雙導梁架橋機在隧道口架設公路T 梁中的應用

孫洪亮

（中鐵四局集團第五工程有限公司機械化分公司，江西九江332000）

1 工程概況

貴州省都勻至安順公路第31 標段內(nèi)仡佬地大橋位于貴州省安順市鎮(zhèn)寧縣環(huán)翠街道，橋梁分左右線設置，橋面橫坡為單向-2%，縱斷面縱坡2.45%。該橋梁左右幅首跨橋梁架設均為三窩隧道出口作業(yè)工況。橋梁架設施工利用原有的JSHB40170 型雙導梁公路架橋機，架橋機原結構如圖1 所示。

圖1 JSHB40170 架橋機原結構圖示

2 隧道口架梁作業(yè)存在的難題

隧道口架梁作業(yè)存在的難題包括：（1）現(xiàn)有架橋機在通過隧道及架梁空間上均無法滿足三窩隧道斷面空間；（2）半幅橋共有6 片T 梁，架橋機在隧道內(nèi)橫移量有限，邊梁和次邊梁無法橫移到位落梁；（3）首跨架設完成后還有6 跨橋梁須架設，為提高施工功效，架橋機要在架設第二跨時恢復正常架梁狀態(tài)。

3 架橋機改造措施

為了滿足橋梁施工要求，必須首先解決架橋機在隧道內(nèi)的通過空間，并能實現(xiàn)在隧道內(nèi)的吊梁高度空間，對此制定出以下改造措施：（1）將架橋機縱移機構上的橫導梁結構拆除；（2）將吊梁天車車架接長直接與縱移機構臺車連接；（3）對吊重天車吊梁扁擔結構優(yōu)化，滿足架橋機尾部提梁高度空間。

3.1 吊梁天車具體改造實施

將架橋機的橫導梁部分去掉，將吊梁天車車架橫梁進行對稱接長處理，使其直接與縱移機構臺車連接。這樣可以有效降低架橋機的高度與寬度，使架橋機滿足隧道斷面高度與寬度空間成為現(xiàn)實。為了保證改造后的天車能夠恢復原貌，天車橫梁的接長方式采取螺栓法蘭對接構造，并在法蘭面結合面設置抗剪板，法蘭螺栓僅承擔天車梁彎矩所產(chǎn)生的拉力。改造后的吊梁天車結構如圖2 所示。

圖2 吊梁天車接長改造圖示

橫梁吊重受力及彎矩計算如圖3 所示，吊重集中荷載按照170t 梁重計算，沖擊系數(shù)按照1.1 考慮[1]，行車自重10t 作為集中荷載考慮，則天車單根橫梁載荷P 數(shù)值為：P=1.1×（85+10）/4=26.13t。

圖3 天車橫梁加載與彎矩圖分布

橫梁最大彎矩：M=26.13×1.035=27.04t·m

法蘭位置彎矩：MC+MD=14.5t·m

法蘭連接螺栓共2 行，行中心距500mm，每行4 條8.8 級M24 高強螺栓連接，則單條螺栓承受拉力為：N=Mc/（4L）=14.5/（4×0.5）=7.25t=72.5kN。單條8.8 級M24 螺栓抗拉力為158kN，安全系數(shù)2.2，施工安全[2]。

3.2 吊梁天車扁擔梁改造實施

為了滿足架橋機提梁空間需要，將架橋機扁擔結構進行改造。具體措施是在滑輪組外側滑輪16mm 支撐板上焊接φ200mm×20mm 無縫鋼管吊梁千斤繩掛耳，外側設置防滑擋板。兩滑輪組之間采用兩槽鋼拼焊梁螺栓連接以承受千斤繩的水平分力。這種結構不僅能有效提升起吊空間，且方便拆裝，不影響正常架梁作業(yè)時扁擔連接。

扁擔改造中，外側滑輪板的強度和變形控制是能否成功的關鍵。為此對改造后的滑輪架結構進行受力分析，計算采用ANSYS WORKBENCH 計算模塊，滑輪架實體建立有限元模型，如圖4 和圖5 所示，滑輪板材質(zhì)Q345B，許用應力為257MPa，滑輪板最大應力約205MPa，法向變形位移最大0.67mm。經(jīng)過計算后可以確定改造方案可行。

圖4 滑輪座邊板Von-Mises 合成應力圖解

圖5 滑輪座邊板法向變形位移圖解

4 人工移梁注意事項

人工移梁注意事項包括：（1）人工移梁鋼軌滑道的分段要根據(jù)橋梁間距構造進行分段，確保移梁到位頂起梁片后能夠順利去掉；（2）橫移梁滑座下面需要設置摩擦板并涂潤滑脂以降低橫移阻力，橫移滑座與橫移滑道之間應有擋塊限制梁片縱向滑動，尤其在橋梁縱坡較大時；（3）前后油缸橫移過程中要時刻監(jiān)測橫移梁，避免出現(xiàn)移梁過程中梁片偏斜的情況；（4）橫移梁到位頂升千斤頂落梁過程中，保持勻速、緩慢原則，落梁作業(yè)時采取一端穩(wěn)定一端頂升落梁操作，避免一端采用左右2 個千斤頂落梁，避免油缸泄露發(fā)生梁體傾斜事故；（5）橫移梁過程中，尤其是T 梁應設置雙向防止梁片傾倒裝置，落梁就位后應立即設置好梁體穩(wěn)定支撐人員方可離開。