盛超杰

（中交武漢港灣工程設(shè)計研究院有限公司，湖北武漢 430040）

隨著理論研究的深入以及工程活動的開展，高速鐵路橋梁架設(shè)施工技術(shù)具有多樣化、成熟化的發(fā)展特點，為高速鐵路箱梁架設(shè)施工提供了重要的技術(shù)支撐。為充分發(fā)揮架設(shè)施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，應(yīng)加強探討，明確技術(shù)的應(yīng)用思路以及應(yīng)用要點，掌握設(shè)備的配置方案，有效推進(jìn)鐵路橋梁架設(shè)施工進(jìn)程。

1 鐵路橋梁架設(shè)施工技術(shù)

高速鐵路橋梁對結(jié)構(gòu)的剛度和強度均有較高的要求，結(jié)構(gòu)的此類力學(xué)特性將直接對橋梁的整體質(zhì)量造成影響。工程人員需要深入工程實際環(huán)境，根據(jù)具體施工條件探尋具有可行性的鐵路橋梁架設(shè)方法，各項工作落實到位。

高速鐵路橋梁普遍采用小跨度和中跨度的形式，結(jié)構(gòu)以單室箱型截面梁為主。在具體施工中，常采用膺架法、懸灌法，架設(shè)設(shè)備以架橋機、造橋機為主，通過相應(yīng)方法與設(shè)備的合理應(yīng)用，將箱梁架設(shè)到位，有效保證箱梁的架設(shè)施工質(zhì)量[1]。

架橋機在高速鐵路橋梁架設(shè)中具有廣泛應(yīng)用，能夠減輕架設(shè)施工人員的工作負(fù)擔(dān)，以機械化的方式施工，在安全的環(huán)境中將箱梁結(jié)構(gòu)架設(shè)到位。造橋機與架橋機配合，可以滿足施工現(xiàn)場制造架設(shè)的作業(yè)要求?，F(xiàn)階段，造橋機主要采用移動模架法，相比之下，造橋機在國外高速鐵路橋梁架設(shè)施工中的應(yīng)用更為廣泛，與該類設(shè)備發(fā)展成熟、性能可靠有密切關(guān)聯(lián)。

（1）造橋機。

設(shè)備使用期間對現(xiàn)場其他工序的干擾較小，有利于保證施工的安全性；可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，提升施工的規(guī)范性；該類設(shè)備梁跨結(jié)構(gòu)較小，對施工空間的要求較低。僅采用造橋機，將出現(xiàn)施工規(guī)模偏大的情況，對施工效率造成影響。

（2）架橋機。

通過架橋機的應(yīng)用實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，縮短施工時間。但架橋機運行過程中的細(xì)節(jié)較多，易受到某些細(xì)部因素的阻礙，影響施工進(jìn)程的順利推進(jìn)，因此要求工程人員高度重視各處細(xì)節(jié)，采取有效控制措施。施工單位正式施工前，應(yīng)結(jié)合實際情況做好測算與分析工作，測算合格后正式施工。

2 架設(shè)方法及設(shè)備的選擇

2.1 鐵路橋梁施工需要設(shè)備準(zhǔn)備

（1）施工影響范圍調(diào)查。

向有關(guān)單位遞交申請，經(jīng)過批準(zhǔn)后進(jìn)行架梁的施工，工程施工的正式時間為停電后、過孔前。

（2）架橋機拼裝調(diào)試。

拼裝架橋機工序：安放中橫移軌道→安放中托輪組→拼裝主梁→拼裝前框架→拼裝后上橫梁→拼裝前支腿→拼裝后支腿→拼裝天車→電器系統(tǒng)安裝→全面安檢。

（3）安設(shè)架橋機縱、橫移軌道。

利用全站儀的方式對架橋機橫移軌道進(jìn)行定位，以增強架梁的穩(wěn)定性，為了加強架橋機向兩端移動的同步性，應(yīng)當(dāng)將枕木設(shè)置在軌道下方，同時注意軌距。利用鋼筋將抗震錨栓和橫移軌道緊密連接起，可將下鋪枕木的方向調(diào)成和水平于軌道的方向，使架橋機更穩(wěn)定；采取鋼筋等材料固定縱移軌道。

