步履式公路架橋機架梁施工技術

張俊恒

（中交四航局第七工程有限公司，廣東 廣州 510230 ）

公路架橋機是高速公路橋梁施工中不可或缺的關鍵性大型設備，其一般都在高空高墩上作業，作業人數較多，作業風險較大，稍有不慎就可能出現機毀人亡的安全事故，為了確保作業安全，項目管理人員應該了解公路架橋機架梁的施工性能、技術要求、作業程序和安全管控措施，設備管理員還應熟悉架橋機的結構、性能、操作規程和維修保養等知識。基于此，該文以中交四航局廣連高速公路工程項目步履式公路架橋機JQJ180t-45m架梁使用經驗，對公路架橋機架梁施工技術和注意事項進行闡述，重點列舉了架梁作業工序、架橋機使用過程中的注意事項及安全管控措施，為做好架橋機安全監管工作提供參考。

1 認識架橋機

圖1即為中交四航局航通公司生產制造的JQJ180t-45m架橋機，其已在四航局開春和廣連高速公路項目使用。

圖1 JQJ180t-45m公路架橋機

1.1 架橋機的定義

架橋機支承在橋梁結構上，可以沿縱向自行變換位置，用于將預制橋梁梁體（包括整孔梁體、整跨梁片、節段梁體、非整跨梁片）安裝在橋墩（臺）指定位置的設備。架橋機屬于特種設備，在特種設備目錄里歸屬于門式起重機。

1.2 架橋機的結構組成

架橋機主要由主梁組件、支腿組件、橫移軌道、天車組件、動力及控制系統5個部分組成；其中主梁組件分左右桁架梁，前后設上橫梁聯接，頂部安裝天車軌道；支腿組件包括前輔助支腿、前支腿、中支腿、后支腿；橫移軌道包括前支腿橫軌、中支腿橫軌；天車組件由2臺起重小車總成（起升卷揚機、行走臺車、鋼絲繩、吊鉤組件等）；動力及控制系統包括液壓系統、電控系統和安全監控系統等部件。

1.3 架橋機工作原理

該架橋機前后支腿為液壓泵站結構，通過液壓油缸的伸縮實現架橋機整體抬升和下降，前中支腿通過反托裝置于主梁連接并可沿主梁縱向移動；天車為一般卷揚機機構，通過電機卷筒實現鋼絲繩吊鉤的升降，通過電機滾輪在天車梁上橫向移動；電氣控制系統采用集成式操作面板進行操作，使用PLC的專用程序，通過遙控器總線控制各機構交流接觸器或變頻器工作，實現2 d車起升機構單動及聯動吊重、天車橫移、縱移、前支腿及中支腿的橫移、縱移動作，完成整機的架橋及沖跨過孔作業。

2 架橋機過孔

架橋機過孔步驟依據架橋機的結構形式、過跨長度而有所差別，需要嚴格按其操作規程操作，下文以JQJ180t-45m公路架橋機40 m過跨進行介紹，此型架橋機利用自平衡40 m過跨，不需要外加配重。

2.1 過孔步驟

過孔步驟包括以下6步：1）主梁第一次前移，如圖2所示。收起后支腿，先將主梁前移8 m～10 m，使后支腿接近中支腿位置，將2個天車的位置后置，使橋機重心落在前后支腿之間，滿足整機穩定性要求。2）中支腿首次前移，如圖3所示。依次調整前支腿及后支腿的高度，使中支腿收起并前移至距離前支腿20 m的地方。3）主梁第二次前移，如圖4所示。將后支腿收起，中支腿和前支腿受力，將主梁前移，使前輔助支腿落至前方蓋梁。4）中支腿再次前移，如圖5所示。依次調整前支腿及后支腿的高度，使中支腿收起并前移至距離前支腿2 m的地方。5）前支腿前移，如圖6所示。收起前支腿，前移至前方蓋梁落下，注意和前輔助支腿保持距離，防止碰撞。6）主梁第三次前移，如圖7所示。收起后支腿，主梁前移，使后支腿距離中支腿11 m～12 m處落下并支墊好，40 m過孔完成。

