高鐵箱梁架設施工技術要點

張鳳宇

（中鐵建大橋工程局集團第一工程有限公司，遼寧 大連 116021）

高鐵是我國交通網絡中的重要組成部分，現階段其建設規模逐步擴大，合理選擇施工技術是確保施工質量的重要前提。根據高鐵建設工作現狀得知，箱梁架設施工取得較好的應用效果，可提高施工作業的秩序性。

1 工程概況

南端上行聯絡線特大橋位于巢湖市巢湖東站南端，自合福鐵路巢湖東站引出，線路里程為SLSDK000+408.450～SLSDK003+578.295，共計89孔簡支箱梁和2聯連續梁，線路跨越合福鐵路后與商合杭正線并線。根據現場作業情況選用了箱梁架設施工技術。

2 架設方式

在工程人員長期耕耘之下，總結出豐富的施工經驗，我國高鐵箱梁施工技術已經得到顯著的提高，形成支架現澆、預制架設等多種方法，現階段應用較廣泛的當屬預制架設。高鐵建設領域所用箱梁的體積較大，在有限的作業空間內明顯加大施工難度，架設工作中常輔以支架節段拼接法，基于多種方法的結合使用可為橋梁建設創造便捷條件。

3 箱梁架設工藝

3.1 總體構成

高性能機械設備是箱梁架設施工的必要前提，TLJ550型架橋機具有較強的工作能力，以2臺吊梁行車為基礎，配套了箱型主梁、支腿、懸臂梁、導梁等結構，并形成以電氣控制系統為代表的整機系統，彼此間協同工作。

3.2 吊梁行車

吊梁行車共配置2臺，采取前后布置的方式，發揮出走行系統的驅動作用，實現主梁的高精度運行（前后方向），縱移基于雙軌式的方法而實現；走行系統配置了臺車箱體，其具有高度成熟的均衡梁技術，可實現穩定的走行以及精確的定位，為順利落梁提供了良好條件。吊梁行車配置了定滑輪組，通過此裝置與動滑輪的結合可形成完整起升系統。吊梁行車上方配置一套液壓橫移裝置，在其作用下實現同步橫移，以便給梁體微調提供支持，提高落梁的精確性。共有4臺卷揚機，基于鋼絲繩導繞系統的協同作用可構成起升系統。配置卷揚機，各自的鋼絲繩處于相互連通的狀態，以達到平衡吊具吊點的效果。從卷揚機的布設情況來看，其分布在架橋機主梁前后端，并且優化了吊梁行車的形式，采取的是平面結構，得益于此結構特點可顯著降低整機高度。首末雙級制動的方式可實現對卷揚機啟停狀態的有效控制，各卷筒分別開設了自動排繩槽，以提高排繩的規則性并創造安全的起升作業環境。

3.3 主梁

主梁采取箱型結構形式并由12個節段構成，各自長度不一，依據實際情況而調節，最大12m，均通過拼接板栓接的方式實現各節段的穩定連接，其優勢在于提高了裝拆便捷性；配套水平框架架構，分別布設于主梁前后位置，增設了變跨接頭，采取置于主梁下部的安裝方式，實現與前支腿的穩定聯結，為變跨施工創造了良好條件。主梁是整體承受荷載的重要裝置，為確保吊梁行車穩定運行，應注重對其預拱度的設置，以不影響強度和剛度為前提最大限度減小自重。

3.4 前支腿

前支腿的作用在于為主梁提供前支撐點，該裝置含固定節、調整節和折疊節，提高了橋梁變跨作業的靈活性［1]。前支腿固定節處配置了移位滾輪，其運動特點在于沿主梁下蓋板實現高效、準確的縱向移位，為變跨提供了支持。前支腿與主梁采取鉸接方式，優化了架橋機受力狀態，避免了受力過于復雜的問題。

前支腿下部主要由折疊節構成，根據實際施工狀況靈活調整，在最后一孔梁架設時能夠實現兩側的折起，其特點在于前支腿可以支立于橋臺處并具有足夠的穩定性，從而順利完成最后一孔架設作業。在調整節的支持下可靈活調整前支腿長度，提高變跨作業的靈活性。