（4）臨跨箱梁成品保護(hù)。

在枕木垛的幫助下對橋墩蓋梁對應(yīng)箱梁翼邊緣位置進(jìn)行加固，以此增加該邊緣位置的穩(wěn)定性。

2.2 設(shè)備選擇

架設(shè)方法的選擇以及設(shè)備的配套均是高速鐵路橋梁工程施工中需要考慮的內(nèi)容，除施工質(zhì)量外，成本也不容忽視，必須在施工質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益間尋求均衡點，提升綜合應(yīng)用效果。

（1）施工單位確定具體的架設(shè)方法后，相應(yīng)的設(shè)備類型及數(shù)量關(guān)系也已經(jīng)確定，原因在于架設(shè)方法與機械設(shè)備具有配套的關(guān)系，兩者密不可分。確定施工設(shè)備的數(shù)量時，還需要考慮工程量以及施工周期，形成合理的配置方案，構(gòu)建完善的設(shè)備機群，共同發(fā)揮出生產(chǎn)力優(yōu)勢。

（2）架橋機是高速鐵路橋梁架設(shè)施工中的關(guān)鍵設(shè)備，其使用成本較高，幾乎占到總成本的60%左右，造橋機在此方面的占比約為45%。隨著機械設(shè)備的改變，各自占用的項目成本比例有所差異，對于施工單位而言，在確保機械設(shè)備可正常運行的前提下，應(yīng)選擇成本投入較少的設(shè)備，提高項目的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）高速鐵路橋梁工程項目的成本組成要素較多，除機械設(shè)備外，還包含材料和人工等多方面的成本。人力資源的投入與機械設(shè)備具有緊密的關(guān)聯(lián)，兩者形成相匹配的關(guān)系。因此在前期規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)充分考慮各項要素，形成集約化的資源配套方案，保證架設(shè)安全和架設(shè)質(zhì)量，減少成本投入。

3 架橋機架設(shè)施工的要點

結(jié)合高速鐵路橋梁架設(shè)施工的基本特點，提出架橋機應(yīng)用要點。

（1）應(yīng)用架橋機時，設(shè)備輪胎的接地變形面積必須得到有效控制，不可對施工現(xiàn)場的地基狀態(tài)造成不良影響。

（2）以確保路基具有穩(wěn)定性為前提，合理引入設(shè)備，若施工現(xiàn)場存在軟土，應(yīng)提前檢驗，判斷其承載性能是否能夠滿足施工要求，若不滿足則用換填或其他方法予以處理，形成平整、穩(wěn)定的地基。

（3）架橋機運行過程中，操作人員嚴(yán)格控制支腿位置，重點考慮其與梁端的距離，該值應(yīng)在許可范圍內(nèi)。

（4）綜合考慮高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)尺寸、架設(shè)需求，確定各處細(xì)節(jié)的要求以及施工方法。例如，合理控制導(dǎo)梁懸臂時的撓度以及墩臺墊石的高度；確定支腿的布設(shè)位置以及架橋機的操作位置；有效控制運輸?shù)缆返钠露?，使架橋機穩(wěn)定運行，順利運梁。

4 高速鐵路橋梁架設(shè)中機械設(shè)備的使用注意事項

4.1 強化全員的工程意識

高速鐵路橋梁架設(shè)施工環(huán)境復(fù)雜，難度相對較大，對機械設(shè)備的應(yīng)用提出較高的要求。為順利將箱梁等相關(guān)結(jié)構(gòu)架設(shè)到位，施工人員應(yīng)對實際情況形成準(zhǔn)確認(rèn)識，準(zhǔn)確掌握施工規(guī)劃方案的具體內(nèi)容，按照要求選擇適用于現(xiàn)場環(huán)境的機械設(shè)備，充分發(fā)揮機械設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢，以較快的速度完成架設(shè)施工。正式施工前，做好技術(shù)交底和安全交底，使施工人員準(zhǔn)確認(rèn)識施工目標(biāo)以及具體操作要點，提升員工的綜合素質(zhì)，保證施工的規(guī)范性。

4.2 加強對機械設(shè)備的維護(hù)管理

正式施工前，施工單位應(yīng)安排機械設(shè)備性能檢驗工作，全面判斷機械設(shè)備的運行狀態(tài)，若存在故障則及時維修，使每臺投入使用的設(shè)備均保持良好的性能狀態(tài)，為正式架設(shè)施工夯實硬件基礎(chǔ)[2]。

