馬 英,李佳璐,陳紅強(qiáng),魯振濤,周 巖,3

[1.甘肅建投臨夏建設(shè)管理有限公司,甘肅 臨夏 731100; 2.甘肅建投科技研發(fā)有限公司,甘肅 蘭州 730000;3.甘肅省建筑科學(xué)研究（集團(tuán)）有限公司,甘肅 蘭州 730000]

0 引言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目如雨后春筍般大量涌現(xiàn)，橋梁工程作為基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的重要部分取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。橋梁建設(shè)的高速發(fā)展使得對(duì)橋梁建設(shè)施工所需的工程機(jī)械產(chǎn)品的需求也日益增大，各種類(lèi)型、型號(hào)的工程機(jī)械也不斷出現(xiàn)、升級(jí)換代。

架橋機(jī)作為鐵路、公路橋梁建設(shè)施工的重要機(jī)械設(shè)備，通過(guò)各子系統(tǒng)的協(xié)同作業(yè)將梁體提起然后吊運(yùn)到設(shè)計(jì)位置固定安裝，具有起重量大、適應(yīng)性強(qiáng)、施工效率高、成本低、安裝精度高、成品質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為鐵路、公路工程建設(shè)中最主要的工程機(jī)械之一[1]。雖然架橋機(jī)屬于機(jī)械起重設(shè)備范疇，但是其與一般的起重機(jī)械有著較大的不同，一般都為非標(biāo)設(shè)備，且技術(shù)較新、施工控制要點(diǎn)多、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、管理跨度大，若現(xiàn)場(chǎng)管理不到位，很有可能發(fā)生質(zhì)量安全問(wèn)題[2]。臨夏州環(huán)城北路古河州酒廠高架橋箱梁施工主要采用架橋機(jī)施工，通過(guò)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕づc管理，成功解決了35 m 箱梁架設(shè)施工技術(shù)難題，且取得了良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。因此，該文以該項(xiàng)目為例，在簡(jiǎn)要介紹工程概況的基礎(chǔ)上，對(duì)長(zhǎng)箱梁架橋機(jī)施工流程與控制要點(diǎn)進(jìn)行研究，以期為類(lèi)似工程提供參考。

1 工程概況

甘肅省臨夏州環(huán)城北路古河州酒廠高架橋采用預(yù)制簡(jiǎn)支變連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁結(jié)構(gòu)，橋?qū)?3.5 m，雙向6車(chē)道，采用整幅布置，共8聯(lián)，3×（4×35）+（2×32+2×35）+（60+100+60）+4×30+2×（4×35）=1 174 m。橋梁縱向共設(shè)置1 個(gè)邊坡點(diǎn)，縱坡為4%，豎曲線半徑為2 500 m。主橋孔跨布置為（60+100+60）m，兩端引橋采用35 m標(biāo)準(zhǔn)跨徑，局部采用30 m 和32 m 孔跨。主橋采用懸臂掛籃法施工。梁段引橋小箱梁共224 片，其中30 m 梁32片，32 m 梁16 片，35 m 梁176 片。單片梁板最重為133 t，最大運(yùn)輸距離1 500 m。根據(jù)梁板重量及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，現(xiàn)場(chǎng)選用JQ180t-40 m A3 橋式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱架橋機(jī)）進(jìn)行施工。

2 施工流程

架橋機(jī)施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 架橋機(jī)工藝施工流程

該項(xiàng)目工程小箱梁架橋機(jī)施工安裝為整幅安裝，通過(guò)運(yùn)梁平車(chē)將箱梁運(yùn)送到架橋機(jī)附近后，直接采用架橋機(jī)進(jìn)行吊裝、喂梁、橫移安裝施工，一片箱梁施工就位后，進(jìn)行下一片箱梁的安裝施工，循環(huán)這一工作直至橋梁一孔的箱梁全部安裝完成。然后向前移動(dòng)架橋機(jī)，按照同一流程再進(jìn)行下一孔橋梁安裝，循環(huán)依次向前架設(shè)，直到該橋架設(shè)完畢為止。

2.1 箱梁吊運(yùn)

