架橋機在鐵路橋梁施工中的應用研究

胡獻標

（中鐵十二局集團第一工程有限公司，陜西 西安710038）

現(xiàn)如今，我國對公路、鐵路建設的發(fā)展極為重視，并投入大量資金擴大其建設規(guī)模，技術和設備的發(fā)展日新月異。階段的架橋機已經(jīng)初步完成自動化、重型化的發(fā)展，操作高效簡單、可以大大提高施工效率。目前架橋機已被廣泛應用于公路、鐵路橋梁的施工當中，為安全高效的實施大型橋梁工程起到的關鍵性的作用。

1 架橋機特點

架橋機的主要構(gòu)成部分為下導梁、主梁、支腿和安全裝置電氣系統(tǒng)等等。圖1 為架橋機的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖1 架橋機結(jié)構(gòu)原理圖

1.1 下導梁：下導梁的功能是提供運輸通道，方便施工重物的傳輸，提高施工工作效率。

1.2 主梁：主梁的主要作用是承載重物，目前大部分主梁由鋼材制造，采用雙軌架構(gòu)，使得升架橋機施工時可架設的最大跨度明顯提升。

1.3 支腿展翼：支腿展翼由前支腿和后支腿組成，前支腿連接在承載墩上作為架橋機的驅(qū)動裝置，可以實現(xiàn)橫向移動的效果，后支腿起到卸載的作用。

1.4 安全裝置電氣系統(tǒng)：安全裝置電氣系統(tǒng)是保障架橋機可以安全運行的關鍵系統(tǒng)，當架橋機的電氣設備出現(xiàn)故障時，該系統(tǒng)可以根據(jù)故障情況快速切斷故障設備并發(fā)出警報，從而將設備的損失降到最低和保證工作人員的人身安全。架橋機在鐵路橋梁施工中的操作步驟為：首先在橋臺路基上按組裝步驟組裝好輔助導梁和主機，啟動發(fā)動機和主控柜，完成架橋機安全自檢，然后將輔助導梁運輸?shù)郊芰簷C內(nèi)部，前支腿和后支腿分別進行承載和卸載，重物離開梁體后架橋機將梁輸送到墩頂上，完成輔助導梁過孔。

2 架橋機的分類、應用及其原理

架橋機可以根據(jù)其主梁形式、過孔方式、走行方式、施工方式和結(jié)構(gòu)形式進行分類。國內(nèi)常用的架橋機是步履式單導梁架橋機和雙導梁架橋機，這兩種架橋機的主要區(qū)別在于主梁形式和過孔的方式不同。

2.1 單導梁式架橋機

單導梁式架橋機由一支單主梁實現(xiàn)承重，選用箱型結(jié)構(gòu)導梁保障其穩(wěn)定性，導梁自身的重量較輕。單式導梁架橋機操作簡單而靈活，單導梁可以進行前后伸縮、縱向上下運動和橫向左右運動，落梁的效率高，可以一次性實現(xiàn)。單導梁式架橋機適用于直、斜、曲等多種類型的橋梁架設，架設過程具有連續(xù)性和持續(xù)性。

2.2 雙導梁式架橋機

雙向梁式架橋機可以一次性架設兩片梁片，由吊梁小車、支腿、導梁和電氣控制系統(tǒng)等組成。雙向梁式架橋機在橋梁下的應用比較靈活，是國內(nèi)主要的橋梁架設設備。主梁桿具有輕量性，且便于加工，連接方式采用銷式連接，承載重物不易變形，安裝和拆卸的過程十分簡單。其結(jié)構(gòu)圖為圖2 所示。

圖2 雙導梁式架橋機結(jié)構(gòu)圖

2.3 懸臂過孔式架橋機

懸臂過孔式架橋機的和其它架橋機的區(qū)別在于過孔方式，在吊梁小車移動到架橋機的末端，前梁處于在空中懸掛，中腿和后退在過孔過程中起到支撐的作用，當過孔到目標位置時，前腿移動到支撐一個橋墩的位置。懸臂過孔架橋機優(yōu)化了過孔的流程，也是國內(nèi)主要應用的架橋機。懸臂過孔式架橋機要求很高的安全性，以保障安裝過孔。

