某型架橋機工作原理及在橋梁施工中的應用

劉德勝

（武警交通第二工程處）

引言

隨著高速公路建設的快速發展，在公路橋梁建設過程中,預應力T梁等裝配式橋梁的應用日益廣泛，橋梁跨徑不斷增大，預制梁板的長度和重量越來越大，對架梁設備提出了更高要求，特別是在貴州以山嶺重丘為主要特征的環境下，施工地形復雜、交通嚴重受限，傳統起重機械難以有效施工，架橋機卻具有無可比擬的優勢，成為此類橋梁架設施工的首選。

根據縱導梁形式，架橋機可分為單導梁式和雙導梁式，工程實踐中雙導梁式的應用較為普遍。

1 架橋機簡介

在繞城高速5、12標，水盤高速2、4標等大型橋梁工程的施工中，采用30m、40m預應力連續T梁,最大梁重達到146噸，最大縱坡3%。均使用了某150/40型雙導梁架橋機。

1.1 基本結構

架橋機主要由主梁、導梁、導梁前支腿、主梁前（中）支腿、頂高支腿、聯系框架、零時斜撐、起吊天車、邊梁掛架、運梁平車、液壓及電器系統等組成。其中：主梁采用A字等斷面，導梁采用A字變斷面。電器系統包括主控電源、整機（主梁）縱移、整機橫移、天車行走與起吊、運梁平車行走等五大系統。

主梁采用A字形桁架,造型美觀、輕便,結構剛度大,穩定性好。整機各主要部件均采用拼裝式,易于拆卸、運輸、轉移工地,便于技術改造。控制系統增加變頻調速后可實現動作微調,增加可編程序控制器后,可有效地互鎖,限制架橋機在2個坐標方向同時動作,同時在3個坐標方向上都設有機械、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 主要技術參數（見表）

1.3 主要特點

1.3.1 采用雙導梁形式，極大的減小前端懸臂撓度，更適應架設上下坡橋梁。

1.3.2 架橋機的主梁由標準節銷板連接,架橋機的總長度可以通過減少主梁節以滿足架橋機在小跨徑條件下的過孔和架梁要求。主要聯結結構均采用銷軸聯接，安裝、拆卸方便快捷。

1.3.3 架橋機中托輪組由雙面行走的四輪箱組成。當反托輪與主梁接觸時實現橋機的縱移過孔;當架設邊梁時反托輪組不動,橫移輪箱實現梁體橫移。

1.3.4 架橋機采用3個支撐點過孔方案。前支撐點為反向托輪組,中支撐點為帶伸縮缸的后支腿,后支撐點為帶配重梁的運梁平車。橋機過孔時中支撐點可緩沖主梁在過孔時對中托輪組的壓力,實現安全過孔。

1.3.5 運梁平車參與架橋機的行走，成為架橋機一部分，減小架橋機整體長度，對彎橋具有更大適應性。

1.3.6 架設斜交橋時，可根據斜交橋角度調整架橋機前、中支腿的位置，可適應45°以下任意角度斜橋。

1.3.7 采用邊梁掛架，整機攜邊梁一次到位，解決了邊梁安裝的難題。同時邊梁掛架安裝在起吊天車上，可根據吊點的位置移動，不受吊點位置的限制。

1.4 施工工藝流程

鋪設軌道→拼裝架橋機→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→結束。

2 預制梁體的架設安裝

2.1 架設準備工作包括

測量放樣、架橋機拼裝及調試、縱向運梁軌道及架橋機橫移軌道的鋪設、墩臺支座安放等。

2.2 梁體的吊裝與運送

T型梁由預制梁場龍門吊機采用兜托梁底法進行起吊,將T型梁提升至梁底高于運梁平車頂面20cm左右,后橫移至運梁平車落位固定。在梁體兩側使用鋼支撐固定后于運梁平臺上進行梁體的運送。重載下運梁平車采用傳動電機低速檔行進,移梁至架橋機尾部。運梁過程中應安排專人在前后臺車邊監護,預防安全質量事故的發生。