3.5 后支腿

后支腿設置為“○”結構，在其作用下可滿足喂梁作業時對于凈高與凈寬的要求，并配置了液壓千斤頂。

后支腿臺車的運行采取單軌方式，鋪設了起重機軌，基于特定的工藝擴大其與梁面的接觸間距。走行軌道通過卷揚機的動力支持以及導繞滑輪的配合，可顯著提高施工便捷性。專用受力裝置的布設方式合理，安裝于走行輪之間，可實現與橋面的良好接觸。

3.6 懸臂梁

懸臂梁選擇的是板梁式桁架結構，通過栓接的方式實現與主梁前端的連接，中部增設連接系，并于該梁的下緣處鋪設軌道，由于具有輕微的上翹形態，因此可維持導梁天車的穩定運行。從結構特性來看懸臂梁的剛度較大，可為下導梁前移提供支持，如圖1所示。

3.7 下導梁天車

選用吊掛式結構形式，配置的走行系統具有較靈活的變頻調速能力，提高了下導梁對位精度；起升系統配置了高性能卷揚機，正常狀況下起升高度可達8000mm；此外，增設了橫移裝置，由于其具有±1000mm的橫移量，因此可為曲線過孔創造良好條件。

3.8 下導梁

下導梁選擇的是箱式結構，在其上部增設了雙軌，作用在于推動輔支腿臺車的高效運行；下部采取的是箱式支撐方式，考慮到下導梁低位設置的特殊性，應注重最后一座孔橋安裝時的工藝優化，即應當設置后支腿，在其作用下確保下導梁上橋臺。

3.9 輔支腿

下橫梁是輔支腿結構組成中的重要部分，該處配備了縱移動力裝置，可實現鏈傳動行走。輔支腿具有臨時支撐作用，以便穩定、高效地實現架橋機移位過孔；并且還可作為前支點而使用，為架橋機移位過孔提供幫助，提高了調整作業的靈活性［2]。

3.10 卷揚機

本項目配置慢速卷揚機，此裝置的額定起重量為13t、繩速6m／min、鋼絲繩等拉力130kN，內置了電力液壓鼓式制動器，可實現及時啟停。

3.11 電、液控制系統

關于動力裝置的選擇使用的是250kW 的發電機組，將其連接至電氣控制系統，形成整體后安裝在架橋機尾端上部區域，如圖2所示。液壓系統是整機極為關鍵的組成，選擇分散式布局的方式，其特點在于可縮短高壓管路，有效解決液壓損失過大的問題，為整機的穩定運行提供支持。

電氣系統的工作性能在很大程度上影響架橋機的整體運行狀況，由柴油發電機組、卷揚電機、控制柜等多個部分構成。

本項目選擇的是TLJ550型架橋機，從配置的電氣系統硬件角度來看以PLC和變頻系統尤為關鍵，通過屏幕可呈現裝置運行信息，如各關鍵點的數據、各構件的實時運行狀態等，為操作者提供了便捷化窗口，形成友好人機界面。此外，電氣系統設置了圖形聲光報警功能，幫助作業人員及時掌握現場突發情況，通過無線遙控裝置顯著提高了操作便捷性。

電氣系統的電路組成方面包含電動機主回路、PLC控制電路、遙控裝置等，運行選用的是380V、50Hz的三相四線制交流供電形式，且整個系統的運行由PLC全程控制。

關于電氣控制柜的設置，所在區域為主梁后部平臺處，操作室位于主梁后橫聯前部，通過控制電纜實現二者的高效連接；還增設有遙控裝置，其作用在于調控全系統的運行。整機的接線盒均勻至各關鍵節點處，并含多個按鈕盒，顯著提高了電氣系統控制效率，也為后續的維護工作創設了良好條件，整機運行更加穩定。

4 結語

箱梁架設施工技術具有較高的應用價值，對于現階段的高鐵建設具有推動性作用，為高鐵安全、高效的施工作業提供了重要支持。當然，若要全面發揮出箱梁架設施工技術的應用優勢，則必須緊密結合工程實際情況創建科學的施工方案，以此為指導推動各項施工作業的順利開展，全面確保箱梁架設中各環節的施工質量。