架桥机在高速公路架梁施工中的应用探究

黄跟胜

甘肃五环公路工程有限公司，甘肃兰州 730000

施工器械是工程施工最重要的工具，其种类多、数目多、流动性强，如何科学有效地利用和管理施工器械是工程施工需要考虑的因素之一。随着我国公路建设事业的发展，急需要高质量和高效率的新型道路建设施工设备，在我国首台架桥机JQG80型架桥机研发成功以来，各种各样的架桥机也发展起来，并广泛运用到公路桥梁的施工中。尤其是新型架桥机的出现结合现代桥梁的特点和传统架桥机的优点，适用性更加广泛。

1 架桥机的工作原理和结构

架桥机的主梁一般采用双轨三角刚架结构，长度是架桥机可以假设最大跨度的2倍。架桥机的前后支腿承载，中支腿展翼，前支腿进行固定并使其带有横向移动的驱动机构。将运梁车运送到架桥机的腹部，中支腿收翼，中前腿承载之后，后支腿开始卸载，将梁提出来，然后采用纵移移位的方式腾出待架梁体空间，把梁放在墩顶上安装。架桥机的主要结构包括安全装置、电气系统、液压系统、前支腿、中支腿、后支腿、运梁车、梁上小车和主梁。

2 架桥机的分类、特点和具体应用

2.1 架桥机的分类

我国架桥机种类繁多，但在结构形式上没有太大差别，主要的差异是在架桥机的过孔方式和纵导梁形式上。比如根据过孔方式的不同可以将架桥机分成步履式架桥机和轮轨式架桥机，这两种各自都有优缺点，在选择时要根据实际施工需要；按照纵导梁形式的不同，可以将架桥机分成双导梁式架桥机和单导梁式架桥机，其中配置了部分移动机具和起重装置，承重的是拼接成的导梁。目前在高速公路桥梁施工中最常见的是步履式架桥机，步履式双导梁架桥机和步履式单导梁架桥机是被广泛应用的架桥机类型。

2.2 架桥机的特点

首先新型的架桥机如DF50型架桥机在结构设计上比较新颖，在形式设计上考虑了不同桥梁的要求，然后根据不同桥跨类型可进行任意的拼装；其次，新型架桥机重量较轻、刚度大，在运输和拆装上比较方便；再次，导梁的形式可减小前悬臂的挠度，可运用于坡道桥梁架设，架设机动力采用的是液压系统，安全可靠。此外，加量可以一次到位，采用双导梁就位进行中梁架设，采用边梁挂架进行边梁架设。架桥机长度减小，前中支腿能随意调整，在弯桥架设中更加有适应性。

2.3 架桥机的具体应用

不同类型的架桥机在应用上有所不同，比如步履式架桥机主要被应用在曲线桥、斜桥和之桥的简支梁架设上，稳定性较好，能实现一次就位。双导梁式架桥机其主梁主要是三角桁架和箱形方架，结构形式的适应性较好，不受到架设的限制，所以被广泛应用到铁路、跨越公路和桩墩很高的桥梁架设中。单导梁式架桥机能够连续架设曲线桥、斜线桥和直线等桥梁中，新型的单导梁架桥机还设置了横移机构，想要实现一次性就位需要对该机构进行设置，设置成慢速横移机构。

3 架桥机主要施工技术和施工工艺

3.1 架梁作业准备

在架桥机进行架梁作业之前必须要对架桥机的各个部位进行全面检查，进行状态调试及时发现出现异常的地方并加以整改，尤其是要注意一些隐蔽工程，比如架桥机的螺栓是否松动等。同时要做好日常保养和维修的记录，在确保架桥机合格之后才能进行作业。

3.2 架桥机桥头对位

在开始作业之后，首先要进行架桥机桥头对位，也就是使用运梁车将架桥机运到桥头，然后使线路的中心线和架桥机的轴心线重合，一号柱应该在墩台垫石和下部横梁中间铺设20mm的防滑橡胶垫，一号柱中心应该在桥台中心线600m处。

3.3 铺、移轨作业

架桥机在桥头就位之后，将运梁车从架桥机撤离，然后使用卷扬机将起重轨移动到架桥机的2号柱和3号柱，根据轨距来铺设钢轨，钢轨的纵向应该和梁端平行，铺设时的中心位置要根据1号柱的偏心尺寸和曲线矢距来确定，2号柱走行轮组内侧的走行轨道轨距为1300mm，3号柱走行轮组外侧的走行轨道和2号柱应共同使用两条轨。

3.4 架桥机纵移过孔作业

架桥机的纵移走行轨道要想前方移动一个梁长的位置，然后后退起重小车，3号柱支腿收缩，下降走行轮组到轨道，后退前后起重小车到机臂的尾部，然后将1号柱支腿收缩，将垫石和下部横梁分离开来，再将2号柱的支腿收缩，使得2号柱的架梁支撑变成轮轨走行，架桥机开始过孔纵移行走。在架桥机纵移到位后，2号柱支腿支撑，调整2号柱支腿油缸，使支腿的螺旋钉高度位置调整好，收缩支腿油缸，使螺栓均匀支撑在梁面上。最后向前运行起重小车，一直到取梁的位置，然后使3号柱走行轮组变成走行过孔状态，在完成纵移过孔作业后使架桥机处于待架设的状态。

