劉濤

（中國(guó)中鐵四局集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230000）

1 項(xiàng)目背景

新建連云港至鎮(zhèn)江鐵路LZZQ-3 標(biāo)段地處我國(guó)東部沿海地帶，位于江蘇省南北縱向中軸線上，標(biāo)段內(nèi)與徐宿淮鹽鐵路連接，全長(zhǎng)20.8 公里。本標(biāo)段共489 孔單線預(yù)制箱梁，箱梁圖號(hào)采用通橋（2008）2211A-Ⅱ、Ⅳ。本標(biāo)段單線箱梁架設(shè)工況較為復(fù)雜，其中單線箱梁并入多線連續(xù)梁架設(shè)工況6次，其中包括：末跨并入雙線連續(xù)梁2 次、并入三線連續(xù)梁2次（見圖1）、并入四線連續(xù)梁2 次。該工況下架設(shè)的單線箱梁均需要切除部分翼緣板，以消除因線間距變化引起的梁片限界問題。下面將著重對(duì)單線箱梁并入多線連續(xù)梁架設(shè)工藝進(jìn)行研究。

圖1 單線箱梁并入三線連續(xù)梁工況平面示意圖

2 運(yùn)架設(shè)備選擇

為滿足單線箱梁并入多線連續(xù)梁時(shí)的架梁工況，施工單位與架橋機(jī)生產(chǎn)廠家共同進(jìn)行研發(fā)，研制出了滿足該工況條件下的運(yùn)架梁設(shè)備。標(biāo)段內(nèi)單線箱梁均采用JQ550 型運(yùn)架設(shè)備進(jìn)行架設(shè)，該架橋機(jī)由JQ550 型架橋機(jī)和YL550 型運(yùn)梁車組成。該運(yùn)架設(shè)備通過運(yùn)梁車搭載的四點(diǎn)均衡系統(tǒng)，以及架橋機(jī)前支腿橫移系統(tǒng)、前支腿翻折柱便捷翻折裝置等功能的設(shè)計(jì)，成功解決了并入多線連續(xù)梁時(shí)，末跨單線箱梁的運(yùn)輸和架設(shè)難題。JQ550 型運(yùn)架設(shè)備較傳統(tǒng)單線箱梁運(yùn)架設(shè)備的性能優(yōu)勢(shì)見表1。

表1 傳統(tǒng)單線箱梁運(yùn)架設(shè)備與JQ550 型運(yùn)架設(shè)備對(duì)比表

3 單線箱梁并入多線連續(xù)梁架設(shè)施工流程

JQ550 型運(yùn)架設(shè)備對(duì)于單線箱梁并入多線連續(xù)梁架設(shè)的主要工藝流程：施工、技術(shù)準(zhǔn)備（包括確定前后支腿站位并澆筑前支腿墊層）→架橋機(jī)一次過孔→自行拆除前支腿翻折柱→前支腿到達(dá)砂漿墊層上→架橋機(jī)二次過孔→前天車穿吊具并喂梁→兩臺(tái)吊梁天車起吊箱梁→喂梁到位→落梁及調(diào)整支座→梁體定位→支座灌注→拖拉走行軌→架橋機(jī)走機(jī)對(duì)位過孔（重復(fù)架設(shè)下一孔梁）。

4 單線箱梁并入多線連續(xù)梁架設(shè)工藝研究

單線箱梁并入雙線、三線、四線連續(xù)梁時(shí)，末跨箱梁架設(shè)的區(qū)別在于JQ550 型架橋機(jī)前支腿橫移位置的確定，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析，單線箱梁并入三線連續(xù)梁的架設(shè)工況穩(wěn)定性最差，架橋機(jī)前支腿站位需進(jìn)行調(diào)整，下面以單線箱梁并入三線連續(xù)梁架設(shè)工況為例進(jìn)行研究。