（1）箱梁吊裝前，要認(rèn)真測(cè)量、檢查運(yùn)梁便道的寬度、凈空及結(jié)構(gòu)允許承受荷載是否滿足運(yùn)輸要求，并提前清除便道所有影響運(yùn)梁安全的障礙物，不符合時(shí)應(yīng)進(jìn)行加固處理，保證運(yùn)梁便道平整、干凈。

（2）檢查龍門(mén)吊吊具是否合格。

（3）作業(yè)人員應(yīng)熟練掌握運(yùn)梁平車(chē)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造及相關(guān)技術(shù)參數(shù)，并且在正式運(yùn)輸前，對(duì)運(yùn)梁平車(chē)的各部分進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)誤后開(kāi)始裝運(yùn)[3]。

（4）箱梁裝車(chē)前，對(duì)待裝箱梁的外觀、梁長(zhǎng)、編號(hào)及合格證等信息、文件進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行吊裝。

（5）箱梁吊裝時(shí)，各支點(diǎn)對(duì)位要準(zhǔn)確，偏差不得超過(guò)允許偏差，否則應(yīng)重新對(duì)位直至符合要求。

（6）箱梁裝車(chē)完成后，運(yùn)梁平車(chē)啟動(dòng)前，應(yīng)對(duì)箱梁的支墊與支撐情況以及運(yùn)梁平車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)與方向盤(pán)等進(jìn)行仔細(xì)檢查，確認(rèn)無(wú)誤后穩(wěn)緩慢啟動(dòng)運(yùn)梁平車(chē)進(jìn)行運(yùn)梁。

（7）運(yùn)梁平車(chē)在運(yùn)梁過(guò)程中，應(yīng)將運(yùn)梁速度控制在3～5 km以內(nèi)，在曲線、坡道等特殊路段，控制在3 km以內(nèi)，非緊急情況下嚴(yán)禁急停急行；司機(jī)密切關(guān)注前方路況與運(yùn)梁平車(chē)的狀況，若發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。

（8）嚴(yán)禁在雨雪、大風(fēng)等惡劣天氣候條件開(kāi)展運(yùn)梁作業(yè)，在路面濕滑等情況進(jìn)行運(yùn)梁時(shí)，應(yīng)控制運(yùn)梁速度，并做好相應(yīng)的防護(hù)措施。

（9）運(yùn)梁平車(chē)運(yùn)輸箱梁到架橋機(jī)附近時(shí)，應(yīng)提前減速，不得刮碰、沖撞架橋機(jī)，得到喂梁命令后方可緩慢進(jìn)行喂梁。

該項(xiàng)目預(yù)制梁場(chǎng)設(shè)置在路基挖方地段，所以運(yùn)梁路線只在路基和梁片上進(jìn)行，能較好地控制運(yùn)輸通道的管控，讓運(yùn)輸通道性能要求都維持在規(guī)定范圍內(nèi)。

2.2 架橋機(jī)安裝與試吊

2.2.1 安裝

架橋機(jī)安裝架設(shè)總體步驟為：①安放中橫移軌道→②安放中托輪組→③拼裝主梁→④拼裝前框架→⑤拼裝后上橫梁→⑥拼裝前支腿→⑦拼裝后支腿→⑧拼裝天車(chē)→⑨機(jī)電設(shè)備安裝→⑩架橋機(jī)安檢試運(yùn)行。依照上述步驟完成架橋機(jī)安裝后，經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下一步作業(yè)。

2.2.2 試吊

架橋機(jī)架設(shè)安裝完成后，及時(shí)檢查、調(diào)試架橋機(jī)的各系統(tǒng)與各部件，確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行試吊，以驗(yàn)證架橋機(jī)施工工藝與設(shè)計(jì)參數(shù)是否滿足相關(guān)要求。試吊實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行，并做好相關(guān)的安全防范工作，架橋機(jī)主梁向前行進(jìn)時(shí)，將橋梁天車(chē)開(kāi)至架橋機(jī)后部位置，作為配重使用，同時(shí)將天車(chē)車(chē)輪用木楔固定，以防止天車(chē)滑動(dòng)；當(dāng)架橋機(jī)坡度大于2%時(shí)，應(yīng)采用鋼絲繩進(jìn)行連接、固定保護(hù)，確保架橋機(jī)主梁向前行進(jìn)不存在安全隱患，安全可靠地完成試吊實(shí)驗(yàn)。

