TLC450型架橋機架設貴廣線陽朔站多線特大橋單線箱梁技術

劉陳坤

(中鐵二十三局集團第四工程有限公司, 四川成都 610031)

1 工程概況

陽朔車站多線特大橋中心里程D1K475+300，位于陽朔縣興坪鎮境內，起訖樁號為D1K474+637.16～D3K475+471.99，全長834.830 m。全橋孔跨布置為9×32 m簡支梁+(8×32) m變寬度連續梁+(28+3×48+28) m連續梁+2×32 m簡支梁。其中(8×32) m變寬度連續梁采用支架法逐孔澆筑施工；(28+3×48+28) m連續梁采用菱形掛籃懸臂灌筑法現澆施工；前9×32 m為多線箱梁，主線1、2道為450 t并置箱梁，將采用450 t運架梁機組正常施工架設，3～6道復線單線箱梁將采用450 t運架梁機與新增移梁機組合架設。

2 架梁前準備

2.1 技術準備

(1)組織技術人員熟悉橋梁、單、雙線箱梁設計圖紙，進行圖紙會審，聽取設計單位的設計交底。

(2)在箱梁梁端準確標識出支座縱、橫向線，檢測梁高。

(3)依據梁場布置情況，編寫箱梁架設施工組織設計方案，來確定架梁先后順序。并認真組織技術交底。

2.2 架梁前檢查驗收工作

(1)架梁前組織班組人員重點檢查待架橋梁的梁中線、墩臺里程、支座十字線、支承墊石高程及預埋件等竣工資料，測量支座螺栓孔深度、孔徑及橋梁孔跨距離等。

(2)檢查工作完成后，對墊石面支座安裝投影范圍內進行鑿毛處理，并及時清除預留錨栓孔內及橋墩臺上的雜物，保持作業面的干凈整潔。

(3)有吊具、橫移梁設備均應經過檢查、重載試驗。箱梁上吊裝孔處的鋼筋布置、運輸支撐點位置等設專人檢查并滿足設計要求。

(4)成品箱梁架設前，由建設單位主持，梁場制梁單位、箱梁架梁單位、監理單位參加，共同對預制的成品箱梁進行檢查和交接。

成品箱梁檢查的主要內容有以下幾項：

① 預制箱梁梁體外觀。

② 預制箱梁梁體幾何尺寸。

③ 預制箱梁預埋構件相對位置、預埋支座頂板錨栓孔是否堵塞。

④ 預制箱梁吊裝孔的位置、孔徑大小、垂直度等。

2.3 下部工程交接

在架梁之前，先要對下部工程進行全面驗收。主要是比照設計圖紙對線下施工的橋墩墩臺十字線、支座支承墊石的頂面高程、同一橋墩墩臺上橫向兩個支座中心距、計算跨距進行精確測量，必須符合規范要求的允許誤差。

除此之外還需要注意的是，架設3～6道單線箱梁時為確保移梁機構安全順利的架設單線箱梁，需提前在原橋墩上預埋相關防傾覆保護件，要求如下：

(1) 橋墩上需預埋5對M26/M30精軋螺紋鋼，埋深不小于300 mm且和橋墩內部原有鋼筋焊接，用以固定橫移走行鋼軌。

(2) 曲線橋墩上架設無法捆綁墊石，需在墊石外側伸出鋼筋以便拉錨橫移軌道，預埋鋼筋需能夠承受拉力不小于20 t，埋深不小于300 mm且和橋墩內部原有鋼筋焊接。

(3) 橋墩頂面墊石外側位置需澆筑混凝土臺座用以安放走行軌道，中間需預留出泄水孔，兩墊石間無需澆筑混凝土將用臨時墊墩替代以方便安放取出千斤頂、安裝防落梁擋塊等。

3 現場施工技術難點

3.1 施工前準備工作難點

本座特大橋前四跨為直線段多線箱梁，后五跨為曲線段多線箱梁。架設箱梁前需提前鋪設好軌道，軌道鋪設空間最低要求為35 cm(墊石邊緣至墩帽邊緣)，曲線段橋墩設計未達到鋪設軌道要求的最低35 cm空間，需用C55混凝土臨時澆筑加高墩臺墩帽使其與墊石在同一平面以便鋪設軌道(圖1)。