2.4 輔助導梁式架橋機

輔助導梁架橋機特有一個輔助導梁和一個輔助吊具，利用輔助導梁和吊具完成過孔。在過孔過程中，需要將前行走支腿移動到輔助導梁上方。目前，輔助導梁多應用于高速和鐵路對的橋梁建設中，梁箱架需達到900 噸左右。輔助導梁式架橋機的優(yōu)點在于安全性能高，但是架橋機本身結(jié)構(gòu)過于復雜，過孔的步驟較為繁瑣，工作效率不高。

2.5 步履式架橋機

步履式架橋機采用跨步移動的方式，由前、中、尾、輔助四個支腿進行支撐，達到換步有序，相互協(xié)作的支撐和移動效果。使用步履式架橋機可以不用鋪設縱移軌道，節(jié)約了架橋工程的時間和成本，且其具有較高的穩(wěn)定性，可以實現(xiàn)梁邊一次性架設。

近年來，一種新型的架橋機-運架一體機在實際架橋施工中被大量應用，尤其是存在橋隧相連的情況。運架一體機相比上文介紹的步履式架橋機等具有明顯的優(yōu)勢，它可以集運梁、架梁一體化，簡化施工步驟，節(jié)約經(jīng)濟和時間成本。在隧道零距離架梁工況中，使用運架一體機進行施工是更佳的選擇。

3 架橋機在鐵路橋梁施工中的應用

3.1 設備布置

架橋機在實際應用中，首先應利用起重機對其進行組裝，組裝完成后需要不斷調(diào)試各個系統(tǒng)，按成架橋機的自我檢查。在導梁過程中，一般使用4 臺運梁小車先將主梁輸送到目標位置進行換梁和導梁，并根據(jù)編號順序移動到架橋機的末端。將換下的舊梁輸送到車站，新梁才可進行替換，置換過程需進行合理規(guī)劃，保證在換梁期間不出差錯。

3.2 架橋機組裝

為了省去運輸?shù)穆闊?，一般會在施工現(xiàn)場對架橋機進行組裝。組裝之前應對架橋機的器件進行檢查，選擇好需要的型號和數(shù)量。架橋機的軌跡鋪設需要視情況而定，首先將前支架支腿進行固定，接著固定支腿和主梁。架橋機組裝時要注意規(guī)范操作，避免出現(xiàn)較大的誤差，誤差要求一般不得超過1%。另外，組裝時應檢查電源穩(wěn)定性，避免工作時出現(xiàn)斷電。

3.3 架橋機試吊

在架橋機組裝完成之后，應該進行試吊試驗，保證橋架機的正常運行和明確架橋機的最大承載量。在進行實驗的過程中，需要測試的專業(yè)人員進行統(tǒng)計分析，便于合理規(guī)劃后續(xù)的施工過程。

3.4 架梁

做好準備工作之后，開始準備架梁工作。架梁的工序如下所示：

3.4.1 架橋機行至橋頭，支起3 號柱，收起2 號柱前向移動。

圖3

3.4.2 向前移動機臂，用0 號柱支撐前橋臺的前部。

圖4

3.4.3 支起3 號柱，2 號柱向前移動到橋臺并支起。

圖5

3.4.4 1 號柱子向前移動到前臺并支起，利用運梁車開始落梁。

圖6

3.4.5 移動前、后吊梁小車落到架梁的目標位置，然后同時進行落梁。

圖7

3.5 架橋機拆除

完成架梁工作之后，需要專業(yè)的工作人員立刻對架橋機進行拆除。首先降低架橋機的質(zhì)點，將導梁落下，完成以上工作之后切斷架橋機的電源裝置，開始逐步拆除架橋機的吊梁下車、導梁等組成部分。拆除完畢以后，需要按要求防止架橋機的組件，最后對拆卸下的組件進行清點，防止器件丟失或放到錯誤的地方。拆除架橋機是使用架橋機的最后工序，意味著架梁工作圓滿完成。

4 結(jié)論

國內(nèi)的鐵路發(fā)展蒸蒸日上，對于鐵路橋梁架設工程的要求也越來越高，為了更新、改造鐵路橋梁，架橋機起到了至關重要的作用。架橋機的種類很多，包括單、雙梁和單、雙臂等等，需要根據(jù)實際情況選擇使用。目前，架橋機已經(jīng)逐步趨于自動化和重型化，具有使用方便、效率高、成本低、安全性高等諸多優(yōu)點，在我國鐵路架橋工程的發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。