某型架桥机工作原理及在桥梁施工中的应用

刘德胜

（武警交通第二工程处）

引言

随着高速公路建设的快速发展，在公路桥梁建设过程中,预应力T梁等装配式桥梁的应用日益广泛，桥梁跨径不断增大，预制梁板的长度和重量越来越大，对架梁设备提出了更高要求，特别是在贵州以山岭重丘为主要特征的环境下，施工地形复杂、交通严重受限，传统起重机械难以有效施工，架桥机却具有无可比拟的优势，成为此类桥梁架设施工的首选。

根据纵导梁形式，架桥机可分为单导梁式和双导梁式，工程实践中双导梁式的应用较为普遍。

1 架桥机简介

在绕城高速5、12标，水盘高速2、4标等大型桥梁工程的施工中，采用30m、40m预应力连续T梁,最大梁重达到146吨，最大纵坡3%。均使用了某150/40型双导梁架桥机。

1.1 基本结构

架桥机主要由主梁、导梁、导梁前支腿、主梁前（中）支腿、顶高支腿、联系框架、零时斜撑、起吊天车、边梁挂架、运梁平车、液压及电器系统等组成。其中：主梁采用A字等断面，导梁采用A字变断面。电器系统包括主控电源、整机（主梁）纵移、整机横移、天车行走与起吊、运梁平车行走等五大系统。

主梁采用A字形桁架,造型美观、轻便,结构刚度大,稳定性好。整机各主要部件均采用拼装式,易于拆卸、运输、转移工地,便于技术改造。控制系统增加变频调速后可实现动作微调,增加可编程序控制器后,可有效地互锁,限制架桥机在2个坐标方向同时动作,同时在3个坐标方向上都设有机械、电气限位装置,能有效地保证施工安全和满足施工要求。

1.2 主要技术参数（见表）

1.3 主要特点

1.3.1 采用双导梁形式，极大的减小前端悬臂挠度，更适应架设上下坡桥梁。

1.3.2 架桥机的主梁由标准节销板连接,架桥机的总长度可以通过减少主梁节以满足架桥机在小跨径条件下的过孔和架梁要求。主要联结结构均采用销轴联接，安装、拆卸方便快捷。

1.3.3 架桥机中托轮组由双面行走的四轮箱组成。当反托轮与主梁接触时实现桥机的纵移过孔;当架设边梁时反托轮组不动,横移轮箱实现梁体横移。

1.3.4 架桥机采用3个支撑点过孔方案。前支撑点为反向托轮组,中支撑点为带伸缩缸的后支腿,后支撑点为带配重梁的运梁平车。桥机过孔时中支撑点可缓冲主梁在过孔时对中托轮组的压力,实现安全过孔。

1.3.5 运梁平车参与架桥机的行走，成为架桥机一部分，减小架桥机整体长度，对弯桥具有更大适应性。

1.3.6 架设斜交桥时，可根据斜交桥角度调整架桥机前、中支腿的位置，可适应45°以下任意角度斜桥。

1.3.7 采用边梁挂架，整机携边梁一次到位，解决了边梁安装的难题。同时边梁挂架安装在起吊天车上，可根据吊点的位置移动，不受吊点位置的限制。

1.4 施工工艺流程

铺设轨道→拼装架桥机→前移落支腿→喂梁→天车吊梁→纵向移梁→落梁→横移梁→安装支座→落梁→松绳→结束。

2 预制梁体的架设安装

2.1 架设准备工作包括

测量放样、架桥机拼装及调试、纵向运梁轨道及架桥机横移轨道的铺设、墩台支座安放等。

2.2 梁体的吊装与运送

T型梁由预制梁场龙门吊机采用兜托梁底法进行起吊,将T型梁提升至梁底高于运梁平车顶面20cm左右,后横移至运梁平车落位固定。在梁体两侧使用钢支撑固定后于运梁平台上进行梁体的运送。重载下运梁平车采用传动电机低速档行进,移梁至架桥机尾部。运梁过程中应安排专人在前后台车边监护,预防安全质量事故的发生。

2.3 梁体的架设

2.3.1 架桥机的过孔

架桥机过孔是架梁施工中关键工序,同时也是容易发生质量安全事故的危险工序。施工过程中采用后悬臂尾部与运梁车联结,2台起重小车移至架桥机后部作架桥机过孔时的平衡重,若配重仍不能满足要求时可运用后天车加载预制梁作为过孔配重。架桥机拼装试运转完成后,将前、后支腿顶升,纵梁与中横移走轮脱空,利用天车将中横梁移至已架孔位前端就位。同时在已架孔位上铺设运梁轨道,将2天车均退至纵梁尾端,前支腿卸压,并调整后支腿,纵梁落在中横移行走轮上,后行走轮落在运梁轨道上,将前横移固定在纵梁上,启动行走装置,架桥机向前移动。待前端横移随纵梁移至前方盖梁前端后,将前横移在盖梁上固定就位,顶升前支腿,此时前、后支腿受力,架桥机前移过孔完成。

