高速鐵路1000 t 箱梁架橋機整體調頭技術及應用

吳倫英

（中鐵二十二局集團第二工程有限公司，北京 100043）

0 引言

在高速鐵路建設中，橋梁工程在整個施工中一般都占有很高的比例，國內全部已完工和在建的高鐵項目中橋梁工程的長度平均占到線路總里程的1/2 以上，個別施工標段中，橋梁工程的長度占比超過90%，架橋機成為施工中不可或缺的重要裝備。由于受施工組織安排及架梁通道的制約等因素的影響，橋梁架設施工中架橋機不可避免地需要進行調頭作業。然而對于體型龐大、自重達500 多噸的架橋機來說，因受到多種因素影響，調頭作業異常困難。本文針對南沿江城際鐵路1000 t 箱梁架橋機整體調頭作業施工技術進行詳細闡述，為類似工程施工提供參考。

1 工程概況

中鐵二十二局集團承擔施工的江蘇南沿江城際鐵路站前7標，標段長度為34.243 km，全部為橋梁工程，共需架設預制箱梁749 孔，其中40 m 箱梁366 孔，是我國高鐵施工中首次大規模采用40 m 千噸預制箱梁。箱梁在跨疏港高速公路特大橋11#～17#墩線路右側的江陰東制梁場預制，采用TJ-JQS1000/40架橋機（表1）、TJ-YLS1000/40 運梁車（表2）、MGLTS1000 搬梁機和兩臺MT500 輪軌式提梁機配合進行箱梁架設。根據施工組織安排，初始架設由江陰東制梁場向太倉方向，架到跨疏港高速公路特大橋53#墩后第一次調頭轉向常州方向架設，架到跨京滬高速公路特大橋152#墩后第二次調頭轉向太倉方向架設，架到跨疏港高速公路特大橋274#墩后第三次調頭向常州方向架設，架到標段起點跨京滬高速公路特大橋7#墩后第四次調頭向太倉方向架設，一直到標段尾跨疏港高速公路特大橋618#墩結束。完成整個標段橋梁架設施工，架橋機和運梁車需要調頭作業4 次。

表1 TJ-JQS1000/40 架橋機主要技術參數

表2 TJ-YLS1000/40 運梁車主要技術參數

2 架橋機調頭作業方式比較

按照架橋機調頭作業是否需要解體拆裝，可分為解體調頭和整體調頭兩種方式。其中，整體調頭方式又可依據調頭作業的場地、架橋機調頭作業行走方式等的不同，分為自行調頭、線路上整體回轉調頭和運梁車馱運架橋機調頭等3 種主要方式。

2.1 解體拆裝調頭方式

解體拆裝調頭是早期鐵路預制梁架設施工中應用最為廣泛的架橋機調頭方式，主要流程：按照架橋機的組裝方式和吊具的起重能力，架橋機被拆解為幾個基本組裝單元，借助吊車或跨線提梁機將基本組裝單元逐個吊起回轉180°，然后重新拼裝成整體，完成調頭作業。

該方式的優劣勢都比較顯著，主要優點：①對吊裝設備的起重能力要求不高，普通汽車吊就能滿足要求，吊裝成本低；②不需太大的作業場地，場地面積能滿足汽車吊作業需求即可，條件容易實現。主要缺點：①架橋機解體拆裝工作量大，需要大量勞動力，增加人工成本和安全風險；②工序繁雜耗時長，工期壓力大，對于工期緊張，需要架橋機進行多次調頭作業的項目不適用。

2.2 自行調頭方式

采用自行調頭方式的架橋機，走行方式基本均采取輪胎式。而本文主要針對走行方式為輪軌式的架橋機調頭作業進行研究，故對自行調頭方式不進行贅述。

2.3 線路上整體回轉調頭方式

線路上整體回轉調頭是最近幾年開始興起的，該工藝原理與轉體施工法架梁工藝類似。主要流程：設計制造架橋機適用的特殊回轉裝置，該技術的關鍵是回轉裝置的轉動能力和保持架橋機平衡的抗傾覆能力；在線路上選擇適宜場地安裝回轉裝置，然后將架橋機開到回轉裝置上方，升起回轉裝置將架橋機頂升懸空軌道，回裝裝置托舉架橋機轉動180°，液壓系統回落，架橋機走行輪落到軌道上，完成整體回轉調頭作業。

該方式的主要優點：①作業工序簡單，施工快捷；②回轉裝置可反復使用，綜合成本低；③無需專門建設架橋機調頭作業場地，減少征地費用；④不占用大型吊機配合作業，減少設備費用。主要缺點：①專門設計制造的回轉裝置，一次性投入費用高；②架橋機整體回轉作業時的傾覆風險較高。

