探究架橋機運梁車設備在特殊工況的施工應用

鄧澤明

（中鐵十一局集團第六工程有限公司 湖北襄陽 441000）

0 引言

高鐵項目的建設與運營，不僅促進了社會經濟的發展，同時也有效提高了運輸效率。基于國內制造業的不斷發展，架橋機運梁車的性能大大提高，900t箱梁架設技術已成熟推廣，40m跨1000t運架設備也已經成功運用，具有我國自有知識產權的高鐵橋梁建設技術體系正在不斷完善，進一步推動我國高速鐵路建設進入到新階段。

1 高鐵施工常用的架橋機類型

1.1 下導梁式架橋機

此類型架橋機主要結構包含雙主梁、前后支腿、輔支腿、下導梁、起重天車、卷揚機構、液壓系統、電氣控制系統等，其中雙主梁包含前、后懸臂結構，具體施工時采用尾部喂梁的施工方式。以THQ900型架橋機為例：設備前、后支腿簡支支撐主梁，架設作業時，工況受力分析明確；采用一跨式下導梁結構，架橋機自身可以完成位移過孔，縱向穩定性較強，由于下導梁的長度較短，能夠方便的架設首末孔橋；對于短橋群區域的施工，架橋機使用運梁車馱運，無需解體和其他輔助機具，轉場速度快。在架梁施工期間，后支腿支撐在已經架設好的梁體端部，并且由起重天車提供前行動力，使得梁體不斷前進，等到待架設的梁體抵達架孔上方時，便可進行落梁工作，如圖1所示。

1.2 懸臂式架橋機

圖1 下導梁式架橋機在施工中的應用

此類型架橋機主要由前支腿、中支腿、后支腿、起重小車、導梁結構、電氣系統、液壓系統、動力系統等部分組成，具體施工時采用步履式行進方式，架橋機腹內喂梁，起重小車吊梁、移梁，兩跨連續導梁的施工方式。以SPJ900/32B型架橋機為例：架梁施工期間，后支腿需要牢固的支撐在已經架設完成的梁體尾部，中支腿需要支撐在已經架設完成的梁體前端位置，前支腿需要支撐在前方位置的橋墩頂部，進而可以形成兩跨連續梁結構，不需任何其它輔助結構，操作簡便，變跨方便，對作業環境適應性強；架橋機整機懸臂過孔，運梁車一次到位，連續完成吊梁、前移、落梁和橫移就位等動作，作業流程簡單易行，如圖2所示；當架橋機需要轉場作業時，可采用運梁車馱運和架橋機自行轉移兩種作業方式實現，馱運轉場時，只需利用架橋機自身功能即可實現運梁車馱運架橋機，可整機馱運通過隧道，并無需大的拆解動作，運輸方便，裝拆容易，部件結構拆裝后適于長途運輸。

1.3 流動式架橋機

圖2 懸臂式架橋機在施工中的應用

這一類型的設備主要由走行輪組、車架、支腿、主梁、起重小車、動力系統、液壓系統、電氣系統及制動系統等組成，此型架橋機采用提梁、運梁、架設三合一的設計模式，如圖3所示。以SLJ900型運架一體機為例，采用該型號設備進行施工，能夠把整孔混凝土箱梁從預制場地通過便道、鐵路路基、橋梁（包括剛構連續梁、鋼混結合連續梁等）、隧道運至架梁工位，并自行完成架梁作業；能迅速自行轉場，可馱運混凝土箱梁通過隧道并可在包括隧道口及隧道內架梁的任意路線位置進行架梁作業。該機在架梁過程中，任何部位均不需要錨固，減少了架梁作業量，提高了作業安全性。另外，由于該類型的架橋機內部結構相對復雜，維護工作有著一定的難度，同時，如果預制場與施工現場的距離較長，此類設備的使用效率會有一定程度的降低。