以架橋機為例，液壓系統(tǒng)的檢修是施工前不可缺少的準(zhǔn)備工作。架橋機液壓系統(tǒng)數(shù)量達(dá)到3套，各自保持獨立，具體組成包含液壓泵站、執(zhí)行元件、管路等。檢修每套液壓系統(tǒng)時，對內(nèi)部各組成部分進(jìn)行全面分析，判斷其是否可以正常運行。

此外，架橋機的自重較大，配套電氣系統(tǒng)的容量需求也偏大，電氣系統(tǒng)具有調(diào)控整機設(shè)備運行狀態(tài)的功能，必須加強檢修，保證各線路連接的正確性與準(zhǔn)確性。發(fā)現(xiàn)問題及時處理，避免設(shè)備“帶病作業(yè)”。

5 使用架橋機架設(shè)方式需注意的問題

架橋機應(yīng)由專員操作，加強對各處細(xì)節(jié)的把控，全面保證架橋機的運行穩(wěn)定性，以較快的速度完成架設(shè)工作。

（1）用K30系數(shù)評價路基表面強度，輪胎接地變形面積是影響路基表面強度的關(guān)鍵因素，應(yīng)對此予以高度重視，采取控制措施。

（2）路基整體穩(wěn)定性必須得到保證，驗算其穩(wěn)定狀態(tài)時可換算成土柱高度，據(jù)此展開計算，制約條件為軸距和輪距。局部存在軟土地基時，根據(jù)實際情況采取換填等相關(guān)處理辦法，切實改善軟基承載能力不足的問題。

（3）墩臺結(jié)構(gòu)的約束條件有兩項，即墩帽自身的強度和墩臺的反力。各自的影響因素存在差異，墩帽強度與支腿的支撐面積有關(guān)；墩臺反力受到墩身的彎矩和墩臺支反力兩項因素的影響。墩身的彎矩形式有兩種，即橫向彎矩、縱向彎矩，前者大小主要與支腿在墩帽上的位置有關(guān)，隨著位置的改變，其橫向偏心程度有所不同，對應(yīng)的橫向彎矩值發(fā)生變化；后者與支腿在墩帽上的縱向偏心有關(guān)，還受到梁的縱移速度等多項因素的影響。在具體的分析與控制中，需要兼顧多項因素，進(jìn)行全面考慮[3]。

（4）梁體自身的狀態(tài)受到多方面影響，例如支腿與梁端距離產(chǎn)生的影響，尤其是運梁車和架橋機聯(lián)合作業(yè)時，兩臺設(shè)備在運行過程中以及在架設(shè)不等跨時產(chǎn)生的作用力；坡度主要指運梁便道的坡度；吊點的布設(shè)位置以及各自具備的承載力；施工荷載及運營過程中現(xiàn)場地基，尤其是軟基的穩(wěn)定狀態(tài)、沉降情況等。

此外，在高速鐵路橋梁架設(shè)施工中，還需要加大力度做好對架橋機等各類機械設(shè)備的檢維修工作，根據(jù)實際情況合理應(yīng)用包含無損檢測技術(shù)的一系列先進(jìn)技術(shù)，不遺漏任何故障。必須由專員操作，以科學(xué)的手段檢測機械設(shè)備所存在的種種問題，準(zhǔn)確判斷，合理安排維修，有效消除故障，為機械設(shè)備的穩(wěn)定運行提供保障。

6 結(jié)語

綜上所述，在高速鐵路橋梁工程建設(shè)中，架設(shè)施工為重點內(nèi)容，工程人員需要結(jié)合實際條件以及施工要求，采取合適的架設(shè)方法。架設(shè)施工的工程量較大，僅憑人工作業(yè)的方式缺乏可行性，此時應(yīng)根據(jù)架設(shè)施工方法配套架橋機等相關(guān)設(shè)備，形成完善的機械設(shè)備配置方案，由此創(chuàng)造軟硬件相結(jié)合的良好施工條件。實際施工中，相關(guān)人員應(yīng)優(yōu)化架設(shè)方法，注重對機械設(shè)備的檢維修工作，提高其運行水平，推動建設(shè)工作的高效開展。