讓架橋機(jī)轉(zhuǎn)小彎

文/張岱 李潛

供圖/中交四航局

“這么小的轉(zhuǎn)彎半徑，如此大的縱橫坡，架橋機(jī)根本無(wú)法架設(shè)預(yù)制梁片?！痹谥薪凰暮骄謴V連高速公路花從段施工現(xiàn)場(chǎng)，技術(shù)員陳澤森遇到了難題。

廣連高速公路花從段起于廣州市花都區(qū)花東鎮(zhèn)竹湖村，終于從化區(qū)鰲頭鎮(zhèn)五豐村，路線全長(zhǎng)18.7公里，采用6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。項(xiàng)目建成后，將增加廣州市北出口公路通道，對(duì)實(shí)現(xiàn)粵北地區(qū)和珠三角地區(qū)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、支撐粵港澳大灣區(qū)發(fā)展具有重要意義。

項(xiàng)目全線共有匝道橋梁11座，預(yù)制梁1085榀，其中轉(zhuǎn)彎半徑小于250米的匝道橋預(yù)制梁就有100榀，最小轉(zhuǎn)彎半徑甚至只有150米，最大橫坡卻達(dá)到了6%。目前國(guó)內(nèi)大部分公路架橋機(jī)僅適宜架設(shè)轉(zhuǎn)彎半徑大于300米、縱坡與橫坡在4%以內(nèi)的橋梁。架橋機(jī)行駛在如此窄而陡的匝道橋梁上架設(shè)，在國(guó)內(nèi)幾乎沒有成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。此外，由于匝道橋跨越溝谷，地形落差較大，且多條匝道橋上穿既有高速公路，不具備修筑地下運(yùn)梁通道的條件，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)大型吊車安裝預(yù)制梁。

“必須啃下架橋機(jī)架設(shè)匝道橋預(yù)制梁片這塊‘硬骨頭’?！表?xiàng)目總工程師王志強(qiáng)堅(jiān)定地說(shuō)。為了攻克難題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)迅速成立科研攻關(guān)小組，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境、成本、安全性及技術(shù)可行性等多方面展開分析，最終確定了小曲線架橋機(jī)架梁的方案。

由于匝道橋彎道過(guò)急，橋面較窄，架橋機(jī)主梁不宜過(guò)長(zhǎng)，兩主梁之間也不宜過(guò)寬，這樣才能滿足架橋機(jī)在彎道上行駛及喂梁工序的要求。為此，在保證架橋機(jī)具備原有技術(shù)性能的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目科研攻關(guān)小組通過(guò)對(duì)架橋機(jī)在急彎路段架橋施工進(jìn)行電腦模擬，反復(fù)論證對(duì)比分析后，將兩主梁總長(zhǎng)由原來(lái)66.2米調(diào)整為42.2米，兩主梁間距也由7.6米調(diào)整為6.8米。通過(guò)縮短架梁機(jī)整機(jī)長(zhǎng)度并縮小兩主梁之間的距離，大大減小了架梁機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑，讓架橋機(jī)從“大貨車”變成了“小客車”，可以“從容”過(guò)彎橋。

然而半徑縮小之后，架橋機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)各項(xiàng)工序的安全高效銜接成了新的難題?！叭绻軜驒C(jī)可以自由調(diào)整姿態(tài)，過(guò)彎道時(shí)的安全性和工序銜接就更有保證了?！痹谑┕び懻摃?huì)上，王志強(qiáng)的設(shè)想為大家提供了新的方向。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)在架橋機(jī)主支腿內(nèi)增設(shè)回轉(zhuǎn)支承，相當(dāng)于給架橋機(jī)增設(shè)了一個(gè)可自由旋轉(zhuǎn)的“轉(zhuǎn)盤”，架橋機(jī)主梁與主支腿通過(guò)這個(gè)“轉(zhuǎn)盤”可實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以彼此為依托實(shí)現(xiàn)姿態(tài)調(diào)整，架橋機(jī)在彎道前行及各道架梁工序得以迅速推進(jìn)。此外，攻關(guān)小組還將兩主梁之間的連接都改裝為可旋轉(zhuǎn)式，讓“小客車”實(shí)現(xiàn)了“加速過(guò)彎”。

架橋機(jī)完成改制后，確保小曲線過(guò)孔可行性及安全性，固化每道工序的作業(yè)流程成為關(guān)鍵。在正式架梁施工前，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)選取山前樞紐互通匝道進(jìn)行模擬試驗(yàn)，在匝道地面以1:1的比例按150米曲線半徑測(cè)量放樣設(shè)置匝道平面模型，進(jìn)行了架橋機(jī)小彎道前行試驗(yàn)。“從模擬試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，架橋機(jī)彎道前行的安全可靠及自動(dòng)化程度都很高，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)?！蓖踔緩?qiáng)興奮地說(shuō)。

2021年9月15日至11月，改良后的小半徑曲線大坡度窄幅匝道架橋機(jī)投入施工后，共完成了119榀箱梁安裝，實(shí)現(xiàn)了最小轉(zhuǎn)彎半徑150米、最大橫坡6%、最大縱坡3.7%、橋面寬度10.5米的匝道橋預(yù)制梁安裝，基本實(shí)現(xiàn)了架橋機(jī)小彎道過(guò)孔自動(dòng)化，具有較高的安全性與推廣價(jià)值。