小半徑梁板架設(shè)技術(shù)研究

湯建華

（中交路橋華北工程有限公司，北京101100）

1 引言

近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)家對(duì)高速公路、一級(jí)、二級(jí)公路和城市道路的投入越來越大，公路橋梁的建設(shè)越來越多。當(dāng)公路穿越山區(qū)時(shí)，因受到地形、地質(zhì)等條件的限制，線型的平面曲線半徑一般較小，故在較低等級(jí)的公路及高速公路的匝道上，彎橋的應(yīng)用越來越廣泛[1]。

2 小半徑架梁背景

橋梁線形的設(shè)計(jì)采用小曲線半徑能提高橋梁外觀美感。而多數(shù)情況下，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)在小半徑橋梁上取代了預(yù)制結(jié)構(gòu)，但在山區(qū)的公路工程存在墩柱高、地勢(shì)復(fù)雜，現(xiàn)澆支架搭設(shè)安全穩(wěn)定性差、成本費(fèi)用高等特點(diǎn)，又不得不采用預(yù)制結(jié)構(gòu)，因此，小半徑的梁板架設(shè)成為施工的難點(diǎn)。如何突破這一技術(shù)難題，確保安全、高效、經(jīng)濟(jì)地完成工程任務(wù)是當(dāng)下應(yīng)急需解決的問題。

3 工程概況

由中交路橋建設(shè)有限公司承建的清水河縣馮家塔至老牛灣公路一標(biāo)項(xiàng)目，標(biāo)段線路全長(zhǎng)9.2km，主線按二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)速60km/h。標(biāo)段大橋7 座，特大橋梁1 座，項(xiàng)目位于山區(qū)，墩高、施工地形及社會(huì)環(huán)境復(fù)雜，橋梁工程受其影響，設(shè)計(jì)采用多跨小半徑曲線橋梁。其中，具有代表性的城彎梁特大橋，橋長(zhǎng)1 484m，共37 跨，橋面寬度9m，平均墩高55m，40m預(yù)制T 梁共171 片，從第7 跨到第24 跨梁板呈S 曲線，且曲線半徑為250m，橋面橫坡3%，因此，常規(guī)直線段架梁方法已不再適用于小半徑曲線段架梁。

4 關(guān)鍵技術(shù)控制點(diǎn)

工期緊、任務(wù)重而且橋梁工程又是關(guān)鍵控制性工程，面臨如此嚴(yán)峻的形式，項(xiàng)目人員做好了充足的準(zhǔn)備來迎接這次挑戰(zhàn)。通過多次技術(shù)與方案研討、查詢資料、科學(xué)計(jì)算、組織專家論證等方法，形成一套可行性方案，成功突破這一難題。小半徑架梁關(guān)鍵技術(shù)控制點(diǎn)如下。

4.1 架橋機(jī)選型（安全、經(jīng)濟(jì)、高效）

選擇一臺(tái)適用的架橋機(jī)是完成這次任務(wù)的關(guān)鍵步驟。經(jīng)過查詢資料，并與專業(yè)架橋機(jī)設(shè)備廠家溝通了解，充分進(jìn)行設(shè)備的比選，基于設(shè)備安全、高效、經(jīng)濟(jì)且易于租賃、到場(chǎng)快速、安拆便捷的原則，最終選用JQ200-50A3 型架機(jī)，但該機(jī)在架設(shè)曲線橋的最小半徑為350m（見表1），并不能滿足施工要求，經(jīng)各方商討決定，對(duì)該架橋機(jī)進(jìn)行改裝，使其在確保安全的前提下滿足使用要求。

表1 架橋機(jī)技術(shù)指標(biāo)

4.2 架橋機(jī)改裝

小半徑架梁因橋梁結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)彎半徑小，架橋機(jī)在正常行進(jìn)過跨時(shí)前支腿無法落在下一跨蓋梁上，因此，需要架橋機(jī)具有一定的旋轉(zhuǎn)功能采用使用。通常架橋機(jī)利用導(dǎo)梁軌道與支腿滑輪的間隙方可實(shí)現(xiàn)其最大旋轉(zhuǎn)角度。為使機(jī)身實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)功能，在中支腿處設(shè)置旋轉(zhuǎn)裝置；且前、后橫梁與導(dǎo)梁的連接法蘭盤螺栓松開，法蘭盤的螺栓孔加工成圓環(huán)段型，使其有一定的可調(diào)節(jié)范圍；最后對(duì)架橋機(jī)電氣化進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)左右兩側(cè)導(dǎo)梁可單獨(dú)進(jìn)行控制行走，方面更精準(zhǔn)地就位。在架梁施工前對(duì)改裝好的架橋進(jìn)行設(shè)備故障排查，合格后進(jìn)行架橋機(jī)過跨、旋轉(zhuǎn)、橫移、支腿就位實(shí)驗(yàn)，再一次確保其可行性。

