步履式公路架桥机架梁施工技术

张俊恒

（中交四航局第七工程有限公司，广东 广州 510230 ）

公路架桥机是高速公路桥梁施工中不可或缺的关键性大型设备，其一般都在高空高墩上作业，作业人数较多，作业风险较大，稍有不慎就可能出现机毁人亡的安全事故，为了确保作业安全，项目管理人员应该了解公路架桥机架梁的施工性能、技术要求、作业程序和安全管控措施，设备管理员还应熟悉架桥机的结构、性能、操作规程和维修保养等知识。基于此，该文以中交四航局广连高速公路工程项目步履式公路架桥机JQJ180t-45m架梁使用经验，对公路架桥机架梁施工技术和注意事项进行阐述，重点列举了架梁作业工序、架桥机使用过程中的注意事项及安全管控措施，为做好架桥机安全监管工作提供参考。

1 认识架桥机

图1即为中交四航局航通公司生产制造的JQJ180t-45m架桥机，其已在四航局开春和广连高速公路项目使用。

图1 JQJ180t-45m公路架桥机

1.1 架桥机的定义

架桥机支承在桥梁结构上，可以沿纵向自行变换位置，用于将预制桥梁梁体（包括整孔梁体、整跨梁片、节段梁体、非整跨梁片）安装在桥墩（台）指定位置的设备。架桥机属于特种设备，在特种设备目录里归属于门式起重机。

1.2 架桥机的结构组成

架桥机主要由主梁组件、支腿组件、横移轨道、天车组件、动力及控制系统5个部分组成；其中主梁组件分左右桁架梁，前后设上横梁联接，顶部安装天车轨道；支腿组件包括前辅助支腿、前支腿、中支腿、后支腿；横移轨道包括前支腿横轨、中支腿横轨；天车组件由2台起重小车总成（起升卷扬机、行走台车、钢丝绳、吊钩组件等）；动力及控制系统包括液压系统、电控系统和安全监控系统等部件。

1.3 架桥机工作原理

该架桥机前后支腿为液压泵站结构，通过液压油缸的伸缩实现架桥机整体抬升和下降，前中支腿通过反托装置于主梁连接并可沿主梁纵向移动；天车为一般卷扬机机构，通过电机卷筒实现钢丝绳吊钩的升降，通过电机滚轮在天车梁上横向移动；电气控制系统采用集成式操作面板进行操作，使用PLC的专用程序，通过遥控器总线控制各机构交流接触器或变频器工作，实现2 d车起升机构单动及联动吊重、天车横移、纵移、前支腿及中支腿的横移、纵移动作，完成整机的架桥及冲跨过孔作业。

2 架桥机过孔

架桥机过孔步骤依据架桥机的结构形式、过跨长度而有所差别，需要严格按其操作规程操作，下文以JQJ180t-45m公路架桥机40 m过跨进行介绍，此型架桥机利用自平衡40 m过跨，不需要外加配重。

2.1 过孔步骤

过孔步骤包括以下6步：1）主梁第一次前移，如图2所示。收起后支腿，先将主梁前移8 m～10 m，使后支腿接近中支腿位置，将2个天车的位置后置，使桥机重心落在前后支腿之间，满足整机稳定性要求。2）中支腿首次前移，如图3所示。依次调整前支腿及后支腿的高度，使中支腿收起并前移至距离前支腿20 m的地方。3）主梁第二次前移，如图4所示。将后支腿收起，中支腿和前支腿受力，将主梁前移，使前辅助支腿落至前方盖梁。4）中支腿再次前移，如图5所示。依次调整前支腿及后支腿的高度，使中支腿收起并前移至距离前支腿2 m的地方。5）前支腿前移，如图6所示。收起前支腿，前移至前方盖梁落下，注意和前辅助支腿保持距离，防止碰撞。6）主梁第三次前移，如图7所示。收起后支腿，主梁前移，使后支腿距离中支腿11 m～12 m处落下并支垫好，40 m过孔完成。