2.4 運梁車馱運架橋機調頭方式

該方式適用范圍廣，只要具備運梁車馱運架橋機的條件且有足夠調頭作業的場地就可采用此種調頭方式，一般利用梁場或運梁通道來完成。主要流程：架橋機完成某一架梁區間最后一孔箱梁架設任務后，運梁車進入架橋機腹內將架橋機背負起來，運梁車運送架橋機至梁場跨線提梁機下，提梁機將架橋機和運梁車分別吊放至橋下；運梁車再次駛入架橋機腹內將架橋機背負起來，然后運梁車在調頭場內經過多次轉向調整后完成調頭，由輪軌提梁機將架橋機及運梁車吊裝至橋面，運梁車馱運架橋機前行就位。

該方式的主要優點：①利用既有跨線提梁機，不需再增加專門的吊裝設備，減少設備投入；②利用既有制梁場和運梁通道，無需增加過多作業場地；③適用范圍廣，基本上能滿足各種型式架橋機的整機調頭作業。主要缺點：①架橋機和運梁車需進行反復吊裝作業，增加大型設備的吊裝安全風險；②必需依靠既有跨線提梁機和制梁場才能完成調頭作業，調頭作業場地固定、不夠靈活。

3 運梁車馱運架橋機整體調頭施工技術

3.1 技術重難點

提梁站門式提梁機行走軌道長僅300 m，而架橋機長達90.5 m，運梁車長為52.4 m，如何安全、順利地在有限的跨線提梁機走行范圍完成架橋機、運梁車、提梁機3 臺大型設備的配合作業。

3.2 主要流程

3.2.1 運梁車馱運架橋機至提梁站

（1）架梁區段最后一孔預制箱梁架設完成后，拆除架橋機支腿下橫梁，運梁車進入架橋機腹內，安裝好馱梁托架，通過運梁車調高系統把架橋機整機頂升起來，運梁車馱運架橋機前行。

（2）拆卸架橋機前支腿和外側臨時支腿，測量架橋機主梁頂面四端點的高差，確保架橋機和運梁車整體平穩。用導鏈和鋼絲繩把架橋機固定在運梁車上，一切就緒后運梁車馱運架橋機返回梁場提梁站位置。

3.2.2 架橋機吊裝下橋

（1）運梁車運送架橋機駛回跨線提梁機下定點位置，架橋機裝回前支腿和臨時支腿。

（2）將吊裝用扁擔梁和提梁機進行組裝，組裝情況和架橋機吊點位置經檢查符合要求后，方允許起吊。

（3）架橋機被提梁機吊起一定高度，完全脫離運梁車后，將運梁車從架橋機腹內駛出，駛出距離以不影響提梁機吊裝架橋機為宜。

（4）架橋機在前支腿和臨時支腿的支撐下，被提梁機吊卸至地面。

3.2.3 運梁車吊裝下橋

（1）提梁機將架橋機吊卸至地面后，再吊卸運梁車至地面。

（2）運梁車被吊卸至地面后，需由操作人員對運梁車狀態進行檢查，經確認狀態正常后方可進行試車。

3.2.4 運梁車再次馱運架橋機

運梁車經檢修與調試確認狀態無異常后，用提梁機將架橋機再次吊裝至運梁車上，使用導鏈和鋼絲繩把架橋機固定在運梁車上。

3.2.5 運梁車馱運架橋機整體調頭

（1）架橋機與運梁車固定在一起完畢后，將調頭作業場地清理干凈，再次確認運梁車狀態正常后，兩側觀察人員就位，聽從指揮人員口令，運梁車馱運橋機進行調頭作業。

（2）運梁車馱運架橋機在處理的場地范圍內進行反復前進、后退轉向，從而實現調頭作業（圖1）。

圖1 運梁車馱運架橋機整體調頭示意

（3）調頭完畢后，同吊裝架橋機下橋時順序一樣分別將架橋機和運梁車吊裝至橋面固定在一起，由運梁車運至架橋處準備架橋施工。

4 結束語

運用運梁車馱運架橋機整體調頭施工技術，無需購置或加工其他輔助設備，僅利用現有架橋機、提梁機和運梁車配合即可完成，在南沿江城際鐵路施工中取得了極好的經濟和社會效益。實踐證明，運梁車馱運架橋機整體調頭施工技術安全、快捷、方便、實用，對今后高鐵架橋機整體調頭施工具有重要指導意義。