城際鐵路工程大型架橋機架梁施工技術研究

摘要：為了優化城際鐵路工程架梁施工效果，提高架梁中梁片安裝的合格率，開展城際鐵路工程大型架橋機架梁施工技術研究。首先，選擇合適型號和規格的架橋機，根據其構造圖進行拼裝，將架橋機就位到指定位置。其次，采用平板車將梁片運輸至施工現場。再次，利用大型架橋機架設梁體，最后，架設完成后，對安裝質量進行全面檢查，交工驗收。實例應用結果表明，應用提出的施工技術后，6座架橋機架梁的梁片安裝合格率明顯高于對照組，均達到了98%以上，在提高架梁施工質量方面展現了顯著優勢。

關鍵詞：城際鐵路；架橋機架梁施工；梁體吊裝

0 引言

隨著現代交通建設的快速發展，城際鐵路工程逐漸成為連接城市之間的重要紐帶，為區域經濟發展和人民出行提供更多便利[1]。城際鐵路工程的建設主要包括路基、橋涵、隧道、無砟軌道等施工內容，其中橋梁上部結構的施工是關鍵環節之一[2]。

在橋梁上部結構施工中，架橋機是一種廣泛應用于現場施工的大型機械設備，其主要由機架、起重小車、液壓系統、電氣系統、發電機組以及安全保護監控系統等部分組成[3]。其主要功能是將預制好的梁放置在橋墩上，并完成橋梁的拼裝作業。架橋機具有施工效率高、安全可靠、自動化程度高等優點，對于確保工程質量、降低勞動強度、提高施工效率具有重要意義。

傳統的架橋機架梁施工技術多數采用裝配式[3]。由于裝配式架橋機在施工工藝存在一些問題，導致其在不同地形和氣候條件下施工作業時，架梁安裝質量水平與安全性得不到可靠保證，施工效果不佳。為了優化城際鐵路工程架梁施工效果，提高架梁中梁片安裝的合格率，本文開展城際鐵路工程大型架橋機架梁施工技術研究。

1 工程概況

M城際鐵路工程位于R省A市至B市之間，鐵路工程全長約140.5km，設計時速為350km/h，采用雙向軌道。M城際鐵路工程具體概況如表1所示。

通過表1，獲取M城際鐵路工程的各項概況信息。該工程沿線地形復雜，需要解決的技術難點包括確定架橋機跨度、高度和質量等技術參數，對梁片預制、運輸和安裝等環節進行協調和控制。基于此，針對該城際鐵路工程的施工難點，對架橋機架梁施工技術展開研究。

2 大型架橋機架梁施工方案設計

2.1 架橋機拼裝就位

2.1.1 架橋機型號與參數確定

在城際鐵路工程中，選擇合適的架橋機型號和規格對于確保施工質量和安全性至關重要。在綜合考慮架橋機使用性能與運輸能力等因素后，本文選擇JQD150t型架橋機。選定架橋機后，對架橋機的技術參數進行設置，如表2所示。

2.1.2 架橋機拼裝

將要吊裝橋梁一側臺背回填施工完畢并整平，作為架橋機拼裝平臺[4]。在安裝側橋頭擺放枕木，使其靠近橋墩且平行橋墩，鋪設大梁，拼組加固框架和橫連接系桿件。在大梁上拼裝橫梁，在枕木上安置橫移軌道，橫移軌道支墊平穩并用水準儀測平。安裝軌道桁車，并組拼電動絞車[5]。

將“中托”安放在橫移軌道上，之后安置反托輪組和連桿。主梁全長 65m，先把第一節安放在中托和另一枕木垛上，然后逐節加長。安裝前框架和后面平衡梁后，安裝前后支腿。

天車輪組、定滑輪安裝后，擺放卷揚機和動滑輪。整機拼裝完成后，掛動力線試運行。確認一切動轉正常、安全后，方可縱向走行到作業位置（第一孔）。

2.1.3 架橋機就位

在開始就位之前，需要檢查場地是否平整，有無障礙物，確保架橋機可以順利移動。利用牽引設備，將架橋機移動到指定位置。就位后，需要確保設備的位置精度和平穩性，對架橋機進行微調整，確保其水平和穩定，防止出現安全事故，為后續的橋梁架設作業做好準備。

2.2 梁片預制與運輸

架橋機拼裝就位后，進入梁片運輸與吊裝工序。梁片是構成橋梁上部結構的基本單元，其預制質量對于整個橋梁的施工質量具有重要影響。在梁片預制過程中，需要嚴格控制混凝土配合比、模板支護、養護時間等因素[6]。梁片達到設計強度要求后，采用平板車將梁片運輸至施工現場。在梁片運輸過程中，需要注意車輛的承載能力和運輸穩定性，確保梁片在運輸過程中不受到損壞。

2.3 梁體架設

首先架設中梁，再架設邊梁。在不同地形條件下，地面條件可能變得復雜，如存在斜坡、洼地、軟土地基等。這些地形條件可能會導致地基承載能力不足，對架橋機的定位和支撐產生不利影響。因此在考慮梁體架設時，需要充分考慮地形條件，選擇合適的位置進行架橋機定位。需采取必要的加固措施，并避免在強風、降雨等天氣內作業，以確保架橋機和橋梁的安全性。

2.3.1 準備工作

詳細勘查橋梁位置的地質情況，以確定地基的處理方式和橋梁的設計參數。在架設安裝前，需要對架橋機、運梁車以及梁體進行質量檢查，確保其符合施工要求，同時檢查城際鐵路工程架梁安裝現場是否符合安裝條件。

