山區(qū)高速公路小半徑曲線橋T梁架設(shè)施工技術(shù)分析

楊世杰

（中交二公局第五工程有限公司，陜西西安 710119）

0 引言

我國公路常規(guī)的30m 架橋機(jī)，能適應(yīng)的平曲線半徑為400m。由于馮家莊互通立交匝道橋設(shè)計(jì)平曲線半徑小（R=120m），橫坡大（6%），且馮家莊互通B、G匝道橋設(shè)計(jì)平曲線半徑為120m，共有30m 梁片167 片。

如采取常規(guī)30m 架橋機(jī)，在架梁時(shí)前中支腿軌道必須平行，主桁架與支腿軌道垂直，設(shè)置在彎橋上，架橋機(jī)尾部喂梁空間不足、喂梁困難；在蓋梁不加寬的情況下，架橋機(jī)無法橫移到曲線外側(cè)邊梁位置上，外側(cè)邊梁無法架設(shè)。同時(shí)，在彎橋上進(jìn)行梁板架設(shè)時(shí)，架橋機(jī)過孔需要轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，常規(guī)架橋機(jī)過孔轉(zhuǎn)角極難控制，存在較大安全隱患。過孔后，使前支腿（前支腿軌道）平行于蓋梁軸線，然后調(diào)整中支腿，使之保證與前中支腿的軌道平行。

常規(guī)架橋機(jī)改裝相對較容易，對架橋機(jī)中托和后橫梁進(jìn)行加寬處理，或拆解架橋機(jī)主桁架，減少主桁架長度，但僅適用于少量的小半徑T 梁架設(shè)。本文主要通過調(diào)整架橋機(jī)的前、中支腿和支腿橫梁的球鉸連接設(shè)計(jì)，使架橋機(jī)可左、右主桁架的錯(cuò)位布置，前、中支腿可以扭轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)架橋機(jī)姿態(tài)調(diào)整，本文基于該架橋機(jī)對小半徑T 梁架設(shè)工藝進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

1 施工概況

1.1 小半徑概況

貴州省貴陽至黃平高速公路馮家莊互通立交匝道橋設(shè)計(jì)先簡支后橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)，馮家莊立交B 匝道0#-11#墩、16#-22#墩、G 匝道9#-18#墩，橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)寬度為10.5m，最小平曲線半徑為120m，橋梁最大橫坡為6%，最大縱坡4%。共有30m 跨橋面連續(xù)T 梁167 片（B 匝 道112 片，G 匝 道55 片）。

馮家莊互通小半徑曲線外側(cè)邊梁長度為31.17m，曲線內(nèi)側(cè)邊梁長度為28.80m。30m 標(biāo)準(zhǔn)T 梁重約80t，外曲線邊梁重85t，內(nèi)側(cè)曲線邊梁重75t，梁高2m。如圖1 所示。

圖1 小半徑平曲線橋梁斷面圖（單位：mm）

1.2 專用架橋機(jī)概況

馮家莊互通小半徑架橋機(jī)型號為WQJQ-150-30A3，架橋機(jī)主結(jié)構(gòu)之間采用銷軸連接。主要構(gòu)件有主桁架、提升小車、前支腿、中支腿、行走軌道、運(yùn)梁天車、液壓和電氣等幾部分。主桁架每列分為5 節(jié)、每節(jié)節(jié)長不超11m，節(jié)重6t，節(jié)與節(jié)之間采用銷軸連接，主桁架通過后上橫梁、前框架及前支腿橫梁連接在一起。單個(gè)天車重約13t，前支腿重約2t，前支腿軌道重約4t。

架橋機(jī)前、中支腿和支腿橫梁采用球鉸連接設(shè)計(jì)，使得主桁架可以不同步縱移，從而實(shí)現(xiàn)前、中支腿橫梁的水平轉(zhuǎn)動(dòng)，保證前、中支腿橫梁和蓋梁軸線平行[1]。另外，前支腿可以實(shí)現(xiàn)左、右主桁架的錯(cuò)位布置，加大喂梁作業(yè)空間。

2 小半徑曲線橋T 梁架設(shè)施工技術(shù)

貴州省貴陽至黃平高速公路馮家莊互通立交橋在T 梁架設(shè)中存在的問題為：運(yùn)梁過程中橫坡過大梁體容易傾覆；喂梁以及落梁困難。針對以上問題，通過移梁、運(yùn)梁，過孔，架梁等方面工序優(yōu)化，量化控制指標(biāo)，確保生產(chǎn)安全[2]。

2.1 移梁、運(yùn)梁

2.1.1 運(yùn)梁通道處理措施

由于橋梁小半徑曲線的為120m，梁長30m，重量為80t。橋梁縱坡和橫坡分別為4%與6%，就要求運(yùn)梁通道具備較高的強(qiáng)度和較大的摩擦力。因此，在T 梁架設(shè)運(yùn)輸中，采用如下方法進(jìn)行處理：

