拱橋架梁施工，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘測(cè)安拆吊裝平面布置圖，安排架橋機(jī)進(jìn)簡(jiǎn)支拱、出簡(jiǎn)支拱橋吊車站位，施工場(chǎng)地平整、硬化，滿足施工要求，施工前組織專項(xiàng)安全培訓(xùn)，細(xì)化施工技術(shù)交底，使得各個(gè)部門崗位熟悉、掌握施工內(nèi)容和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一指揮，協(xié)同合作，精心安排T形臨時(shí)支腿加工制造，并安排專業(yè)機(jī)械技術(shù)人員駐場(chǎng)監(jiān)造加工部件，以確保設(shè)備加工精度。

4.2 架橋機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸測(cè)繪

根據(jù)簡(jiǎn)支拱橋截面尺寸，按照TLJ900架橋機(jī)的設(shè)計(jì)圖紙，實(shí)地測(cè)繪各個(gè)結(jié)構(gòu)件尺寸和連接點(diǎn)水平、垂直方向距離。

對(duì)于主梁、下橫聯(lián)連接點(diǎn)位置的測(cè)繪，要注意以下2點(diǎn)：①采用T形臨時(shí)支腿結(jié)構(gòu)連接，通過理論計(jì)算確保測(cè)繪數(shù)的精準(zhǔn)度，以滿足規(guī)范要求的小于1 mm的要求；②通過對(duì)主梁、下橫聯(lián)梁連接點(diǎn)的測(cè)繪，測(cè)量出主梁與下橫聯(lián)垂直高位，以確定連接點(diǎn)位置平面尺寸。

4.3 安裝臨時(shí)新后支腿

架設(shè)完最后一孔梁后，通過吊車或其他輔助工具將新研制的臨時(shí)后支腿運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，在天車或吊車的配合下，將新研制的后支腿安裝到架橋機(jī)主梁的O形腿位置，并連接固定?，F(xiàn)場(chǎng)安裝新后支腿的情況如圖4所示。

4.4 拆卸O形腿

通過吊車或其他輔助工具拆除架橋機(jī)O形腿外側(cè)的O形節(jié)，保留下橫梁。架橋機(jī)由前支腿和新設(shè)計(jì)的臨時(shí)后支腿支撐，使架橋機(jī)走行寬度由18 m縮減為主梁間距寬度7.2 m，以順利通過簡(jiǎn)支拱橋面凈寬。O形腿的拆卸情況如圖5所示。

4.5 整體性檢測(cè)

架橋臨時(shí)支腿安裝完成，O形腿、馬鞍拆除后，測(cè)試橋機(jī)新型結(jié)構(gòu)功能的整體性，使架橋機(jī)自行行走，檢測(cè)其整體性能，確保通過簡(jiǎn)支拱的施工安全，然后檢測(cè)各個(gè)結(jié)構(gòu)部位，確保主梁撓度、下橫梁剛度的穩(wěn)定性。

圖4 現(xiàn)場(chǎng)安裝新后支腿

圖5 拆卸O形腿

4.6 一次前移下導(dǎo)梁

由前吊梁行車和輔助支腿吊起下導(dǎo)梁，并由前吊梁行車帶動(dòng)下導(dǎo)梁向前縱移；下導(dǎo)梁向前縱移到下導(dǎo)梁前端到達(dá)下導(dǎo)梁天車位置。

4.7 二次前移下導(dǎo)梁

一次前移下導(dǎo)梁到位后，由前吊梁行車和下導(dǎo)梁天車同步吊下導(dǎo)梁，并在前吊梁行車和下導(dǎo)梁天車的共同帶動(dòng)下，下導(dǎo)梁二次向前縱移到位。

4.8 轉(zhuǎn)換支撐方式

將下導(dǎo)梁放置于梁面，頂升輔助支腿使架橋機(jī)的前支腿離開橋面，架橋機(jī)由新設(shè)計(jì)的后支腿和輔助支腿支撐。

4.9 主機(jī)前移

開動(dòng)后支腿驅(qū)動(dòng)，讓架橋機(jī)在后支腿沿著軌道和輔助支腿騎著下導(dǎo)梁向前縱移一定距離。

4.10 轉(zhuǎn)換支撐方式

到位后，收縮輔助支腿，使架橋機(jī)處于后支腿和前支腿支撐的狀態(tài)。

4.11 重復(fù)操作

重復(fù)4.6，4.7，4.8，4.9，4.10步驟，直到架橋機(jī)通過提梁拱并達(dá)到橋頭。整機(jī)通過簡(jiǎn)支拱如圖6、圖7所示。

4.12 下導(dǎo)梁就位

用吊車將下導(dǎo)梁前支腿和下導(dǎo)梁后支腿放置于2個(gè)相鄰的橋墩上并固定好，由前吊梁行車和下導(dǎo)梁天車同步吊下導(dǎo)梁向前縱移到位，并與下導(dǎo)梁前支腿和下導(dǎo)梁后支腿固結(jié)，完成下導(dǎo)梁的一次過孔就位。

4.13 裝O形腿拆除新后支腿

吊車輔助安裝原有O形腿外邊的O形節(jié)，拆除新研制的后支腿，調(diào)整架橋機(jī)姿態(tài)，準(zhǔn)備過孔。

圖6 整機(jī)通過簡(jiǎn)支拱（一）

圖7 整機(jī)通過簡(jiǎn)支拱（二）

5 結(jié)論

通過對(duì)TLJ900橋機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸的分析，在后支腿下橫聯(lián)與橋機(jī)主梁之間安裝臨時(shí)T形結(jié)構(gòu)立柱，起到到O形支腿的作用，使得架橋機(jī)走行寬度由18 m縮減為主梁間距寬度7.2 m，使其能夠通過簡(jiǎn)支拱橋面凈寬。采用臨時(shí)頂升裝置代替O形支腿，架橋機(jī)高位自行通過簡(jiǎn)支拱，無需現(xiàn)澆簡(jiǎn)支梁組裝平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了自2006年以來10年間TLJ900架橋機(jī)首次自行通過特殊孔跨的歷史跨越。

隨著我國客運(yùn)專線的不斷建設(shè)，提梁拱橋與簡(jiǎn)支箱梁緊鄰的工況會(huì)不斷出現(xiàn)，采用本文所述方法通過簡(jiǎn)支拱橋特殊孔跨會(huì)有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

［1］樊再春.900 t輔助導(dǎo)梁式架橋機(jī)吊裝穩(wěn)定性分析［J］.機(jī)械工程與自動(dòng)化，2008（5）：85-86.

［2］宋鋼.輔助導(dǎo)梁式架橋機(jī)長(zhǎng)橋調(diào)頭架設(shè)施工工藝［J］.中國鐵路，2008（7）：26-30.

［3］李召弟，張龍彪.對(duì)輔助導(dǎo)梁式架橋機(jī)進(jìn)行改造通過隧道的技術(shù)［J］.中小企業(yè)管理與科技，2014（16）：137-138.