架桥机在铁路桥梁施工中的应用研究

胡献标

（中铁十二局集团第一工程有限公司，陕西 西安710038）

现如今，我国对公路、铁路建设的发展极为重视，并投入大量资金扩大其建设规模，技术和设备的发展日新月异。阶段的架桥机已经初步完成自动化、重型化的发展，操作高效简单、可以大大提高施工效率。目前架桥机已被广泛应用于公路、铁路桥梁的施工当中，为安全高效的实施大型桥梁工程起到的关键性的作用。

1 架桥机特点

架桥机的主要构成部分为下导梁、主梁、支腿和安全装置电气系统等等。图1 为架桥机的结构原理图。

图1 架桥机结构原理图

1.1 下导梁：下导梁的功能是提供运输通道，方便施工重物的传输，提高施工工作效率。

1.2 主梁：主梁的主要作用是承载重物，目前大部分主梁由钢材制造，采用双轨架构，使得升架桥机施工时可架设的最大跨度明显提升。

1.3 支腿展翼：支腿展翼由前支腿和后支腿组成，前支腿连接在承载墩上作为架桥机的驱动装置，可以实现横向移动的效果，后支腿起到卸载的作用。

1.4 安全装置电气系统：安全装置电气系统是保障架桥机可以安全运行的关键系统，当架桥机的电气设备出现故障时，该系统可以根据故障情况快速切断故障设备并发出警报，从而将设备的损失降到最低和保证工作人员的人身安全。架桥机在铁路桥梁施工中的操作步骤为：首先在桥台路基上按组装步骤组装好辅助导梁和主机，启动发动机和主控柜，完成架桥机安全自检，然后将辅助导梁运输到架梁机内部，前支腿和后支腿分别进行承载和卸载，重物离开梁体后架桥机将梁输送到墩顶上，完成辅助导梁过孔。

2 架桥机的分类、应用及其原理

架桥机可以根据其主梁形式、过孔方式、走行方式、施工方式和结构形式进行分类。国内常用的架桥机是步履式单导梁架桥机和双导梁架桥机，这两种架桥机的主要区别在于主梁形式和过孔的方式不同。

2.1 单导梁式架桥机

单导梁式架桥机由一支单主梁实现承重，选用箱型结构导梁保障其稳定性，导梁自身的重量较轻。单式导梁架桥机操作简单而灵活，单导梁可以进行前后伸缩、纵向上下运动和横向左右运动，落梁的效率高，可以一次性实现。单导梁式架桥机适用于直、斜、曲等多种类型的桥梁架设，架设过程具有连续性和持续性。

2.2 双导梁式架桥机

双向梁式架桥机可以一次性架设两片梁片，由吊梁小车、支腿、导梁和电气控制系统等组成。双向梁式架桥机在桥梁下的应用比较灵活，是国内主要的桥梁架设设备。主梁杆具有轻量性，且便于加工，连接方式采用销式连接，承载重物不易变形，安装和拆卸的过程十分简单。其结构图为图2 所示。

图2 双导梁式架桥机结构图

2.3 悬臂过孔式架桥机

悬臂过孔式架桥机的和其它架桥机的区别在于过孔方式，在吊梁小车移动到架桥机的末端，前梁处于在空中悬挂，中腿和后退在过孔过程中起到支撑的作用，当过孔到目标位置时，前腿移动到支撑一个桥墩的位置。悬臂过孔架桥机优化了过孔的流程，也是国内主要应用的架桥机。悬臂过孔式架桥机要求很高的安全性，以保障安装过孔。

2.4 辅助导梁式架桥机

辅助导梁架桥机特有一个辅助导梁和一个辅助吊具，利用辅助导梁和吊具完成过孔。在过孔过程中，需要将前行走支腿移动到辅助导梁上方。目前，辅助导梁多应用于高速和铁路对的桥梁建设中，梁箱架需达到900 吨左右。辅助导梁式架桥机的优点在于安全性能高，但是架桥机本身结构过于复杂，过孔的步骤较为繁琐，工作效率不高。

2.5 步履式架桥机

步履式架桥机采用跨步移动的方式，由前、中、尾、辅助四个支腿进行支撑，达到换步有序，相互协作的支撑和移动效果。使用步履式架桥机可以不用铺设纵移轨道，节约了架桥工程的时间和成本，且其具有较高的稳定性，可以实现梁边一次性架设。

近年来，一种新型的架桥机-运架一体机在实际架桥施工中被大量应用，尤其是存在桥隧相连的情况。运架一体机相比上文介绍的步履式架桥机等具有明显的优势，它可以集运梁、架梁一体化，简化施工步骤，节约经济和时间成本。在隧道零距离架梁工况中，使用运架一体机进行施工是更佳的选择。

3 架桥机在铁路桥梁施工中的应用

3.1 设备布置

架桥机在实际应用中，首先应利用起重机对其进行组装，组装完成后需要不断调试各个系统，按成架桥机的自我检查。在导梁过程中，一般使用4 台运梁小车先将主梁输送到目标位置进行换梁和导梁，并根据编号顺序移动到架桥机的末端。将换下的旧梁输送到车站，新梁才可进行替换，置换过程需进行合理规划，保证在换梁期间不出差错。

3.2 架桥机组装

为了省去运输的麻烦，一般会在施工现场对架桥机进行组装。组装之前应对架桥机的器件进行检查，选择好需要的型号和数量。架桥机的轨迹铺设需要视情况而定，首先将前支架支腿进行固定，接着固定支腿和主梁。架桥机组装时要注意规范操作，避免出现较大的误差，误差要求一般不得超过1%。另外，组装时应检查电源稳定性，避免工作时出现断电。

3.3 架桥机试吊

在架桥机组装完成之后，应该进行试吊试验，保证桥架机的正常运行和明确架桥机的最大承载量。在进行实验的过程中，需要测试的专业人员进行统计分析，便于合理规划后续的施工过程。

3.4 架梁

做好准备工作之后，开始准备架梁工作。架梁的工序如下所示：

3.4.1 架桥机行至桥头，支起3 号柱，收起2 号柱前向移动。

图3

3.4.2 向前移动机臂，用0 号柱支撑前桥台的前部。

图4

3.4.3 支起3 号柱，2 号柱向前移动到桥台并支起。

图5

3.4.4 1 号柱子向前移动到前台并支起，利用运梁车开始落梁。

图6

3.4.5 移动前、后吊梁小车落到架梁的目标位置，然后同时进行落梁。

图7

3.5 架桥机拆除

完成架梁工作之后，需要专业的工作人员立刻对架桥机进行拆除。首先降低架桥机的质点，将导梁落下，完成以上工作之后切断架桥机的电源装置，开始逐步拆除架桥机的吊梁下车、导梁等组成部分。拆除完毕以后，需要按要求防止架桥机的组件，最后对拆卸下的组件进行清点，防止器件丢失或放到错误的地方。拆除架桥机是使用架桥机的最后工序，意味着架梁工作圆满完成。

4 结论

国内的铁路发展蒸蒸日上，对于铁路桥梁架设工程的要求也越来越高，为了更新、改造铁路桥梁，架桥机起到了至关重要的作用。架桥机的种类很多，包括单、双梁和单、双臂等等，需要根据实际情况选择使用。目前，架桥机已经逐步趋于自动化和重型化，具有使用方便、效率高、成本低、安全性高等诸多优点，在我国铁路架桥工程的发展中发挥了重要的作用。