鄧澤明

（中鐵十一局集團(tuán)第六工程有限公司 湖北襄陽 441000）

0 引言

高鐵項(xiàng)目的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)，不僅促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)也有效提高了運(yùn)輸效率?；趪?guó)內(nèi)制造業(yè)的不斷發(fā)展，架橋機(jī)運(yùn)梁車的性能大大提高，900t箱梁架設(shè)技術(shù)已成熟推廣，40m跨1000t運(yùn)架設(shè)備也已經(jīng)成功運(yùn)用，具有我國(guó)自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高鐵橋梁建設(shè)技術(shù)體系正在不斷完善，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)高速鐵路建設(shè)進(jìn)入到新階段。

1 高鐵施工常用的架橋機(jī)類型

1.1 下導(dǎo)梁式架橋機(jī)

此類型架橋機(jī)主要結(jié)構(gòu)包含雙主梁、前后支腿、輔支腿、下導(dǎo)梁、起重天車、卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等，其中雙主梁包含前、后懸臂結(jié)構(gòu)，具體施工時(shí)采用尾部喂梁的施工方式。以THQ900型架橋機(jī)為例：設(shè)備前、后支腿簡(jiǎn)支支撐主梁，架設(shè)作業(yè)時(shí)，工況受力分析明確；采用一跨式下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)，架橋機(jī)自身可以完成位移過孔，縱向穩(wěn)定性較強(qiáng)，由于下導(dǎo)梁的長(zhǎng)度較短，能夠方便的架設(shè)首末孔橋；對(duì)于短橋群區(qū)域的施工，架橋機(jī)使用運(yùn)梁車馱運(yùn)，無需解體和其他輔助機(jī)具，轉(zhuǎn)場(chǎng)速度快。在架梁施工期間，后支腿支撐在已經(jīng)架設(shè)好的梁體端部，并且由起重天車提供前行動(dòng)力，使得梁體不斷前進(jìn)，等到待架設(shè)的梁體抵達(dá)架孔上方時(shí)，便可進(jìn)行落梁工作，如圖1所示。

1.2 懸臂式架橋機(jī)

圖1 下導(dǎo)梁式架橋機(jī)在施工中的應(yīng)用

此類型架橋機(jī)主要由前支腿、中支腿、后支腿、起重小車、導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等部分組成，具體施工時(shí)采用步履式行進(jìn)方式，架橋機(jī)腹內(nèi)喂梁，起重小車吊梁、移梁，兩跨連續(xù)導(dǎo)梁的施工方式。以SPJ900/32B型架橋機(jī)為例：架梁施工期間，后支腿需要牢固的支撐在已經(jīng)架設(shè)完成的梁體尾部，中支腿需要支撐在已經(jīng)架設(shè)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(jìn)而可以形成兩跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，不需任何其它輔助結(jié)構(gòu)，操作簡(jiǎn)便，變跨方便，對(duì)作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)；架橋機(jī)整機(jī)懸臂過孔，運(yùn)梁車一次到位，連續(xù)完成吊梁、前移、落梁和橫移就位等動(dòng)作，作業(yè)流程簡(jiǎn)單易行，如圖2所示；當(dāng)架橋機(jī)需要轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，可采用運(yùn)梁車馱運(yùn)和架橋機(jī)自行轉(zhuǎn)移兩種作業(yè)方式實(shí)現(xiàn)，馱運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)，只需利用架橋機(jī)自身功能即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)梁車馱運(yùn)架橋機(jī)，可整機(jī)馱運(yùn)通過隧道，并無需大的拆解動(dòng)作，運(yùn)輸方便，裝拆容易，部件結(jié)構(gòu)拆裝后適于長(zhǎng)途運(yùn)輸。

1.3 流動(dòng)式架橋機(jī)

圖2 懸臂式架橋機(jī)在施工中的應(yīng)用

這一類型的設(shè)備主要由走行輪組、車架、支腿、主梁、起重小車、動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及制動(dòng)系統(tǒng)等組成，此型架橋機(jī)采用提梁、運(yùn)梁、架設(shè)三合一的設(shè)計(jì)模式，如圖3所示。以SLJ900型運(yùn)架一體機(jī)為例，采用該型號(hào)設(shè)備進(jìn)行施工，能夠把整孔混凝土箱梁從預(yù)制場(chǎng)地通過便道、鐵路路基、橋梁（包括剛構(gòu)連續(xù)梁、鋼混結(jié)合連續(xù)梁等）、隧道運(yùn)至架梁工位，并自行完成架梁作業(yè)；能迅速自行轉(zhuǎn)場(chǎng)，可馱運(yùn)混凝土箱梁通過隧道并可在包括隧道口及隧道內(nèi)架梁的任意路線位置進(jìn)行架梁作業(yè)。該機(jī)在架梁過程中，任何部位均不需要錨固，減少了架梁作業(yè)量，提高了作業(yè)安全性。另外，由于該類型的架橋機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，維護(hù)工作有著一定的難度，同時(shí)，如果預(yù)制場(chǎng)與施工現(xiàn)場(chǎng)的距離較長(zhǎng)，此類設(shè)備的使用效率會(huì)有一定程度的降低。

圖3 運(yùn)架一體式架橋機(jī)在施工中的應(yīng)用

2 架橋機(jī)運(yùn)梁車在特殊工況的施工要點(diǎn)分析

2.1 起升設(shè)備的技術(shù)要點(diǎn)