大橋的前九跨設計為六線車道，1、2道為普通并置箱梁在線路中心線，3、5道和4、6道分別位于線路的左右兩側，由于要先分別架設線路左右兩側的單線箱梁，鋪設的橫移軌道需來回反轉鋪設，橋墩凈空高(不小于20 m)必須用大噸位吊車吊裝(圖2)，增加了施工成本與施工時間(鋪設單側橫移軌道需要6 h)。

圖1 臨時澆筑混凝土軌道

圖2 大噸位吊車吊裝橫移軌道

3.2 施工技術難點

在軌道鋪設過程中，兩邊軌道極易不平行，使得箱梁在橫移過程不穩定，這時需要用千斤頂臨時頂起箱梁調整，并且要多次對小車的走位進行校準，保證其按照規定方向行走。

在橫移軌道撤出后才能夠進行落梁步驟，千斤頂頂升高度受到自身與安全因素的制約影響較大，撤出的空間過小，這大大增加了吊車吊裝撤出橫移軌道的難度。

箱梁落梁對位因撤出橫移軌道需要，用千斤頂和臨時支墩抬高70 cm左右。橫移軌道撤出后，需來回反復經過多次千斤頂與臨時支墩倒換才能使橋面標高緩慢降低至設計標高(圖3)。

圖3 倒換千斤頂降低橋面標高

因為上述難點會導致單線箱在架設過程中的時間比原定計劃時間大大增加，直線段單線箱梁架設每片需要12 h，曲線段單線箱梁架設每片需24 h左右。

4 架橋機主要技術參數

4.1 TLJ450架橋機主要技術參數

TLJ450型架橋機是兩跨平衡式的架橋機，它的額定起重量為225 t/車；采用兩點起吊，每個吊點有4根吊桿共計有8根吊桿；它的最小作業曲線半徑為2 000 m，最大作業坡度為3 %；橋機全重約345 t，長、寬、高的外觀尺寸分別為：70 m、9.7 m和9.2 m。

4.2 多線橋橫移設備構成

移梁機構的主要組成部分為：橫向移動機構、縱向移動機構、橫移軌道及配套的液壓驅動系統。

4.2.1 橫移軌道

橫移軌道顧名思義是用于攜梁在其頂面上橫移行走的一種鋼結構箱型軌道。它設置在橋墩頂面墊石外側位置，通過在橋墩頂面上使用錨固壓板及螺母與預埋的20 mm螺紋鋼筋壓緊，將軌道臨時固定在墩頂上。為了加強軌道與墊石間整體的穩定性，確保施工安全，用鋼絲繩將軌道與墊石通過橫移軌道側立面上預留的錨固孔連在一起。

橫移軌道分為三段，各軌道接頭處采用螺栓連接，主線與輔線橋墩高度差使用鋼制墊墩調整，鋼制墊墩采用壓板與軌道下蓋板壓緊連接，兩墊墩間的間距不大于1.15 m，以保證軌道的承載力而不變形；在曲線段架設時，由于橋墩頂面上加筑混凝土臺座，所以需要加一層墊墩來調整高度。

曲線段架設時，兩墊石中間不澆筑混凝土臺座(以便落梁千斤頂取出)，該位置軌道下方需放置墊墩，以便軌道承載受力。

4.2.2 橫移機構

橫移機構由支承架、連接架及推進油缸等部分組成。橫移機構可以行走于橫移軌道上將單線箱梁從放置位置馱運橫移至指定位置。

(1) 支承架作為單線箱梁的支承座，在橫移時起支承的作用；

(2) 支承架的下部為連接架，連接架后部連接推進油缸，下部連接重物移運器，連接架上設有擋輪裝置及反掛輪裝置，防止橫移行走過程中機構跑偏、機構傾翻墜落；

(3) 推進油缸是橫移機構的動力裝置，一端與連接架連接，另一端的鉸座使用銷軸與橫移軌道連接。在橫向移動的過程中通過軌道上的預留的若干銷軸孔，插拔銷軸與推進油缸鉸座連接進行前進，可以保證其平穩性。

支承架放置于連接架上面的滑板上，支承架與連接架采用豎銷連接。為避免單線箱梁兩端的兩套橫移機構，在橫移時由于不同步而產生內力，支承架可在連接架滑板上繞中心豎銷做一定角度的偏轉及滑移，支承架的允許偏轉角度為小于等于±2°，允許滑移量為小于等于±40 mm；