架橋機(jī)在改裝前充分經(jīng)過安全穩(wěn)定性驗(yàn)算，并通過專家論證，在改裝完成后，進(jìn)行驗(yàn)收且得到了安監(jiān)部門的鑒定，確保了其安全及使用性能。

4.3 架橋機(jī)支腿的精確定位

在施工前，進(jìn)行模型演示，計(jì)算出架橋機(jī)各個(gè)支腿的相對(duì)位置，并在施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量標(biāo)記。在40m T 梁小半徑架設(shè)過程中，嚴(yán)格執(zhí)行施工方案，確保在架橋機(jī)過跨、旋轉(zhuǎn)、橫移、就位等操作中支腿能精準(zhǔn)就位。

4.4 確保喂梁通道

因JQ200-50A3 型架機(jī)導(dǎo)梁長(zhǎng)度為84m，橋面寬度為9m，在小半徑曲線段施工時(shí)由于，機(jī)身較長(zhǎng)，橋面寬度不足，架橋機(jī)旋轉(zhuǎn)后占滿橋面空間，導(dǎo)致無法喂梁。在經(jīng)過合理分析，精確計(jì)算決定拆除架橋機(jī)兩側(cè)導(dǎo)梁尾部12m 部分桁架，即可滿足架橋機(jī)在受最大荷載時(shí)的穩(wěn)定應(yīng)，又能滿足輛車通過，保證了施工的有序進(jìn)行。

5 施工過程

T 梁安裝施工工藝流程：

1）架橋機(jī)過跨：前支腿、中支腿、后支腿作為橋機(jī)支撐，后天車將中輔助支腿移動(dòng)到距離后支腿39m 處，準(zhǔn)備過跨。

利用中輔助支腿、中支腿作為橋機(jī)支撐，橋機(jī)過孔到36m處，放下后支腿。并利用后支腿、中支腿支撐架橋機(jī)，利用后天車將中輔助支腿挪至距離后支腿30m 處，利用天車開至尾部進(jìn)行配重。準(zhǔn)備繼續(xù)過跨。

利用中輔助支腿、中支腿作為橋機(jī)支撐，以中輔助支腿為支點(diǎn)，中支腿向內(nèi)橫向移動(dòng)1.65m，使架橋機(jī)旋轉(zhuǎn)角度6°（最大可旋轉(zhuǎn)16°）繼續(xù)過跨，當(dāng)橋機(jī)過孔到下一蓋梁處，前支腿右端橫向懸空距離0.96m。繼續(xù)以中輔助支腿為支點(diǎn)向內(nèi)橫向移動(dòng)0.43m，度角旋轉(zhuǎn)2°，使前支腿完全落在蓋梁上，此時(shí)完成架橋機(jī)過跨步驟[2]。

2）喂梁、提梁、移梁、落梁：為滿足喂梁通道拆除架橋機(jī)導(dǎo)梁尾部12m 桁節(jié)。將中輔助支腿移動(dòng)到中支腿后3m 位置，用中輔助支腿、前支腿撐架橋機(jī)，利用天車吊車中支腿，旋轉(zhuǎn)角度，使中支腿與前支腿平行。收起中輔助支腿，中支腿、前支腿支撐架橋機(jī)，將中輔助支腿放在距離中支腿15m 位置，準(zhǔn)備喂梁。架橋機(jī)調(diào)整好位置，運(yùn)梁車開始喂梁。梁板架設(shè)順序：外邊梁、外次中梁、內(nèi)邊梁、內(nèi)次中梁、中梁。副炮車（前車）開到中支腿位置時(shí)，前天車開始吊梁，中輔助支腿支撐架橋，防止橋機(jī)向后傾斜。前天車緩慢前行，主炮車（后車）換低擋小油門前進(jìn)，勻速保持3m/min，天車行駛速度3m/min，安排專人現(xiàn)場(chǎng)指揮，觀察炮車與天車速度是否保持一致，主炮車（后車）與前天車同步前進(jìn)，當(dāng)主炮車行駛到距離副炮車2m 位置處，后天車開始吊梁。