2.3.2 梁体的起吊

使用前天车垂直起吊梁体前端,使梁体前端脱离运梁平车,临时支撑架桥机后支腿;前天车和后运梁平车配合向前纵移梁体。当梁体后端到达后天车吊点位置时,停车制动,用后天车将梁体整体起吊。

架桥机前天车载梁前移至支架跨中位置时,应安排专人密切关注导梁构件刚度变形,定期测量该处构件的下挠值及水平侧弯值,确保梁体吊运安全。

2.3.3 梁体的安装

前、后2台天车同时载梁前移至架梁段,将后支腿卸压,中横移受力,纵梁沿前、中横移同步、均匀地横移T梁至安放位置徐徐落下。对于中梁,可按梁体安装位置一次性定位安装。因盖梁宽度限制,边梁的安装一次性到位安放较困难时可先将其置于半幅次边梁位置上,做好梁体临时支护,后将架桥机整机横移,使靠外侧的主导梁中心和梁体中心重合。利用主横梁纵移台车上落边梁油缸吊具重新捆吊梁体,然后整机横移至边梁位置落下,临时支护。待相邻次边梁架设完工后进行横向联结,形成稳定体系。

2.3.4 施工要点

2.3.4.1 运（喂）梁：运梁平车在运梁时采用8m/min的速度。当前起吊天车起吊梁后，以4m/min的速度运行到后起吊天车起吊梁。此时运梁完成，两平车以16m/min的速度返回运梁。

2.3.4.2 安装中梁：喂梁→前后天车起吊→前后天车将梁纵向运行至前跨预定位置→落梁并脱开→完成中梁就位安装。

2.3.4.3 安装边梁：喂梁→前后天车起吊→前后天车将梁纵向运行至前跨预定位置→落梁至距支垫5cm(保持梁的稳定)→整机携梁横移至距边梁最近的一片梁的位置，落梁→改用边梁起吊挂架起吊边梁→整机携梁横移至边梁位置下落就位→完成边梁就位安装。

3 预制梁体的架设注意事项

双导梁架桥机在工程建设应用中,因架设的预制梁体重量大、跨度长、施工过程中存在的不稳定因素多而容易发生倾覆等重大安全质量事故。施工操作过程中应注意以下要点:

3.1架桥机的使用过程中应时刻做好机械设备的保养维护工作。减速器运行前须加齿轮油;电气开关的指令应与轮箱的运行方向一致;液压泵站开机前应在回油口加入洁净的液压油;不定时地检查构件各螺栓的松动情况;喂梁时应将销轴插入孔中使油缸不受力。

3.2 架桥机纵行轨道辅设要求接头平顺(高差不超过1mm),轨距正确(误差不超过2mm),避免轨道悬空。移梁过程中要密切注意轨道受力变形情况,防止轨道突然断裂发生意外。

3.3 梁体的起吊、落放过程中,应该平稳操作,避免过大的冲击和振动。喂梁与落梁时,要观察梁体与导梁的相对位置,避免梁体发生碰撞。梁体就位后应及时采取措施进行梁体稳固,确保梁体的受力平衡,预防梁体侧倾事故发生。

3.4 架桥机安装梁体作业阶段,要时刻注意安全检查。架梁施工前及起吊运送梁体时都要对架桥机进行认真检测,不得出现构件带病工作。架梁作业必须明确组织分工,由专人统一指挥,设立专职操作员、专职电工和专职安全检查员,要有严格的施工组织及安全措施,确保工程施工的安全。

3.5 架桥机纵向移动前要作好一切准备，要求一次到位，不允许中途停顿。起吊天车提升作业与携梁行走严禁同时进行，提升结束后必须待梁稳定后，再启动起吊天车行走机构使天车携梁平稳前移。

3.6 每天作业结束，必须夹紧夹轨器，并用手拉葫芦固定架桥机，在有纵坡的情况下，起吊天车应用木楔塞住，清理现场后方可下班。

4 结束语

近年来,桥梁施工技术中梁体架设设备的机械化、自动化程度在不断提高,生产厂家在产品的研发、设计、加工、制作等方面的技术也日新月异。择优选取安全、高效的梁体架设方案对桥梁工程建设起着至关重要的作用。钢梁桁架式双导梁架桥机因其具有横向稳定性好、挠度变形少、跨度大、自重轻等显著特点,在工程建设过程中已逐步成为梁体安装建设的主要工程机械。它在桥梁预制梁体安装工程中的应用,为加快T型梁体架设速度、增强梁体架设的安全性提供了有效的解决方案。

[1]陈强.架桥机在开放式高速公路架梁施工中的应用.城市道桥与防洪.2008-07-15.