馱梁橫向移動之前，首先要做的就是對支撐架的位置進行校準，保證其中心線與連接架的中心線在同一直線上。

橫移機構吊離橫移軌道時，則需先將反掛輪裝置拆除。反掛輪裝置與連接架采用兩根銷軸連接。拔出下端銷軸，將反掛輪裝置向外側搬起，使反掛輪裝置完全脫離橫移軌道上蓋板。

4.2.3 縱移機構

縱移機構的作用是在架設非直線段箱梁時，預制箱梁縱向位置與墊石位置產生偏差時，將預制箱梁縱向移動，從而達到指定位置減少箱梁的縱向偏差；縱移機構由滑移架、縱移承梁及臨時支承墊墩組成。

(1) 滑移架面上放置簡支箱梁，在縱移時起支承簡支箱梁的作用；

(2) 縱移承梁作為支承滑移架縱移時的支承軌道，在支承滑移架馱梁縱移時起到支承和縱移滑軌的作用；縱移承梁一端留有連接耳板，能夠與橫移機構連接，下部焊有軌道滑移架，在縱移機構與橫移機構連接后，由橫移油缸提供動力，縱移機構能夠橫移軌道上短距離橫向滑動；

縱移油缸作為縱移機構馱梁縱移的動力，其缸體固定在縱移承梁上，推桿端與支承滑移架連接；當需要縱移時，開動縱移油缸，使其推動支承滑移架在縱移承梁上滑移，來實現縱移動作。

(3) 臨時支承墊墩作為縱移承梁的輔助支承點，放置縱移裝置傾翻，臨時支承墊墩放置在墊石頂面上(當墊墩無法全部座在墊石上時，需將落梁倒換墊墩以放在臨時墊墩下面做臨時支墊)。

縱移機構在攜梁縱移時，需要簡支箱梁兩端的兩臺縱移機構配合使用。

4.2.4 配套液壓系統

橫向、縱向移動的過程中，其所有的動力都是由液壓系統提供。液壓系統是由液壓泵站及液壓油管和油表組成，液壓泵站與落梁千斤頂泵站相同型號，泵站工作壓力為25 MPa，供橫、縱移機構使用；配套液壓系統共需兩套，每套液壓系統單獨控制一組橫移機構和縱移機構，兩套機構使用同一組液壓油管，使用快速接頭來進行快速切換。

5 架設工藝流程、方法與技術措施

5.1 架設工藝流程

(1) 直線段橫移架梁流程見圖4。

圖4 直線段橫移架梁流程

(2) 曲線段橫移架梁流程見圖5。

圖5 曲線段橫移架梁流程

曲線段橫移架設過程和直線段基本相同，不同在于頂升千斤頂支撐好梁后，橫移機構退出再連接縱移設備，兩套設備相互配合使得梁體達到設計要求角度。

5.2 橫移梁工法

5.2.1 直線段橫移梁工法

5.2.1.1 直線段架梁流程

在陽朔站橋梁架設過程中，0#墩到4#墩間邊梁是沒有曲線的，移梁架設過程中不需要縱移機構縱移對位，只要將邊梁由主線位置通過橫移機構橫移到為即可，具體安排流程如下：450 t架橋機在主線1、2道過孔完成，運梁車分別運3～6道單線箱梁至1、2道主線用450 t架橋機喂梁至1、2道主線，落梁至下方移梁機構上，再由移梁機構分別橫移至3～6道單線指定位置完成單線箱梁架設。架橋機再架設1、2道主線并置箱梁，完成0#～1#墩1跨6片箱梁架設，直線段單跨架梁流程結束。當主線1、2道支座灌漿強度達到后，架橋機過孔向前推移開始1#～2#墩開始第二跨6片箱梁架設流程，直至4#墩(圖6)。

圖6 直線段架設單線箱梁

5.2.1.2 直線段架梁工法

(1) 根據方案將橫移軌道安裝到相應的位置，并將落梁千斤頂放置在預先確定好的橋墩頂面的兩墊石之間。

(2) 架橋機開始“喂梁”，先將邊梁吊運到主線位置，架橋機前后吊梁小車配合吊運箱梁落準到橫移機構；在這里需要注意的是縱向對好位置，調整好橫移機構與橡膠支座的縱向位置后，再將梁落到橫移機構上 ，以保證橫移到位后支座的錨固螺栓能夠準確落入墊石上預留的錨栓孔位。