4.1 前支腿橫向站位研究

為滿足單線箱梁并入多線連續(xù)梁時(shí)，末跨切除翼緣板單線箱梁架設(shè)的特殊工況，JQ550 型架橋機(jī)前支腿需進(jìn)行橫向站位調(diào)整。架梁時(shí)的最佳狀態(tài)為：a.前支腿到達(dá)多線連續(xù)梁梁端；b.前支腿中心應(yīng)盡量在三線連續(xù)梁腹板內(nèi)側(cè)，以增加架橋機(jī)整體穩(wěn)定性，防止架橋機(jī)出現(xiàn)側(cè)翻；c.連續(xù)梁腹板外側(cè)的支腿應(yīng)盡量靠近腹板，防止在架梁過程中出現(xiàn)連續(xù)梁翼緣板斷裂。為達(dá)到架梁最佳狀態(tài)，通過架橋機(jī)前支腿橫移系統(tǒng)進(jìn)行架橋機(jī)橫向站位調(diào)整：前后兩個(gè)吊梁天車均設(shè)置有±25cm 橫移量，預(yù)留5cm 箱梁架設(shè)調(diào)整量，橫移軌道上的橫移油缸，由完全縮回狀態(tài)開始伸出20cm，使前支腿中心向線路內(nèi)側(cè)偏移20cm。計(jì)算公式如下：

油缸伸出量X= 前天車橫移調(diào)整量a- 架梁預(yù)留量△=25-5=20cm。

通過前支腿橫移系統(tǒng)調(diào)整，并入三線連續(xù)梁架梁時(shí)前支腿站位如圖2 所示，使前支腿位置達(dá)到最佳狀態(tài)。

圖2 三線連續(xù)梁上架橋機(jī)前支腿站位示意圖

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際量測(cè)，并入三線連續(xù)梁架梁時(shí)右支點(diǎn)距離前支腿右側(cè)立柱中心距為1180mm，雙線連續(xù)梁為1090mm，四線連續(xù)梁為660mm。三線連續(xù)梁右支點(diǎn)距離前支腿右側(cè)立柱中心距最大，所以穩(wěn)定性相對(duì)于并入雙線連續(xù)梁、四線連續(xù)梁架梁工況時(shí)最差。

4.2 架橋機(jī)前支腿支墊設(shè)計(jì)

連續(xù)梁頂面設(shè)計(jì)有2%橫向排水坡，橫坡越長(zhǎng)，左右支點(diǎn)高差則越大，前支腿下橫移軌道必須采取支墊措施。以往架梁時(shí)，通常采用實(shí)木板加聚乙烯板材進(jìn)行抄墊，但為了保證單線箱梁并入多線連續(xù)梁的特殊工況架梁安全，現(xiàn)場(chǎng)采用了砂漿墊層加塑膠鋼板進(jìn)行支墊，解決了因抄墊過高而產(chǎn)生的架橋機(jī)穩(wěn)定性不足的問題。前支腿支墊尺寸見表2。

表2 前支腿支墊尺寸

4.3 架橋機(jī)前支腿翻折優(yōu)化

單線箱梁并入多線連續(xù)梁架設(shè)時(shí)，為滿足末跨梁架設(shè)要求，架橋機(jī)前支腿需要支立于連續(xù)梁頂面上，前支腿下的橫移軌道需要進(jìn)行提升，翻折柱需要外翻，使前支腿下的橫移軌道達(dá)到梁面高度以上。但由于相鄰橋梁已架設(shè)完成，影響了翻折柱翻折，如圖3 所示。

圖3 架橋機(jī)前支腿翻折影響界限示意圖

為了滿足架橋機(jī)前支腿翻折柱自行翻折的工藝要求，在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件進(jìn)行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)自行翻折制定了措施：在前支腿翻折柱焊接吊點(diǎn)，同時(shí)在架橋機(jī)前支腿焊接吊裝焊點(diǎn)，人工配合拆除，具體操作如下：

a.架橋機(jī)由后支腿驅(qū)動(dòng)一次過孔到位，前輔助支腿支立到前方墩臺(tái)，頂升架橋機(jī)，使前支腿橫移軌道不受力即可。此時(shí)架橋機(jī)由前輔助支腿和后支腿支撐。

b.拆解前支腿斜撐桿，并采用電動(dòng)葫蘆吊掛。

c.拆解前支腿下柱體上、下連接面的連接螺栓，拆解翻折柱受影響一側(cè)的下柱體翻轉(zhuǎn)銷軸。外柱體通過油缸向上收縮，使伸縮外柱與下柱體脫離接觸。利用電動(dòng)葫蘆將另一側(cè)的下柱體向上翻折。

d. 將翻折柱受影響一側(cè)的下柱體組件利用電動(dòng)葫蘆吊起并水平旋轉(zhuǎn)90°，小聯(lián)系梁朝向已架箱梁一側(cè)。利用兩臺(tái)電動(dòng)葫蘆將下柱體吊起呈圖4 狀態(tài)，保證不影響架梁。