2.2 過孔基本條件

架橋機過孔基本條件包括10個：1） 已安裝跨橫隔板鋼筋已焊接加固完成并并驗收滿足要求。2） 待安裝跨前方蓋梁砼強度已滿足要求。3）施工現場12 h內無沙塵暴、大霧、雨雪、雷電及四級以上大風等惡劣天氣。4） 架橋機過孔作業應在白天進行，臨近天黑時嚴禁架橋機過孔。5） 要保證施工現場有足夠的能源，并有備用電源滿足架橋機過孔時的應急需求。6） 對講機等通信設備性能及數量能滿足要求。7）安全防護用品及設施能滿足現場施工需求。8） 架橋機各系統與機構以及重要部件已進行檢查并能正常工作。9） 架梁班組人員數量能滿足要求，操作熟練并分工明確。10） 現場施工人員已進行技術交底，并熟知過孔工序及相關注意事項。

2.3 過孔注意事項

架橋機過孔注意事項有4個：1） 過孔操作應嚴格按此架橋機的過孔技術步驟和操作規程進行。2） 作業前，應檢查軌道是否平整，支墊是否可靠，軌距是否符合要求；應檢查支腿、輔支腿、走行機構、電氣操作系統是否運轉正常。3） 作業過程中，應指定人員觀測架橋機支腿的狀況、運行機構同步情況、電機及軸承的溫升等，發現異常，應及時報告現場指揮，立即采取相應的應急措施[1]。4） 在作業過程中，操作人員應保持過孔速度的平穩，并留意各種儀表和信號是否正常；指定人員觀測主梁平衡度和前后支腿的高度差，發現異常，應及時采取相應的措施[1]。

3 架橋機架梁

架橋橋機架梁作業工序主要分為裝梁、運梁、喂梁、吊梁縱移過跨、吊梁橫移、落梁就位共6個部分。

3.1 裝梁

圖3 中支腿首次前移

圖4 主梁第二次前移

圖5 中支腿再次前移

圖6 前支腿前移

圖7 主梁第三次前移

運梁臺車開至梁場裝梁合適位置，采用梁場門吊或其他方式將梁片吊裝至運梁臺車上方;在運梁車裝梁時，梁片重心應落在臺車縱向中心線上，梁片與臺車支承間應墊放硬木板或纖維層膠皮，以保護梁片混凝土;捆梁作業必須在梁片底面轉角與吊梁鋼絲繩接觸處，安放護梁鐵瓦以免混凝土被擠碎、吊梁鋼絲繩割傷[2]；吊梁時梁體兩端受力應均勻，高度差不應太大，盡量保持梁體水平。

3.2 運梁

運梁臺車運梁時，必須先測試臺車剎車制動是否有效;運梁臺車停運時，必須及時拉起手剎并在輪胎前后放置木方防止剎車不穩;梁片用專用斜撐和手拉葫蘆進行支撐固定，須確認支撐可靠后才可以運梁，運梁臺車運送梁片時，應由專人護送，防止梁片支撐松動或者道路不通[2]；運梁通道基礎應堅實平整，縱坡橫坡、轉彎半徑應滿足梁車運梁要求（一般橫坡控制在3 %、縱波控制在8 %）、運梁速度應嚴格控制，一般空載控制在30 km/h、重載≤15 km/h。

3.3 喂梁

當梁運送到架橋機尾部時，開始喂梁：首先前天車運行到梁車尾部，然后吊起梁尾一端往前縱移，同時梁車同步候車將梁往前送，過程中應注意保持前天車吊梁縱移和運梁車候車縱移同步，否則天車被推、拉均存在風險；一直運行至后天車起吊點時，制動停止，中途盡量不停車。

喂梁過程中后支腿調整完畢后應支墊牢固，銷子對孔插入，嚴禁使用液壓油缸直接承受外部載荷；運梁車后車喂梁過程中必須由專人指揮，防止輛車或者梁體碰撞架橋機，在梁車停放位置用枕木塞住運梁車輪胎，防止運梁車溜車沖撞中支腿；吊梁過程中梁片底面轉角與吊梁鋼絲繩接觸處，安放護梁鐵瓦以免混凝土被擠碎、同時保護吊梁鋼絲繩[2]。

3.4 吊梁縱移過跨

2個天車將梁體吊起后，將梁體縱移過跨，在梁體縱移過程中2個天車采用聯動控制，保證前后天車速度一致，前后端梁體高度保持一致，梁體搖擺時停止作業，待平穩后才可以在繼續操作；在吊梁縱移過程中注意梁體高度和位置，防止梁體碰撞支腿和主梁，臨近前支腿時使用低檔或點動操作；前支腿處應由專人指揮，及時發出停止前進信號，防止梁體撞擊前支腿。