將外邊梁放在9#蓋梁上，梁板與架橋機(jī)導(dǎo)梁平行。單獨(dú)移動(dòng)前支腿橫移軌道，將外邊梁位置預(yù)留出來；然后移動(dòng)中支腿，中支腿向外移動(dòng)2.96m，架橋機(jī)導(dǎo)梁與邊梁支座墊石中心線平行。

前支腿、中支腿支撐架橋機(jī)，天車起吊梁板，橫移外邊梁，落梁就位，其他步驟依次循環(huán)。

6 施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

小半徑T 梁架設(shè)是一個(gè)既簡(jiǎn)單又復(fù)雜的施工工序，簡(jiǎn)單是因?yàn)樗且粋€(gè)拼裝過程，復(fù)雜的原因是為了保障施工能夠安全正常的進(jìn)行，必須提前做大量的準(zhǔn)備工作（包括人力組織、物力組織、技術(shù)組織的準(zhǔn)備工作），還有施工過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)和配合工作。只有協(xié)調(diào)好各環(huán)節(jié)施工步驟，才能為順利架設(shè)橋梁提供良好的保障。

同時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）梁板運(yùn)輸過程中要充分考慮路況、車況、交通狀況，在梁板運(yùn)輸過程中抗傾覆性驗(yàn)算，要考慮架梁通道的橫坡、縱坡等情況；（2）在輛車通過橋梁伸縮縫、濕接縫或固結(jié)端時(shí)，應(yīng)鋪設(shè)鋼板，并計(jì)算鋼板所受荷載能否滿足要求；（3）架橋機(jī)過跨旋轉(zhuǎn)時(shí)，在旋轉(zhuǎn)銷軸處設(shè)置角度刻度盤，支腿落點(diǎn)處提前測(cè)量標(biāo)記，確保各部位精準(zhǔn)就位；（4）支腿下墊枕木及層數(shù)進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，防止架橋機(jī)發(fā)生傾覆。

7 結(jié)語

近年來，隨著我國(guó)科技經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國(guó)家對(duì)高速公路、一級(jí)、二級(jí)公路和城市道路的投入都很大，公路橋梁的建設(shè)越來越多。當(dāng)公路穿越山區(qū)時(shí)，受到地形、地質(zhì)等條件的限制，線型的平面曲線半徑一般較小，故在較低等級(jí)的公路及高速公路的匝道上，彎橋的應(yīng)用越來越廣泛。

彎梁橋是一種具有流暢線型的結(jié)構(gòu)，它實(shí)現(xiàn)了公路橋梁的交通轉(zhuǎn)向功能，其線條流暢、明快、意境生動(dòng)，視覺上能夠給人以美感；另外，彎梁橋能較好地適應(yīng)地形、地物限制的要求，使交通線路的布置趨于合理和科學(xué)，且其自身造型往往能較好地與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致。盡管彎梁橋施工較為復(fù)雜且造價(jià)相對(duì)較高，但綜合考慮，彎梁橋都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和良好的發(fā)展前景。

本工藝選用了合適的運(yùn)梁車和架橋機(jī)，成功解決了小半徑橫向超高梁片的架設(shè)和運(yùn)輸及線形調(diào)整問題，該方法減少了施工占地，降低了施工難度，保證了施工安全，最大程度地節(jié)約了時(shí)間和材料，同時(shí)施工效率高、費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效益好，為今后類似工程提供一種高效、快捷、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的新型施工方案，對(duì)項(xiàng)目的質(zhì)量、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)管控有著較好的推動(dòng)作用。

彎梁橋在實(shí)際工程中的應(yīng)用較為廣泛，研究并使用的彎梁橋梁體架設(shè)技術(shù)經(jīng)過不斷地總結(jié)完善，已成為一種成熟的施工技術(shù)。本工藝與同類橋梁施工工藝相比，由于工程占地面積小，場(chǎng)地易于布置，工程進(jìn)度快，干擾因素少，有利于文明施工，能夠較好地利用各種資源。同時(shí)，工藝需要的材料易于租賃，機(jī)械設(shè)備的大量應(yīng)用大大提高了工程效率，節(jié)約了大量費(fèi)用，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。