3.5 喂梁作业

在梁片安装上，先利用两台运梁车将需要安装的混凝土预制梁运送到架桥机的主梁内，然后采用前后两台起吊天车进行吊运和梁的安装。在使用运梁车进行运梁时速度控制在8.5m/min，在前起吊车起吊梁之后，起吊车和后运梁车都采用4.25m/min的速度运行，在后起吊车起吊梁之后，两起吊车再使用4.25m/min的速度进行梁安装。

3.6 箱梁就位到千斤顶临时支座

吊装箱梁到达安装位置之后，继续将箱梁的制作锚栓安装，然后再次使箱梁下降，对其位置进行调整，使用起重小车进行调整使其能够符合箱梁安装的技术要求。箱梁最后要就位到千斤顶上，并借助千斤顶调整梁体位置使其满足标高要求，同时要将吊具拆除。

3.7 支座灌浆和锚固

通过重力灌浆对锚栓孔和支座下面的空隙进行灌注，灌浆

时要注意先灌注支座的中心，然后再向四周注浆，并且要保证一次性灌注满，支座和钢模底板周边的孔隙都要灌注满。

3.8 箱梁就位

在进行灌注之后，在确定砂浆的强度之后进行钢模板拆卸，然后检查空隙是否全部被灌注满，有无需要补浆和漏浆的地方。拧紧支座底板的锚栓，拆除支座上的连接螺栓和钢模板，同时拆除千斤顶，使之前就位在千斤顶上的箱梁就位。

3.9 特殊梁跨架设

在第一跨、末跨和坡道上桥梁时有几个注意点：在架设第一跨梁时，为防止出现架桥三条腿现象，应该在中支腿下部垫石，对桥台背墙进行加固；前支腿要调整好支腿的高度，使其顺利就位；运梁平车中心线要和架桥机中心线重合；在纵移和架桥机就位之后要进行全面检查。由于在第一跨架设时对于架桥机的使用还在适应当中，所以速度应该放慢一些，不能盲目追求施工的速度。

在最后一跨架设时，架桥机前支腿要在桥台上运行，架桥机的高度尽量降低。最后一跨架设可以把前置图和框架全部卸下，先将连接架和行走箱连接，然后再和前支腿的托梁连接。

此外，不同的高速公路桥梁坡度不同，所以在架桥机拼装之后要根据桥梁的具体坡度对前支腿和中支腿的高度进行调整，架桥机在纵移之前需要降低中支腿的高度，提升后托梁支撑管的高度，通过卷扬机牵引，避免架桥机在行走中下滑。在下坡道进行架设时降低后托梁支撑管高度，提高架桥机中支腿的高度，后部使用卷扬机保护。根据坡度调整前支腿高度，并可将前支撑架和支撑管设联结。

4 架桥机未来发展趋势

随着公路建设事业的发展，公路桥梁的架设数量不断增多，架设难度也在提高，尤其是在一些地形复杂的地区，高速公路桥梁施工难度较大，而且交通困难，传统的架梁设备无法满足架设要求，也无法适应架桥施工需求。由于交通的不便所以一些大型的架桥机械无法顺利进入到施工现场中，使得工期延误，影响公路桥梁的架设质量和效率。

现阶段，我国架桥机种类越来越多，出现了像这样新型的架桥机，这类架桥机械设备主要具有以下优点，这也同时是未来架桥机的发展趋势：随着生态环境保护力度的加强，架桥机会朝着绿色环保和造价低廉的方向发展；架桥机的综合能力不断增强，机身重量减轻，所以会便于安装、运输和卸载，同时在结构形式设计上会更加新颖和合理。架桥机的质量越来越高，性能逐渐提升，使用寿命延长，朝着稳定、安全的方向发展，且集液、电、机为一体。随着自动化技术的发展，架桥机自动化程度会不断提高，比如在内部装置电子编程控制系统，可对架桥机的使用进行动态化监控。此外，架桥机的综合适应性能力会提升，可以满足不同规格桥梁的施工，在未来能够适用于错位桥、曲线桥以及斜交桥等的架设中。

5 结语

综上所述，我国公路建设发展迅速，尤其是公路等级越来越高，高速公路的发展呈现出良好发展态势，公路桥梁的结构也趋于多元化，公路桥梁架设的数量在不断增多。为了适应不同桥梁规格的架设需要，传统的架设设备在性能和功能上已经无法满足，新型架桥机的出现可以提高作业的效率和质量，而且很多新型架桥机设备质量轻、便于操作、造价低、尤其能适应曲线、横纵坡上的架梁要求。