白駒大道改造及東延長(zhǎng)線工程中WJQ200t- 40m A3 型架橋機(jī)技術(shù)的研究

陳文杰

（中交四航局第三工程有限公司，廣東 湛江 524005）

1 工程概況

白駒大道改造及東延長(zhǎng)線工程是?？谑薪瓥|新區(qū)東西走向的城市主干道路，起點(diǎn)位于白駒大道與瓊山大道交匯處，往北偏移與在建的江東大道二期平交，再繼續(xù)北延為江東起步區(qū)路網(wǎng)東四路段。道路全長(zhǎng)8498.194m，項(xiàng)目起點(diǎn)至順達(dá)路段（K0+000～K2+220）道路紅線寬64m，按照主線雙向六車道，輔道雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)；順達(dá)路至江東大道段（K2+220～K7+920）道路紅線寬60m，按照主線雙向六車道、輔道雙向兩車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)；江東大道至起步區(qū)規(guī)劃一橫路段（K7+920～K8+498.194）道路紅線寬28m，道路按照雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

全線采用架橋機(jī)架設(shè)箱梁為南岳溪橋中心樁號(hào)為K3+316，橋長(zhǎng)167.0 米/4 孔×40m 跨徑1 座、橋?qū)?1米、下部構(gòu)造為方型墩和座板臺(tái)，道芙連通河橋中心樁號(hào)為K7+036，橋長(zhǎng)47 米/1 孔×40m 跨徑1 座、橋?qū)?1米、下部構(gòu)造為座臺(tái)板。橋梁設(shè)置情況及預(yù)應(yīng)力箱梁工程量如下：本合同段橋梁共計(jì)預(yù)制40m 預(yù)應(yīng)力箱梁100榀，其中南岳溪橋80 榀，道芙連通河橋20 榀，中梁的最大寬度為2.4m，外邊梁的最大寬度為2.85m，單榀箱梁最重為165 噸（表1）。

表1 預(yù)制箱梁安裝工程量表

2 WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)主體結(jié)構(gòu)以及工作原理

項(xiàng)目計(jì)劃投入WJQ200t-40m A3 型桁架式雙主梁（單主梁L=66m）架橋機(jī)1 臺(tái)，架橋機(jī)進(jìn)場(chǎng)后在廠家指導(dǎo)下由專業(yè)安裝和拆除公司進(jìn)行組裝、安裝調(diào)試、試運(yùn)行、拆除（表2）。

表2 WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表

2.1 主梁

WJQ200t-40m A3 架橋機(jī)的主梁采用型鋼和鋼板焊接而成，結(jié)構(gòu)為三角桁架式結(jié)構(gòu)，整體長(zhǎng)度為66 米。具備強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)輕、剛性好、安拆方便、抗風(fēng)能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

圖1 WJQ200t-40m A3 架橋機(jī)主梁結(jié)構(gòu)圖

主梁為架橋機(jī)的主要承力構(gòu)件，WJQ200t-40m A3 架橋機(jī)主梁分為2 列，每列長(zhǎng)度為66m，每列主梁分為6節(jié)；整體通過(guò)銷軸將各節(jié)段進(jìn)行連接。如圖2 所示，兩列主梁從左到右同時(shí)與前支腿、中支腿、后托架及后支腿橫梁底座進(jìn)行連接以確保其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。主梁上弦桿頂部鋪設(shè)有小車橫梁及軌道作為提升小車的行走軌道，使提升小車在其上部運(yùn)行并進(jìn)行起吊作業(yè)。在主梁的前段、中段、后段設(shè)置由型鋼焊接而成的橫梁，其主要作用為把左右二列主梁進(jìn)行穩(wěn)定的連接。

2.2 提升小車

架橋機(jī)架橋作業(yè)時(shí)起主要的提升構(gòu)件為提升小車，共設(shè)置前段與后段兩臺(tái)，位于主梁的上部軌道運(yùn)行，在過(guò)孔時(shí)可以將小車移到后端可以起到部分配重作用，提升小車結(jié)構(gòu)如圖2 所示，其主要部件有：①旋轉(zhuǎn)支座；②縱移支座；③縱移輪箱；④橫移輪箱；⑤擔(dān)梁；⑥卷?yè)P(yáng)機(jī)及滑輪組。提升小車的主要作用是：①在預(yù)制梁運(yùn)輸?shù)郊軜驒C(jī)后端時(shí)進(jìn)行喂梁；②架設(shè)過(guò)程中的運(yùn)梁、梁板橫移、落梁等作業(yè)步驟，最終完成預(yù)制梁的架設(shè)作業(yè)。