圖4 架橋機(jī)前支腿下柱體組件拆除懸掛完畢

e.采用前支腿上橫聯(lián)處設(shè)置的兩臺(tái)電動(dòng)葫蘆，將下部梁垂直提升至與外柱體法蘭面貼合。前支腿自走行后退，使支腿處于已架箱梁的上方；安裝外柱體和水平旋轉(zhuǎn)梁之間的連接螺栓；安裝斜撐桿組件。

f.組裝完成后，前支腿自走行到前方墩臺(tái)，與前輔助支腿轉(zhuǎn)換支撐后，架橋機(jī)由后支腿驅(qū)動(dòng)整機(jī)二次過孔到位，達(dá)到架梁狀態(tài)。

4.4 切除翼緣板異型箱梁裝運(yùn)、架設(shè)措施

單線箱梁并入多線連續(xù)梁時(shí)，異型箱梁在裝載過程中，因箱梁支座與駝梁臺(tái)座間距較小，運(yùn)梁車中心無法與箱梁重心重合；在運(yùn)輸和架設(shè)過程中，異型箱梁重心偏移對(duì)箱梁運(yùn)輸、架設(shè)帶來了安全風(fēng)險(xiǎn)，針對(duì)上述情況應(yīng)采取以下應(yīng)對(duì)措施：

a. 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，通過CATIA 計(jì)算軟件計(jì)算出重心位置，盡量靠近箱梁重心裝梁。

b.針對(duì)重心偏移量小于5cm 的箱梁，直接采用鋼卷尺及垂球?qū)⑾淞褐匦呐c運(yùn)梁車駝梁支座中心對(duì)齊裝梁。對(duì)于重心偏移量大于5cm 的箱梁，由于梁體支座與駝梁小車外邊間距為7.5cm，為避免支座與馱梁小車貼死，造成吊裝時(shí)碰撞支座，應(yīng)保留2.5cm 裝梁間隙。

c. YL550 運(yùn)梁車配備有三點(diǎn)及四點(diǎn)液壓均衡系統(tǒng)，三點(diǎn)均衡主要應(yīng)用于常規(guī)箱梁運(yùn)輸，不會(huì)對(duì)箱梁附加額外扭矩；四點(diǎn)均衡系統(tǒng)是針對(duì)運(yùn)梁通道橫坡較大或者偏載運(yùn)梁時(shí)，通過四點(diǎn)均衡保證車體和輪組受載均衡，從而不會(huì)使箱梁發(fā)生傾斜。在運(yùn)輸偏載箱梁時(shí)，要先將運(yùn)梁車三點(diǎn)均衡裝置調(diào)整為四點(diǎn)均衡，以消除運(yùn)梁車運(yùn)梁過程中箱梁重心位置發(fā)生偏移，造成失穩(wěn)的安全隱患。使用時(shí)只需要手動(dòng)將運(yùn)梁車車體尾部的三點(diǎn)均衡和四點(diǎn)均衡轉(zhuǎn)換球形閥塊打開即可。

d.切翼緣板異型箱梁在架設(shè)過程中，為防止梁體吊裝發(fā)生傾斜，采取按照重心偏移量表，通過吊具向正常側(cè)偏移相應(yīng)距離，可消除傾斜狀態(tài)，提高箱梁架設(shè)安全系數(shù)。JQ550 型架橋機(jī)前后天車吊具由動(dòng)滑輪組、吊桿、吊架組成，正常架梁狀態(tài)下吊裝桿件位于吊具吊孔正中心，吊具吊孔設(shè)計(jì)橫移量為±135mm，可適應(yīng)切除部分翼緣板引起重心偏移的箱梁架設(shè)。

5 結(jié)論

通過對(duì)單線箱梁并入多線連續(xù)梁時(shí)，末跨切除翼緣板單線箱梁運(yùn)輸和架設(shè)的研究，安全、高效、優(yōu)質(zhì)的完成了新建連云港至鎮(zhèn)江鐵路LZZQ-3 標(biāo)段489 孔單線箱梁架設(shè)任務(wù)。其中通過單線箱梁并入多線連續(xù)梁的6 次架設(shè)施工，成功驗(yàn)證了其實(shí)用性和安全性，提高了施工功效，縮短了工期，降低了運(yùn)架梁安全風(fēng)險(xiǎn)，為全國(guó)高速鐵路建設(shè)中的單線箱梁并入多線連續(xù)梁架設(shè)施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)及參考實(shí)例。