(3) 在橫向移動的過程中，兩個橫移機構需要同時開始運行，這樣可以保證油缸平穩地向前移動，使得箱梁橫向移動到預先確定的位置。這里需要注意的是在橫移過程中，隨時觀察橫移機構支承架偏角及支承架中心長孔與豎銷軸的間隙，避免其發生偏移。

(4) 橫移工作完成后開始測量支座中心線與墩臺十字線偏差。縱、橫向偏差應滿足規范所要求的不大于10 mm。

(5) 用事先放置在兩墊石間的落梁千斤頂將簡支箱梁頂起，反向開動橫移油缸，將橫移機構拉出梁腹，落梁千斤頂落梁就位，完成邊梁架設。

5.2.2 曲線橫移工法

5.2.2.1 曲線段架梁流程

具體流程安排如下：450 t架橋機在主線4、5道過孔完成，運梁車分別托運3～6道單線箱梁至4、5道主線用450 t架橋機喂梁至4、5道主線，落梁至下方移梁機構上，由移梁機構托運橫移至3～6道單線指定位置，在3～6道單線用事先放置好的千斤頂頂撐箱梁使移梁機構退出，吊裝縱移設備至移梁機構上再次橫移至待架單線箱梁底部，降低千斤頂由縱移機構支撐箱梁并開始對位箱梁縱向位置。完成對位后，千斤頂再次頂升支撐箱梁縱移機構退出，支座灌漿完成單片曲線單線箱梁架設。待3～6道單線箱梁架設完成后再架設1、2道主線并置箱梁，完成曲線段單跨6片箱梁架設流水作業(圖7)。

圖7 曲線段架設單線箱梁

陽朔多線橋4、5跨曲線半徑大屬于小曲線，也可不使用縱移機構，流水作業同直線段架設。

5.2.2.2 曲線段架梁工法

5#墩至9#墩間邊梁均為曲線形，當偏斜放置時會由于角度過大而導致與已架梁發生干涉。因此不能夠一次橫移到位，需要縱移機構與橫移機構配合對位。

(1) 進行與直線段架梁工法中(1)相同的步驟。

(2) “喂梁”過程中不同于直線段的是，一定要保證梁片斜度與最終就位時的斜度相同，且將梁縱向向前一定距離，從而使預架梁與已架梁最小間隙為不得小于100 mm左右，落到橫移機構上。

(3) 同時開動兩端橫移機構泵站，推動橫移油缸步進前移，將簡支箱梁橫移到指定位置，由千斤頂頂起，橫移機構退出(注意：在橫移過程中兩套橫移機構盡量保持同步橫移，隨時觀察橫移機構支承架偏角及支承架中心長孔與豎銷軸的間隙)。

(4) 利用吊車等輔助吊裝設備將縱移機構吊放到橫移軌道上，并與橫移機構連接好，由橫移機構推動，將縱移機構推送至簡支箱梁腹內，支墊好縱移機構臨時鋼制墊墩，解除縱、橫移機構間連接，橫移機構退出。

(5) 縮回落梁千斤頂，由縱移機構支承簡支箱梁，啟動兩套縱移機構，將簡只箱梁縱移就位，測量支座縱、橫向線中心線與墩臺十字線的錯動量,滿足規范要求后，再次使用落梁千斤頂支承簡支箱梁，縱移機構與再次進入梁腹的橫移機構連接，由橫移機構攜縱移機構一起退出梁腹。

(6) 橫、縱移連接機構一起后退至中間節橫移軌道上，拆除簡支箱梁下的一節橫移軌道，由吊車將其吊至橋下，以便簡支箱梁能夠順利落下就位。

(7) 根據落梁步驟將簡支箱梁順利落梁到位，落梁步驟如圖8。

圖8 落梁步驟

多次重復以上步驟，直至緩緩落下千斤頂，將簡支箱梁落到指定高度就位，完成倒換落梁動作。

6 結束語

陽朔站多線特大橋采用TLC450型架橋機配合縱橫移裝置架設單線箱梁，節約了時間和成本，使得原本需要現澆或者使用專用單線架橋機架設的箱梁安全順利地完成了架設。在貴廣鐵路7標段建設最艱難時期贏得了時間，保證了安全、質量，創造了效益，有效降低了成本，贏得了參建單位的一致好評。