圖2 提升小車構(gòu)造圖

2.3 前、后支腿

前支腿位于主梁前端下部，主要作用是為主梁提供前部支撐，以及作為架橋機(jī)橫移時(shí)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，主要組成部分為液壓升降裝置、輪箱、轉(zhuǎn)向法蘭、鋼管、套筒立柱等。

后支腿為可伸縮結(jié)構(gòu)，主要作用是：①調(diào)節(jié)主梁的高度；②架橋機(jī)過(guò)孔過(guò)程中，移動(dòng)后托輪時(shí)，用在主梁尾部的臨時(shí)支撐。

2.4 中支腿、后托架

中支腿也叫中托輪，如圖3 所示，為上下兩層的雙層輪箱結(jié)構(gòu)，上層輪箱配有反向輪箱、旋轉(zhuǎn)擔(dān)梁、角度調(diào)整盤等裝置，這些部件通過(guò)固定裝置連接再一起。后托架主要由托輪箱、伸縮套筒和液壓油缸等組成，主要作用是作為橋機(jī)過(guò)孔時(shí)后部支撐的一個(gè)輔助結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)整液壓裝置，從而改變自身高度，確保架橋機(jī)整體處于水平穩(wěn)定的狀態(tài)（圖4）。

圖3 中支腿結(jié)構(gòu)圖

圖4 后托架結(jié)構(gòu)圖

2.5 橫移軌道

橫移軌道由中支腿橫移軌道以及前支橫移軌道組成，主體結(jié)構(gòu)為型鋼、鋼板及方鋼軌道焊接而成，作為基礎(chǔ)軌道供架橋機(jī)橫移架梁走行。分別布置在中托輪箱及前支腿輪箱下部，橫移軌道作為其中重要的結(jié)構(gòu)，需要安平操作，若橋梁正好處于橫坡較大位置時(shí)，要進(jìn)行支墊操作，防止橋機(jī)橫向溜車，并且所支墊物間距不大于500mm。

3 WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)施工工藝及流程

本架橋機(jī)為WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)，主梁及各部件拼裝采用1 臺(tái)80 噸汽車吊吊裝，每4 節(jié)12 米主梁拼裝完畢擬采用2 臺(tái)80 噸汽車吊抬吊安裝到前支腿及中支腿上。主梁長(zhǎng)度安裝至48 米長(zhǎng)時(shí)將后托架和后支腿進(jìn)行定位加固，再將后續(xù)18 米主梁安裝（抬吊）至后托架及后支腿上，并與前次安裝完成的48 米主梁進(jìn)行拼接，雙主梁采用（48+48+18+18）對(duì)稱安裝方式進(jìn)行。

3.1 導(dǎo)梁及架橋機(jī)過(guò)孔

在開(kāi)始架設(shè)預(yù)制箱梁之前，需先將架橋機(jī)導(dǎo)梁縱向過(guò)孔，此時(shí)為了保證安全性，需將起重天車移至架橋機(jī)的尾部，鋪設(shè)支腿以及臨時(shí)的走行軌道，在過(guò)孔時(shí)，中支腿及輔助支腿底部油缸全部收空使支腿下行走落放在軌道上，收起前支腿及后支腿，中支腿及輔助支腿自行至下一跨就位，調(diào)整各支腿處于架梁狀態(tài)，起重天車移至提梁位置，架橋機(jī)準(zhǔn)備開(kāi)始預(yù)制梁的架設(shè)工作（圖5）。

圖5 架橋機(jī)過(guò)孔示意圖

3.2 運(yùn)梁、喂梁

由專業(yè)的運(yùn)梁車將預(yù)制箱梁從預(yù)制場(chǎng)運(yùn)送至架橋機(jī)后部的主梁內(nèi)，使用移動(dòng)式運(yùn)梁平車進(jìn)行喂梁操作，如圖6 所示。