2.2 过孔基本条件

架桥机过孔基本条件包括10个：1） 已安装跨横隔板钢筋已焊接加固完成并并验收满足要求。2） 待安装跨前方盖梁砼强度已满足要求。3）施工现场12 h内无沙尘暴、大雾、雨雪、雷电及四级以上大风等恶劣天气。4） 架桥机过孔作业应在白天进行，临近天黑时严禁架桥机过孔。5） 要保证施工现场有足够的能源，并有备用电源满足架桥机过孔时的应急需求。6） 对讲机等通信设备性能及数量能满足要求。7）安全防护用品及设施能满足现场施工需求。8） 架桥机各系统与机构以及重要部件已进行检查并能正常工作。9） 架梁班组人员数量能满足要求，操作熟练并分工明确。10） 现场施工人员已进行技术交底，并熟知过孔工序及相关注意事项。

2.3 过孔注意事项

架桥机过孔注意事项有4个：1） 过孔操作应严格按此架桥机的过孔技术步骤和操作规程进行。2） 作业前，应检查轨道是否平整，支垫是否可靠，轨距是否符合要求；应检查支腿、辅支腿、走行机构、电气操作系统是否运转正常。3） 作业过程中，应指定人员观测架桥机支腿的状况、运行机构同步情况、电机及轴承的温升等，发现异常，应及时报告现场指挥，立即采取相应的应急措施[1]。4） 在作业过程中，操作人员应保持过孔速度的平稳，并留意各种仪表和信号是否正常；指定人员观测主梁平衡度和前后支腿的高度差，发现异常，应及时采取相应的措施[1]。

3 架桥机架梁

架桥桥机架梁作业工序主要分为装梁、运梁、喂梁、吊梁纵移过跨、吊梁横移、落梁就位共6个部分。

3.1 装梁

图3 中支腿首次前移

图4 主梁第二次前移

图5 中支腿再次前移

图6 前支腿前移

图7 主梁第三次前移

运梁台车开至梁场装梁合适位置，采用梁场门吊或其他方式将梁片吊装至运梁台车上方;在运梁车装梁时，梁片重心应落在台车纵向中心线上，梁片与台车支承间应垫放硬木板或纤维层胶皮，以保护梁片混凝土;捆梁作业必须在梁片底面转角与吊梁钢丝绳接触处，安放护梁铁瓦以免混凝土被挤碎、吊梁钢丝绳割伤[2]；吊梁时梁体两端受力应均匀，高度差不应太大，尽量保持梁体水平。

3.2 运梁

运梁台车运梁时，必须先测试台车刹车制动是否有效;运梁台车停运时，必须及时拉起手刹并在轮胎前后放置木方防止刹车不稳;梁片用专用斜撑和手拉葫芦进行支撑固定，须确认支撑可靠后才可以运梁，运梁台车运送梁片时，应由专人护送，防止梁片支撑松动或者道路不通[2]；运梁通道基础应坚实平整，纵坡横坡、转弯半径应满足梁车运梁要求（一般横坡控制在3 %、纵波控制在8 %）、运梁速度应严格控制，一般空载控制在30 km/h、重载≤15 km/h。

3.3 喂梁

当梁运送到架桥机尾部时，开始喂梁：首先前天车运行到梁车尾部，然后吊起梁尾一端往前纵移，同时梁车同步候车将梁往前送，过程中应注意保持前天车吊梁纵移和运梁车候车纵移同步，否则天车被推、拉均存在风险；一直运行至后天车起吊点时，制动停止，中途尽量不停车。

喂梁过程中后支腿调整完毕后应支垫牢固，销子对孔插入，严禁使用液压油缸直接承受外部载荷；运梁车后车喂梁过程中必须由专人指挥，防止辆车或者梁体碰撞架桥机，在梁车停放位置用枕木塞住运梁车轮胎，防止运梁车溜车冲撞中支腿；吊梁过程中梁片底面转角与吊梁钢丝绳接触处，安放护梁铁瓦以免混凝土被挤碎、同时保护吊梁钢丝绳[2]。

3.4 吊梁纵移过跨

2个天车将梁体吊起后，将梁体纵移过跨，在梁体纵移过程中2个天车采用联动控制，保证前后天车速度一致，前后端梁体高度保持一致，梁体摇摆时停止作业，待平稳后才可以在继续操作；在吊梁纵移过程中注意梁体高度和位置，防止梁体碰撞支腿和主梁，临近前支腿时使用低档或点动操作；前支腿处应由专人指挥，及时发出停止前进信号，防止梁体撞击前支腿。