當(dāng)前，箱梁結(jié)構(gòu)在高鐵線路的施工過程中有著廣泛的應(yīng)用，具體架設(shè)工作中要合理應(yīng)用大型起升設(shè)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(shè)置4個(gè)不同的吊點(diǎn)，并且在吊梁期間要確保4個(gè)不同吊點(diǎn)的受力情況均勻。以往所使用的起吊技術(shù)存在著吊點(diǎn)受力不均的問題，起升環(huán)節(jié)中容易發(fā)生梁體扭曲、受損等問題，進(jìn)而對(duì)施工質(zhì)量造成了嚴(yán)重的影響。為妥善解決這一問題，需合理應(yīng)用4點(diǎn)起吊、3點(diǎn)均衡的起吊技術(shù)。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(duì)于施工期間使用2個(gè)不同的滑車組，并分別使用獨(dú)立的鋼絲繩，防止梁體起升過程中發(fā)生扭曲破壞。其中，圖4（左圖）為均衡起升結(jié)構(gòu)示意圖。另外，對(duì)于梁體的吊裝作業(yè)，要確保4個(gè)不同的吊點(diǎn)均勻的分布于梁體的兩側(cè)位置，并且吊點(diǎn)之間的距離要保持相等。梁體吊裝過程要保持勻速，進(jìn)而確保4點(diǎn)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(jié)構(gòu)與起吊原理

2.2 過孔過程技術(shù)要點(diǎn)

首先，架梁施工時(shí)通常在導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)上進(jìn)行前支腿的設(shè)計(jì)，但是可以根據(jù)施工期間的具體需求，對(duì)導(dǎo)梁位置做出調(diào)整。其次，由于打孔技術(shù)的操作流程相對(duì)復(fù)雜，對(duì)于施工人員有著較高的專業(yè)要求，同時(shí)還要操作人員還要具備一定的工作經(jīng)驗(yàn)。由于兩跨連續(xù)式架橋機(jī)有著操作便便、裝置簡(jiǎn)易以及安全系數(shù)高的優(yōu)勢(shì)，因而在當(dāng)前的施工環(huán)節(jié)中有著廣泛的應(yīng)用。

2.3 運(yùn)梁車馱運(yùn)架橋機(jī)過隧道技術(shù)要點(diǎn)

一方面，過隧道時(shí)要求架橋機(jī)運(yùn)梁車進(jìn)行梁體的低位馱運(yùn)，這就需要工作人員在施工前對(duì)前、后支腿進(jìn)行拆卸，以求降低設(shè)備的高度與寬度。具體施工期間，要對(duì)隧道特殊工況做出研究，拆卸下來的導(dǎo)梁可以放置在梁場(chǎng)。另一方面，在進(jìn)行低位馱運(yùn)支架的安裝過程中，要加強(qiáng)對(duì)吊裝技術(shù)以及液壓升降支架的應(yīng)用。此外，由于隧道施工存在較多的安全隱患，因而施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)做好相關(guān)的安全保證措施。①要保證架橋機(jī)不能與隧道內(nèi)壁發(fā)生碰觸；②在進(jìn)行架橋機(jī)的拆裝過程中，要嚴(yán)格參照操作規(guī)程進(jìn)行；③梁體馱運(yùn)期間要嚴(yán)格按照既定的標(biāo)志線行走，防止出現(xiàn)偏移的問題。

2.4 大坡度架梁技術(shù)要點(diǎn)

部分高鐵客運(yùn)專線由于地理位置及線路設(shè)計(jì)的原因，會(huì)存在有大坡度線路箱梁架設(shè)的情況。如在某鐵路客運(yùn)專線施工期間，該項(xiàng)目使用SLJ900流動(dòng)式架橋機(jī)進(jìn)行橋梁架設(shè)，原設(shè)計(jì)運(yùn)、架箱梁最大載重量900t，運(yùn)梁適應(yīng)最大縱坡30‰，架梁適應(yīng)最大縱坡20‰，而該客運(yùn)專線箱梁最大重量均不超過750t，最大縱坡為25‰，架橋機(jī)在運(yùn)梁方面動(dòng)力及制動(dòng)性能均可滿足要求。但因?yàn)榧芰鹤鳂I(yè)時(shí)為大坡度架設(shè)，考慮架橋機(jī)架梁的安全性，在架橋機(jī)后車驅(qū)動(dòng)馬達(dá)液壓管路上增加電比例平衡閥，使馬達(dá)排油腔產(chǎn)生足夠的背壓，形成阻力矩，防止架橋機(jī)下坡時(shí)加速下行，同時(shí)也能起到一定的制動(dòng)效果。此時(shí)還需對(duì)主支腿進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其伸長(zhǎng)300mm，以保證主梁為調(diào)平狀態(tài)；同時(shí)對(duì)輔助支腿進(jìn)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(zhǎng)度不夠的問題，同時(shí)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(dāng)大縱坡橋落梁完成后，架橋機(jī)變?yōu)榭蛰d，此時(shí)架橋機(jī)前端主梁懸出較長(zhǎng)，后車架正壓力減小，車輪與地面的附著力不足，架橋機(jī)無法退回。由于坡度增加5‰，因此架橋機(jī)產(chǎn)生沿坡度方向下滑力為600×5‰=3t，此時(shí)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(jī)即可順利退回。

3 結(jié)束語

大型架橋機(jī)運(yùn)梁車的應(yīng)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(shí)，要合理應(yīng)用機(jī)械設(shè)備，做好施工期間的安全防護(hù)工作，確保施工工作的順利開展。