（1）小半徑T 梁濕接縫寬約0.7m，3#、4#T 梁濕接縫間采用搭接鋼板鋪平，鋼板厚度不小于3cm，橫橋向?qū)挾炔恍∮?.2m，順橋向滿鋪，同時(shí)與濕接縫鋼筋焊接固定。

（2）運(yùn)梁便道位于③#、④#梁上，運(yùn)梁車輪距2.4m。在③#、④#梁濕接縫按搭設(shè)鋼板，鋼板厚度不小于3cm，橫橋向?qū)挾炔恍∮?.2m，順橋向滿鋪；其余位置鋪設(shè)粒徑5mm 以下級配的石粉進(jìn)行調(diào)整。為確保石粉不會(huì)滑移，須將石粉進(jìn)行裝袋處理。采用20cm×20cm 的麻袋裝好石粉后，在濕接縫邊進(jìn)行碼砌，其余位置采用石粉鋪墊。石粉鋪裝厚度在高邊不小于8cm，低邊不大于15cm，表面平整后方可進(jìn)行運(yùn)梁[3]。

（3）為加強(qiáng)已架設(shè)T 梁的整體穩(wěn)定性，T 梁之間橫隔板上下主筋須滿焊連接，確保架橋機(jī)、運(yùn)梁通道的安全穩(wěn)固。

2.1.2 運(yùn)梁要求

（1）裝車時(shí)，梁體重心應(yīng)落在臺(tái)車縱向中心線上，偏差不得超過20mm。可在距離運(yùn)梁車中心位置做好-2cm、0cm、+2cm 的標(biāo)記，T 梁安裝時(shí)不能超過標(biāo)記線。

（2）梁體與運(yùn)梁車支承間，支墊硬木或橡膠墊；在T 梁翼緣板處設(shè)置好限位架支撐桿，并采用手拉葫蘆、鋼絲繩等捆綁牢固[4]。

（3）運(yùn)梁時(shí)，主、副車駕駛員各1 名，跟車安全監(jiān)控應(yīng)急人員1 名。啟動(dòng)時(shí)，必須慢擋起動(dòng)；運(yùn)輸時(shí)重載速度不大于5km/h，在小半徑匝道上控制重載速度不大于3km/h，空載速度不大于15km/h。

（4）在橋梁大縱坡運(yùn)輸條件下，在車上配備好大塊方木或其他防滑墊塊；在剎車完后，立即設(shè)置好防滑措施。

2.2 過孔

以G 匝道11#-13#墩T 梁架設(shè)為例，向大樁號側(cè)架梁，對過孔的每道工序細(xì)化控制措施。

步驟一：架橋機(jī)完成本跨（G12 跨）T 梁架設(shè)后，架橋機(jī)由中支腿和前支腿穩(wěn)定受力，兩個(gè)天車位于中支腿和前支腿之間。根據(jù)架橋機(jī)位置情況，1#前支腿點(diǎn)①#落在G12#蓋梁曲線外側(cè)擋塊上，右側(cè)主桁架點(diǎn)②#位于G11#蓋梁曲線內(nèi)側(cè)擋塊上端[5]。

步驟二：架橋機(jī)姿態(tài)初調(diào)整。前、中支腿處于支撐狀態(tài)，后托及后支腿不受力。前支腿向曲線內(nèi)側(cè)橫移，1#、2#主桁架單片向后退方向移動(dòng)，緩慢推動(dòng)架橋機(jī)姿態(tài)調(diào)整，直至2#前支腿落在G12#蓋梁曲線內(nèi)側(cè)擋塊上。姿態(tài)調(diào)整過程中，要采用控制器上的點(diǎn)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)碎步慢走，每點(diǎn)動(dòng)一次，需核查落實(shí)無誤后，才能進(jìn)行下一步點(diǎn)動(dòng)。控制前支腿橫移速度不大于3m/min，桁架縱移速度不大于3/min。

姿態(tài)調(diào)整過程中，配置專人指揮和輔助盯控，對前支腿、主桁架的移動(dòng)情況，并及時(shí)警示。

步驟三：中支腿過孔。中支腿過孔前，后支腿、天車處設(shè)鋼絲繩錨固作為防滑措施[6]。后托移動(dòng)至距離架橋機(jī)尾部12m 處，采用方木支撐后。頂升后托，使后托受力，中支腿脫離架橋機(jī)桁架。移動(dòng)中支腿至G12#孔梁前端，中支腿應(yīng)與G13#蓋梁平行，控制指標(biāo)為：左中支腿軌道距離梁端約1m；右中支腿軌道距離梁端約3.75m 中支腿軌道布置需水平，采用水平靠尺及連通器進(jìn)行調(diào)整架橋機(jī)縱坡，控制架橋機(jī)縱坡不大于2%。調(diào)整天車移動(dòng)至距主桁架前端12～18m 范圍內(nèi)，前天車?yán)壱鸭茉O(shè)的T 梁作為保險(xiǎn)。