2.3 梁體的架設

2.3.1 架橋機的過孔

架橋機過孔是架梁施工中關鍵工序,同時也是容易發生質量安全事故的危險工序。施工過程中采用后懸臂尾部與運梁車聯結,2臺起重小車移至架橋機后部作架橋機過孔時的平衡重,若配重仍不能滿足要求時可運用后天車加載預制梁作為過孔配重。架橋機拼裝試運轉完成后,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。同時在已架孔位上鋪設運梁軌道,將2天車均退至縱梁尾端,前支腿卸壓,并調整后支腿,縱梁落在中橫移行走輪上,后行走輪落在運梁軌道上,將前橫移固定在縱梁上,啟動行走裝置,架橋機向前移動。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,此時前、后支腿受力,架橋機前移過孔完成。

2.3.2 梁體的起吊

使用前天車垂直起吊梁體前端,使梁體前端脫離運梁平車,臨時支撐架橋機后支腿;前天車和后運梁平車配合向前縱移梁體。當梁體后端到達后天車吊點位置時,停車制動,用后天車將梁體整體起吊。

架橋機前天車載梁前移至支架跨中位置時,應安排專人密切關注導梁構件剛度變形,定期測量該處構件的下撓值及水平側彎值,確保梁體吊運安全。

2.3.3 梁體的安裝

前、后2臺天車同時載梁前移至架梁段,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可先將其置于半幅次邊梁位置上,做好梁體臨時支護,后將架橋機整機橫移,使靠外側的主導梁中心和梁體中心重合。利用主橫梁縱移臺車上落邊梁油缸吊具重新捆吊梁體,然后整機橫移至邊梁位置落下,臨時支護。待相鄰次邊梁架設完工后進行橫向聯結,形成穩定體系。

2.3.4 施工要點

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

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行至前跨預定位置→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行至前跨預定位置→落梁至距支墊5cm(保持梁的穩定)→整機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→整機攜梁橫移至邊梁位置下落就位→完成邊梁就位安裝。

3 預制梁體的架設注意事項

雙導梁架橋機在工程建設應用中,因架設的預制梁體重量大、跨度長、施工過程中存在的不穩定因素多而容易發生傾覆等重大安全質量事故。施工操作過程中應注意以下要點:

3.1架橋機的使用過程中應時刻做好機械設備的保養維護工作。減速器運行前須加齒輪油;電氣開關的指令應與輪箱的運行方向一致;液壓泵站開機前應在回油口加入潔凈的液壓油;不定時地檢查構件各螺栓的松動情況;喂梁時應將銷軸插入孔中使油缸不受力。

3.2 架橋機縱行軌道輔設要求接頭平順(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生意外。

3.3 梁體的起吊、落放過程中,應該平穩操作,避免過大的沖擊和振動。喂梁與落梁時,要觀察梁體與導梁的相對位置,避免梁體發生碰撞。梁體就位后應及時采取措施進行梁體穩固,確保梁體的受力平衡,預防梁體側傾事故發生。

3.4 架橋機安裝梁體作業階段,要時刻注意安全檢查。架梁施工前及起吊運送梁體時都要對架橋機進行認真檢測,不得出現構件帶病工作。架梁作業必須明確組織分工,由專人統一指揮,設立專職操作員、專職電工和專職安全檢查員,要有嚴格的施工組織及安全措施,確保工程施工的安全。

3.5 架橋機縱向移動前要作好一切準備，要求一次到位，不允許中途停頓。起吊天車提升作業與攜梁行走嚴禁同時進行，提升結束后必須待梁穩定后，再啟動起吊天車行走機構使天車攜梁平穩前移。

3.6 每天作業結束，必須夾緊夾軌器，并用手拉葫蘆固定架橋機，在有縱坡的情況下，起吊天車應用木楔塞住，清理現場后方可下班。

4 結束語

近年來,橋梁施工技術中梁體架設設備的機械化、自動化程度在不斷提高,生產廠家在產品的研發、設計、加工、制作等方面的技術也日新月異。擇優選取安全、高效的梁體架設方案對橋梁工程建設起著至關重要的作用。鋼梁桁架式雙導梁架橋機因其具有橫向穩定性好、撓度變形少、跨度大、自重輕等顯著特點,在工程建設過程中已逐步成為梁體安裝建設的主要工程機械。它在橋梁預制梁體安裝工程中的應用,為加快T型梁體架設速度、增強梁體架設的安全性提供了有效的解決方案。

[1]陳強.架橋機在開放式高速公路架梁施工中的應用.城市道橋與防洪.2008-07-15.