2.3.2 梁體運輸

使用運梁車將梁體運輸至架橋機下方。運輸過程中要確保梁體平穩，并觀察梁體加固狀態，發現加固松動等問題，應及時停車進行復緊加固。

2.3.3 平衡支撐

根據梁體的質量、尺寸和形狀等，確定平衡支撐的位置和數量。平衡支撐應該放置在梁體的質心附近，以確保梁體的平衡和穩定。選擇合金結構鋼來制作平衡支撐。將選擇好的平衡支撐放置在確定的位置，使用固定裝置將其牢固地安裝在梁體下方。

確保平衡支撐與梁體接觸良好，以避免在吊裝過程中出現滑動或傾斜等問題。如果在檢查過程中發現梁體存在不平衡或不穩定的情況，可以通過調整平衡支撐的位置或增加額外的支撐，來改善梁體的平衡和穩定性。

2.3.4 梁體吊裝定位

在梁片吊裝前，需要對梁片進行再次檢查，確保其尺寸、型號等符合設計要求。同時檢查運輸后梁片的外觀是否完好，有無裂縫、變形等問題[7]。

確認無誤后，使用架橋機1號起重小車，將梁前端吊起，并與尾部運梁小車一同將梁前移至2號起重小車位置。2號起重小車將梁后端吊起，與1號起重小車同時將梁運至待架梁位，并對梁體進行粗略定位。架橋機吊裝結構示意圖，如圖1所示。

梁體吊裝過程中，隨時觀察架橋機工作狀態，保證其穩定性受力。在吊裝過程中，需要按照規定的吊裝順序進行操作。利用大型架橋機，將梁片吊離地面一定高度，檢查吊裝的穩定性和安全性，確認后再將梁片緩慢吊至架梁的指定位置[8]。

在梁體吊裝過程中，需要控制吊裝速度，避免突然加速或減速導致梁體擺動或振動。需要對梁體的振動情況進行實時監測，以便及時發現并處理振動問題。如果發現梁體振動過大，可以通過調整吊裝速度、平衡支撐和固定措施等手段來減小振動幅度，確保施工安全和質量。

2.3.5 梁體調整與固定

使用架橋機的調整裝置，對吊裝好的梁體進行微調，確保其位置與垂直度等參數符合城際鐵路工程架梁安裝要求[9]。梁體就位后，使用螺栓等緊固件連接梁體，并進行相應的支撐，確保其穩固性。

2.3.6 橋面鋪裝

完成整孔橋梁架設后，在梁板上鋪設橋面鋪裝層，一般采用水泥混凝土材料。

2.3.7 鋪設軌道

在已架設完成的梁孔上鋪設軌道，軌道的鋪設要平整、穩定，確保架橋機能夠順利、穩定地移動。在鋪設完軌道后，需要將架橋機的前腿收起，以便架橋機能夠自行前移。收起前腿后，架橋機通過自身的移動裝置，自行移動至下一個待架孔的位置。在移動過程中，需要注意保持架橋機的穩定性和方向控制，確保準確到達指定的孔位。

2.3.8 完成一個循環

當架橋機到達下一個待架孔位置后，再次進行架梁的準備工作，重復之前的過程，完成一個循環。

2.3.9 梁體架設質量檢查

在架設安裝完成后，進行交工驗收，對安裝質量進行全面檢查，包括梁體外觀、幾何尺寸、支座等，嚴格遵守相關標準和規范，保證梁體的耐久性和安全性符合相關標準規范。按照上述工序流程，架設城際鐵路工程大型梁體，完成城際鐵路工程大型架橋機架梁施工。

3 施工效果檢驗

3.1 確定評價指標

完成城際鐵路工程大型架橋機架梁施工后，對該項目施工效果進行檢驗。選取大型架橋機架梁，將梁片安裝合格率作為此次施工結果的對比評價指標，其計算公式如式（1）所示。

P=（Rm/R）×100% （1）

式中：Rm表示梁片安裝精度符合城際鐵路工程預期設計要求的數量，即經過施工測量和驗收后，實際達到設計要求的梁片數量；R表示總梁片安裝數量，即施工進場的梁片總數。

3.2 應用效果分析

利用MATLAB模擬分析軟件，模擬3種架梁施工技術的施工全過程。為了避免試驗結果存在偶然性，在該城際鐵路工程中，隨機選取6座經過架橋機施工的架梁，分別標號為JL-01#、JL-02#、JL-03#、JL-04#、JL-05#、JL-06#。

利用MATLAB模擬分析軟件，模擬3種架梁施工技術的施工全過程，計算架梁梁片安裝合格率。需要注意的是，如果施工過程中存在返工或整改情況，應將返工或整改的梁片數量從總梁片安裝數量中扣除。架梁梁片安裝合格率對比結果，如圖2所示。

通過圖2可知，使用大型架橋機架梁施工后，6座架橋機架梁的梁片安裝合格率均達到了98%以上。由此證明，本文提出的大型架橋機架梁施工技術具有較高的可行性，在提高施工質量方面展現了顯著優勢。

4 結束語

城際鐵路工程大型架橋機架梁施工技術是一項復雜而關鍵的工程技術，為了優化架梁施工效果，本文開展了該項施工技術的全面研究。通過本文的研究，可以更好地運用大型架橋機，使城際鐵路工程建設能夠更高效、精確地完成架梁上部結構的施工，同時確保施工質量和安全。此外，該項施工技術操作相對簡單，適用范圍廣，還可以降低工程成本，減少人力物力的投入，提高施工效益。綜上，本文提出的施工技術對實現施工質量和安全的雙保障、推動城際鐵路工程建設的可持續發展具有重要研究意義。

參考文獻

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