3.5 吊梁横移

梁体到达安装桥跨位置后，通过架桥机主梁整体横向移动，将预制梁运送到桥墩安装位置。桥机横移应先降低梁体高度再做横移，横移到位后先静停几秒，待桥机钟摆现象停止后再落梁，确保梁体安全稳定[1]。

横移过程中应做好5项安全措施：1） 横移轨道铺设应符合相关规范要求，前、后横移轨道之间的轨距、平行度应满足要求。2） 需要检查横移轨道支承墩/枕木的质量、平整度、稳定性，确保可靠，防止轨道侧翻，横移轨道梁下方的枕木或钢支承2个支承点间的间距一般不大于0.6 m。3） 保证横移轨道的强度和刚度，2幅桥盖梁间距超过2 m时，不宜采用全幅架梁，而是单幅架梁。4） 检查横移轨道两端车档和限位开关，防止架桥机横移出轨。5） 在边梁架设时，需要控制前、中支腿受力点（行走台车）不得超过桥墩盖梁边，确保支腿受力支撑稳定。

3.6 落梁就位

桥机吊梁横移到梁体安放位置后，2台天车慢速同步降低梁体高度至接近桥墩支座约20 cm后微调操作，逐项点动控制精确就位后松钩，垫、撑梁体稳固后解绑，梁片到达就位支座上方后，应精细调整梁片和支座平面、立面上的位置，支座应摆放正确，受力均衡，不能有偏压、偏挤现象，且间隙要符合规范要求后落梁就位[2]。

受桥机架设边梁的空间限制，架梁应先架设外边梁再到次边梁和中梁等，运梁应根据架梁顺序进行;当架设第一片边梁时，因边梁落梁后整体中心不平衡，应对梁体进行支撑防护，确保梁体稳定可靠；2片相邻梁就位后，应及时横向焊接湿接缝中的箍筋，保持梁体稳定；落梁过程中还应注意避免和相邻梁体刮碰。

3.7 架梁注意事项

架梁注意事项有6点：1） 桥梁首架时应特别注意检查桥头路基上填土有没有压实，防止出现因基础不密实而出现的横向倾覆事件，一般要用夯机夯实，不明确时应用大尺寸钢板做支垫，或者混凝土硬化。2）横移轨道支垫尽量采用刚性支垫，支垫要稳定可靠，如果采用枕木做支垫，枕木应密实，横截面尺寸不应太小（一般30 cm×50 cm为宜），禁止使用风化腐蚀的枕木，支垫距离一般不得大于60 cm，且要摆放均匀。3） 架梁前用水平尺检查架桥机主梁纵向、横向是否水平、横移轨道横向是否水平，不平衡应立即调整；还应检查支腿液压油缸是否垂直顶升，支腿销轴是否穿插到位，支腿与主梁固定螺栓是否拧紧等。4） 每天开始架梁之前先试机：检查各机构是否运行正常、启动制动及安全保护装置是否可靠，车轮是否咬轨、走偏、不同步等，还应检查主梁是否有残余变形，焊接部位是否开焊等。5） 架梁班组应配置对讲机进行实时通信，操作人员应确认指挥信号后才能作业。6） 遇到恶劣天气时，例如风力超过6级、中雨、大雪和大雾天气等，不得进行架梁作业。

4 架桥机的转场

单座桥梁架设完成后，如果距离较近，路况良好，则通过架桥机自身步履式行走的方式完成转场；如果距离较远或路况较差，则将架桥机进行解体，用运梁炮车将其运至下一待架桥梁桥台处进行组装。架桥机的解体过程与拼装相反，应严格按安拆方案施工，现场做好监管施工。架桥机安拆转运过程前，应对运输路线、安装场地和环境条件等进行详细踏勘，包括相邻环境空间中的线缆和建筑情况等，并提前制定相应的安全专项方案，确保安拆准运安全顺利。

5 结语

架梁作业是桥梁施工中的重点管控工程，架桥机作为架梁作业关键设备，操作不当或管理稍有疏忽就有可能造成重大安全事故，因此对其施工技术进行分析研究，了解其施工工艺，提高安全管理水平具有极其重要的意义。