圖3 運架一體式架橋機在施工中的應用

2 架橋機運梁車在特殊工況的施工要點分析

2.1 起升設備的技術要點

當前，箱梁結構在高鐵線路的施工過程中有著廣泛的應用，具體架設工作中要合理應用大型起升設備，確保施工工作的安全性與高效性。一般來說，起升施工需要在梁體上設置4個不同的吊點，并且在吊梁期間要確保4個不同吊點的受力情況均勻。以往所使用的起吊技術存在著吊點受力不均的問題，起升環節中容易發生梁體扭曲、受損等問題，進而對施工質量造成了嚴重的影響。為妥善解決這一問題，需合理應用4點起吊、3點均衡的起吊技術。在梁體的起吊、縱走以及橫移、落梁期間，要確保梁體的受力均衡。此外，對于施工期間使用2個不同的滑車組，并分別使用獨立的鋼絲繩，防止梁體起升過程中發生扭曲破壞。其中，圖4（左圖）為均衡起升結構示意圖。另外，對于梁體的吊裝作業，要確保4個不同的吊點均勻的分布于梁體的兩側位置，并且吊點之間的距離要保持相等。梁體吊裝過程要保持勻速，進而確保4點的受力均衡，其中圖4（右圖）為均衡起吊原理示意圖。

圖4 均衡起升結構與起吊原理

2.2 過孔過程技術要點

首先，架梁施工時通常在導梁結構上進行前支腿的設計，但是可以根據施工期間的具體需求，對導梁位置做出調整。其次，由于打孔技術的操作流程相對復雜，對于施工人員有著較高的專業要求，同時還要操作人員還要具備一定的工作經驗。由于兩跨連續式架橋機有著操作便便、裝置簡易以及安全系數高的優勢，因而在當前的施工環節中有著廣泛的應用。

2.3 運梁車馱運架橋機過隧道技術要點

一方面，過隧道時要求架橋機運梁車進行梁體的低位馱運，這就需要工作人員在施工前對前、后支腿進行拆卸，以求降低設備的高度與寬度。具體施工期間，要對隧道特殊工況做出研究，拆卸下來的導梁可以放置在梁場。另一方面，在進行低位馱運支架的安裝過程中，要加強對吊裝技術以及液壓升降支架的應用。此外，由于隧道施工存在較多的安全隱患，因而施工現場應做好相關的安全保證措施。①要保證架橋機不能與隧道內壁發生碰觸；②在進行架橋機的拆裝過程中，要嚴格參照操作規程進行；③梁體馱運期間要嚴格按照既定的標志線行走，防止出現偏移的問題。

2.4 大坡度架梁技術要點

部分高鐵客運專線由于地理位置及線路設計的原因，會存在有大坡度線路箱梁架設的情況。如在某鐵路客運專線施工期間，該項目使用SLJ900流動式架橋機進行橋梁架設，原設計運、架箱梁最大載重量900t，運梁適應最大縱坡30‰，架梁適應最大縱坡20‰，而該客運專線箱梁最大重量均不超過750t，最大縱坡為25‰，架橋機在運梁方面動力及制動性能均可滿足要求。但因為架梁作業時為大坡度架設，考慮架橋機架梁的安全性，在架橋機后車驅動馬達液壓管路上增加電比例平衡閥，使馬達排油腔產生足夠的背壓，形成阻力矩，防止架橋機下坡時加速下行，同時也能起到一定的制動效果。此時還需對主支腿進行調節，使其伸長300mm，以保證主梁為調平狀態；同時對輔助支腿進行改造，在三角立柱框架上的耳座位置增加550mm增高座和斜拉油缸耳座，消除輔助支腿伸出后長度不夠的問題，同時保證輔助支腿能支撐在橋墩墊石上并能將主梁頂起使主支腿脫空。當大縱坡橋落梁完成后，架橋機變為空載，此時架橋機前端主梁懸出較長，后車架正壓力減小，車輪與地面的附著力不足，架橋機無法退回。由于坡度增加5‰，因此架橋機產生沿坡度方向下滑力為600×5‰=3t，此時在后車架上增加10t配重以增大車輪與地面的附著力，架橋機即可順利退回。

3 結束語

大型架橋機運梁車的應用，極大提高了高鐵線路的施工效率，尤其在通過隧道及大坡度橋面等特殊工況的施工時，要合理應用機械設備，做好施工期間的安全防護工作，確保施工工作的順利開展。