2.3 架梁

架橋機(jī)試吊完成無(wú)問(wèn)題后，即可正式進(jìn)行架橋機(jī)架梁，架梁施工示意圖如圖2 所示。

圖2 架橋機(jī)架梁施工示意圖

2.3.1 過(guò)孔

架橋機(jī)架梁主要包括過(guò)孔準(zhǔn)備、自平衡過(guò)孔及配重過(guò)孔等流程，具體步驟如下所述。

（1）過(guò)孔準(zhǔn)備。①將后泵站開(kāi)啟，控制手輪進(jìn)行送油作業(yè)，將后液壓千斤頂緩慢頂起，使得架橋機(jī)主梁下弦與中托輪組脫離開(kāi)；②將中托輪組及中橫移軌道通過(guò)前起吊天車(chē)起吊運(yùn)至兩端墩臺(tái)處；③將前泵站開(kāi)啟，作業(yè)人員控制手輪進(jìn)行送油，將中橫移軌道與中托輪組緩慢移動(dòng)，放置在梁端上；④作業(yè)人員控制前泵站手輪進(jìn)行回油作業(yè)，將前液壓千斤頂緩慢回縮，使得主梁落在反托輪組上；⑤利用2 個(gè)8 t 手拉葫蘆將橫移軌道緩慢提起，并控制前泵站手輪繼續(xù)進(jìn)回油作業(yè)，繼續(xù)回縮前液壓千斤頂，吊起前橫移軌道與前支腿；⑥在后支腿上方停放2 臺(tái)吊梁天車(chē)，并將主梁逐步調(diào)整平直，準(zhǔn)備正式進(jìn)行架橋機(jī)過(guò)孔作業(yè)[4]。

（2）自平衡過(guò)孔。①在前反托輪組與去后輪組的驅(qū)動(dòng)下，將架橋機(jī)主梁緩向前行進(jìn)28 m；②主梁到位后，控制后泵站手輪進(jìn)行回油操作，使得后千斤頂緩慢回縮，落下主梁后端，并將主梁前端翹起，翹起高度控制以可以平衡主梁懸臂下?lián)蠐隙葹闃?biāo)準(zhǔn)，完成橋機(jī)自平衡過(guò)孔，時(shí)間約為10 min。

（3）架橋機(jī)配重過(guò)孔。①將配重梁通過(guò)運(yùn)梁平車(chē)運(yùn)送至吊梁天車(chē)下方，使用鋼絲繩將吊梁天車(chē)與配重梁連接固定，并保證鋼絲繩有一定拉力；②利用前反托輪組和后輪組驅(qū)動(dòng)架橋機(jī)主梁繼續(xù)進(jìn)行過(guò)孔作業(yè)（如圖3 所示），同時(shí)控制主梁頂部2 臺(tái)吊梁天車(chē)同時(shí)向架橋機(jī)主梁方向相反的方向行進(jìn)，并將配重梁吊點(diǎn)與吊梁天車(chē)吊具的相對(duì)位置保持固定。根據(jù)梁長(zhǎng)來(lái)確定架橋機(jī)行進(jìn)的長(zhǎng)度，待架橋機(jī)主梁前支腿達(dá)到前橋墩位置停止行進(jìn)；③架橋機(jī)達(dá)到前橋墩位置后，將吊梁天車(chē)鋼絲繩解開(kāi)，安放、支墊橫移軌道，確保橫移軌道水平，并與中橫移軌道平行；④將前泵站開(kāi)啟，控制前泵站手輪進(jìn)行送油作業(yè)，將前液壓千斤頂緩慢頂起，并對(duì)架橋機(jī)主梁前端高度調(diào)整，使得其盡可能保持水平狀態(tài)或前端略高的狀態(tài)，完成架橋機(jī)配重過(guò)孔作業(yè)。