步驟四：主桁架過孔。啟動(dòng)中支腿、后托縱移電機(jī)，使主桁架同步向前過孔10～15m，直至架橋機(jī)后支腿能完全落在橋面上。主桁架前移速度不超過3m/min。天車保持原位不動(dòng)。采用方木支墊后支腿，頂起后支腿千斤頂，后托及中支腿穩(wěn)定受力。后托脫離架橋機(jī)，采用后天車吊裝后托前移15～20m。后托前移15～20m 后，采用方木支墊、調(diào)平。利用后天車?yán)壱鸭茉O(shè)的T 梁作為保險(xiǎn)。松開后支腿千斤頂油缸，使后托穩(wěn)定受力。完成后托前移流程。再次檢查架橋機(jī)縱坡，按照不大于2% 的縱坡進(jìn)行微調(diào)。啟動(dòng)中、后托縱移電機(jī)，使架橋機(jī)再次前移（后托和后支腿不沖突）直至架橋機(jī)前支腿即將接近G13#蓋梁。左側(cè)主桁架緩慢縱移1～2m，使前支腿接近于G13#蓋梁平行。同步緩慢向曲線內(nèi)側(cè)橫移中支腿，使架橋機(jī)前端慢慢轉(zhuǎn)向。架橋機(jī)再縱移調(diào)整，使前支腿位于G13#蓋梁大樁號側(cè)。作業(yè)人員通過架橋機(jī)主桁架里的通道到G13#蓋梁上，調(diào)整前支腿軌道。軌道安裝完成后，檢查架橋機(jī)縱坡不大于2%。

過孔過程中，中支腿前移電機(jī)處的騎馬螺栓應(yīng)在電機(jī)使用前放松，電機(jī)停止使用后立即固定。

下坡過孔時(shí)，為確保天車穩(wěn)定，采用2 道鋼絲繩進(jìn)行錨固，前后交替使用。在下坡過孔完成后，減小前支腿支撐高度50～100cm，同步減少中支腿方木支墊高度，從而降低架橋機(jī)高度，增加架橋機(jī)的穩(wěn)定性。

上坡過孔時(shí)，緊固后天車剎車，確保穩(wěn)定，并吊掛已架設(shè)T 梁作為保險(xiǎn)。在過孔完成后，一般不需要調(diào)整架橋機(jī)高度。

2.3 架梁

小半徑T 梁架設(shè)按照先彎曲半徑外側(cè)邊梁（長邊）—外側(cè)中梁—彎曲半徑內(nèi)側(cè)邊梁（短邊）—內(nèi)側(cè)中梁，即a—b—c—d—e 的順序，見圖2。

圖2 架梁順序

步驟一：架橋機(jī)姿態(tài)調(diào)整，增大尾部喂梁空間。調(diào)整架橋機(jī)位于G12～G13 跨的斜角上，使1#前支腿落在G13#蓋梁曲線外側(cè)擋塊上，2#主桁架位于G12#蓋梁擋塊上端。每橫向移動(dòng)50cm 時(shí)，調(diào)整1#、2#主桁架向前進(jìn)方向縱移，確保架橋整體穩(wěn)定。

步驟二：喂梁。運(yùn)梁車將待架T 梁運(yùn)送到架橋機(jī)尾部。前天車起吊預(yù)制梁，前天車和后運(yùn)梁車一塊將預(yù)制梁前移。移動(dòng)過程中，后炮車轉(zhuǎn)彎調(diào)整線型，并有專人指揮、盯控運(yùn)輸通道（防止炮車車輪誤入濕接縫）、T 梁與主桁架的相對關(guān)系（防止梁碰撞架橋機(jī)主桁），確保安全。

步驟三：架橋機(jī)橫移、姿態(tài)調(diào)整。架橋機(jī)在為喂梁前進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，使架橋機(jī)增大的尾部喂梁空間，但也使得架橋機(jī)與本跨T 梁設(shè)計(jì)位置呈7～10°的夾角。啟動(dòng)中支腿橫移電機(jī)，驅(qū)動(dòng)架橋機(jī)攜梁移動(dòng)。中支腿每移動(dòng)50cm，調(diào)整左側(cè)主桁架向后縱移，右側(cè)主桁架向前縱移，以保證架橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

3 結(jié)語

通過馮家莊互通立交為實(shí)例，描述了山區(qū)高速公路小曲線半徑、大橫坡、大縱坡匝道橋梁，采用WQJQ-150-30A3 型自平衡架橋機(jī)進(jìn)行T 梁架設(shè)施工技術(shù)。在實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)結(jié)合該架橋機(jī)的施工特點(diǎn)與工程特點(diǎn)，編制安全可靠的小半徑曲線橋、較大跨徑T 梁的架設(shè)施工技術(shù)方案，保證架梁施工安全，對今后類似工程起到參考作用。