3.5 吊梁橫移

梁體到達安裝橋跨位置后，通過架橋機主梁整體橫向移動，將預制梁運送到橋墩安裝位置。橋機橫移應先降低梁體高度再做橫移，橫移到位后先靜停幾秒，待橋機鐘擺現象停止后再落梁，確保梁體安全穩定[1]。

橫移過程中應做好5項安全措施：1） 橫移軌道鋪設應符合相關規范要求，前、后橫移軌道之間的軌距、平行度應滿足要求。2） 需要檢查橫移軌道支承墩/枕木的質量、平整度、穩定性，確保可靠，防止軌道側翻，橫移軌道梁下方的枕木或鋼支承2個支承點間的間距一般不大于0.6 m。3） 保證橫移軌道的強度和剛度，2幅橋蓋梁間距超過2 m時，不宜采用全幅架梁，而是單幅架梁。4） 檢查橫移軌道兩端車檔和限位開關，防止架橋機橫移出軌。5） 在邊梁架設時，需要控制前、中支腿受力點（行走臺車）不得超過橋墩蓋梁邊，確保支腿受力支撐穩定。

3.6 落梁就位

橋機吊梁橫移到梁體安放位置后，2臺天車慢速同步降低梁體高度至接近橋墩支座約20 cm后微調操作，逐項點動控制精確就位后松鉤，墊、撐梁體穩固后解綁，梁片到達就位支座上方后，應精細調整梁片和支座平面、立面上的位置，支座應擺放正確，受力均衡，不能有偏壓、偏擠現象，且間隙要符合規范要求后落梁就位[2]。

受橋機架設邊梁的空間限制，架梁應先架設外邊梁再到次邊梁和中梁等，運梁應根據架梁順序進行;當架設第一片邊梁時，因邊梁落梁后整體中心不平衡，應對梁體進行支撐防護，確保梁體穩定可靠；2片相鄰梁就位后，應及時橫向焊接濕接縫中的箍筋，保持梁體穩定；落梁過程中還應注意避免和相鄰梁體刮碰。

3.7 架梁注意事項

架梁注意事項有6點：1） 橋梁首架時應特別注意檢查橋頭路基上填土有沒有壓實，防止出現因基礎不密實而出現的橫向傾覆事件，一般要用夯機夯實，不明確時應用大尺寸鋼板做支墊，或者混凝土硬化。2）橫移軌道支墊盡量采用剛性支墊，支墊要穩定可靠，如果采用枕木做支墊，枕木應密實，橫截面尺寸不應太小（一般30 cm×50 cm為宜），禁止使用風化腐蝕的枕木，支墊距離一般不得大于60 cm，且要擺放均勻。3） 架梁前用水平尺檢查架橋機主梁縱向、橫向是否水平、橫移軌道橫向是否水平，不平衡應立即調整；還應檢查支腿液壓油缸是否垂直頂升，支腿銷軸是否穿插到位，支腿與主梁固定螺栓是否擰緊等。4） 每天開始架梁之前先試機：檢查各機構是否運行正常、啟動制動及安全保護裝置是否可靠，車輪是否咬軌、走偏、不同步等，還應檢查主梁是否有殘余變形，焊接部位是否開焊等。5） 架梁班組應配置對講機進行實時通信，操作人員應確認指揮信號后才能作業。6） 遇到惡劣天氣時，例如風力超過6級、中雨、大雪和大霧天氣等，不得進行架梁作業。

4 架橋機的轉場

單座橋梁架設完成后，如果距離較近，路況良好，則通過架橋機自身步履式行走的方式完成轉場；如果距離較遠或路況較差，則將架橋機進行解體，用運梁炮車將其運至下一待架橋梁橋臺處進行組裝。架橋機的解體過程與拼裝相反，應嚴格按安拆方案施工，現場做好監管施工。架橋機安拆轉運過程前，應對運輸路線、安裝場地和環境條件等進行詳細踏勘，包括相鄰環境空間中的線纜和建筑情況等，并提前制定相應的安全專項方案，確保安拆準運安全順利。

5 結語

架梁作業是橋梁施工中的重點管控工程，架橋機作為架梁作業關鍵設備，操作不當或管理稍有疏忽就有可能造成重大安全事故，因此對其施工技術進行分析研究，了解其施工工藝，提高安全管理水平具有極其重要的意義。