圖6 喂梁示意圖

3.3 梁板安裝

邊梁安裝作業(yè)：（1）運(yùn)梁軌道延伸鋪軌進(jìn)行喂梁。（2）前、后吊梁天車同時(shí)進(jìn)行起吊預(yù)制箱梁。（3）前、后吊梁天車將混凝土梁縱向運(yùn)行到位。（4）在到達(dá)指定位置時(shí)，下落梁并脫開(kāi)吊索。（5）架橋機(jī)進(jìn)行整機(jī)的橫向移位，到達(dá)指定位置。（6）將混凝土梁運(yùn)輸至邊梁掛架的下部。（7）吊起邊梁。（8）整機(jī)攜梁橫向移位至邊梁所在位置。（9）下落就位中梁安裝：中梁安裝相對(duì)邊梁安裝較為簡(jiǎn)單，主要區(qū)別在于無(wú)需進(jìn)行橫向移位，一次性在預(yù)定位置進(jìn)行喂梁，進(jìn)行縱向移位，即可將中梁安裝在指定位置。

3.4 架橋機(jī)縱向移位

縱向移位作業(yè)步驟：（1）專業(yè)測(cè)量人員進(jìn)行測(cè)量定位。（2）鋪設(shè)延伸軌道。（3）中頂高支腿頂起，并且離開(kāi)軌道。（4）拆除中支腿的橫向鋼軌后落下。（5）中支腿落在縱向鋼軌上。（6）頂升后頂高支腿。（7）拆除橫向鋼軌。（8）后支腿轉(zhuǎn)向落在縱向鋼軌上。（9）起吊天車移至后端做配重。（10）收起前支腿，并進(jìn)行安全檢查。（11）整機(jī)縱向運(yùn)行到位，并落下前支腿。（12）頂升中頂高支腿使得中支腿落在橫向鋼軌上。（13）起升后頂高支腿并提升轉(zhuǎn)向落在橫向鋼軌上。（14）試運(yùn)行并進(jìn)行安全檢查，準(zhǔn)備作業(yè)。

4 WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)與傳統(tǒng)架橋機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)總結(jié)

4.1 WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)前支腿的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

常用架橋機(jī)在進(jìn)行首末孔作業(yè)時(shí)，由于需要將前支腿拆卸，然后再過(guò)孔，這樣造成實(shí)際工作量較大，施工便利性較差，工期較長(zhǎng)，為此WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)為了解決這個(gè)問(wèn)題，在原有基礎(chǔ)上配套了可以適應(yīng)作業(yè)橋臺(tái)高度的短截支腿。所配套的短截支腿可以在一定范圍內(nèi)通過(guò)其油缸對(duì)支腿進(jìn)行高度的調(diào)整。在架梁時(shí)，前支腿通過(guò)其機(jī)械結(jié)構(gòu)，本身受力轉(zhuǎn)為機(jī)械受力。其強(qiáng)度通過(guò)檢算符合本工程箱梁架設(shè)的設(shè)計(jì)要求。

4.2 過(guò)孔流程技術(shù)優(yōu)勢(shì)

不同與一般架橋機(jī)在過(guò)孔時(shí)，需將中支腿進(jìn)行拆卸后獨(dú)自走行到位，操作工序較多，并且安全性得不到有效保障。而WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)在過(guò)孔時(shí)，支腿一次走行，即可到達(dá)指定位置，所用時(shí)為傳統(tǒng)架橋機(jī)的50%，大大的減少了其中作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)，增加施工效率。

4.3 后支腿技術(shù)優(yōu)勢(shì)

WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)對(duì)后支腿走行機(jī)構(gòu)的輪箱鉸座進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不同與架橋機(jī)鉸座直接用連接到后支腿，WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)使用帶立軸式可旋轉(zhuǎn)的鉸座，在后支腿下橫梁相應(yīng)位置，開(kāi)出立軸安裝孔（如圖7）以及手孔，解決了傳統(tǒng)架橋機(jī)活動(dòng)余量不足，車輪啃軌的問(wèn)題，并增加后支腿臺(tái)車加強(qiáng)板、連接板、銹鋼板、滑板（四氟板）、螺栓、不立軸等相關(guān)部件，極大程度上降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

圖7 WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)后支腿示意

結(jié)束語(yǔ)

白駒大道改造及東延長(zhǎng)線工程利用WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)獨(dú)到的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，順利完成本工程所有預(yù)制梁的架設(shè)任務(wù)，得到上級(jí)單位的一致好評(píng)。通過(guò)本文介紹WJQ200t-40m A3 型架橋機(jī)的結(jié)構(gòu)以及使用流程，總結(jié)其相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，望為后續(xù)類似項(xiàng)目提供些許參考。