圖3 架橋機(jī)過(guò)孔

2.3.2 喂梁

完成架橋機(jī)配重過(guò)孔作業(yè)檢查合格后，即可進(jìn)行喂梁作業(yè)。

（1）運(yùn)梁。操作運(yùn)梁平車(chē)運(yùn)送箱梁至架橋機(jī)后支腿位置，并保證箱梁前吊裝孔位置在前吊梁天車(chē)位置相對(duì)應(yīng)。

（2）起吊箱梁。操作卷?yè)P(yáng)機(jī)，用鋼絲繩作為吊具吊起箱梁，起吊高度以箱梁能夠通過(guò)運(yùn)梁平車(chē)為控制依據(jù)。

（3）喂梁。將前吊梁天車(chē)與后運(yùn)梁平車(chē)同時(shí)啟動(dòng)，并以相同速度運(yùn)送箱梁向前行進(jìn)（如圖4 所示），直到后運(yùn)梁平車(chē)到達(dá)后支腿后天停止行進(jìn)，操作卷?yè)P(yáng)機(jī)用鋼絲繩作為吊具，將箱梁與后天車(chē)相連接。

圖4 喂梁

2.3.3 天車(chē)吊運(yùn)

（1）吊梁前行：將前吊梁天車(chē)與后吊梁天車(chē)同時(shí)啟動(dòng)，并保持同一速度吊運(yùn)箱梁行進(jìn)，直到吊運(yùn)的箱梁到達(dá)前后兩橋墩的正上方。

（2）下落箱梁：若架橋機(jī)位置喂梁位置橋墩上無(wú)架設(shè)好梁片，控制卷?yè)P(yáng)機(jī)將鋼絲繩松解，下落箱梁，讓梁底面距臨時(shí)支座100 mm；若架喂梁位置橋墩存在架設(shè)好的梁片，控制卷?yè)P(yáng)機(jī)將鋼絲繩松解，下落箱梁，讓鋼絲繩或橫擔(dān)梁距架設(shè)好的梁片頂面100 mm。

2.3.4 橫移架梁

①輪組橫移：操作控制前支橫移輪組和中托下橫移輪驅(qū)動(dòng)架橋機(jī)與箱梁橫向移動(dòng)，移動(dòng)時(shí)應(yīng)保持2 輪組同時(shí)同向同速；②落梁：橫向移動(dòng)架橋機(jī)到次邊梁位置，卷?yè)P(yáng)機(jī)松繩，將吊運(yùn)箱梁安放在臨時(shí)支座上；③天車(chē)橫移：橫向移動(dòng)2 臺(tái)吊梁天車(chē)到主梁邊梁位置；④架橋機(jī)橫移：控制架橋機(jī)與吊梁天車(chē)反方向向橫向移動(dòng)，直到鋼絲繩垂直靠近主梁下弦為宜[5]；⑤起梁：通過(guò)前、后2個(gè)吊梁天車(chē)將箱梁吊起，起吊高度為100 mm；⑥架橋機(jī)橫移：控制架橋機(jī)橫向移動(dòng)到邊梁位置；⑦落梁：安裝好箱梁橡膠支座，控制卷?yè)P(yáng)機(jī)逐步松繩，并對(duì)前橫移輪組和中橫移輪組位置進(jìn)行檢查、調(diào)整，緩慢將箱梁落下安放，如圖5 所示。

圖5 落梁

2.3.5 架橋機(jī)返回

①吊梁天車(chē)橫移：將吊梁天車(chē)吊具拆掉，收起鋼絲繩，并將其橫移至架橋機(jī)主梁的中間位置；②架橋機(jī)橫移：控制架橋機(jī)橫向移動(dòng)至喂梁位置；③吊梁天車(chē)返回：控制吊梁天車(chē)返回，使其達(dá)到后支腿位置，準(zhǔn)備進(jìn)行下一片箱梁的吊裝作業(yè)。

3 質(zhì)量安全控制措施

3.1 設(shè)備檢查與維護(hù)

在架橋機(jī)施工前應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查與維護(hù)。包括鋼結(jié)構(gòu)件、輪胎、剎車(chē)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)等，確保設(shè)備處于良好狀態(tài)。此外，應(yīng)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 作業(yè)人員管理

架橋機(jī)施工相關(guān)的作業(yè)人員應(yīng)具備相關(guān)資質(zhì)，持有特種作業(yè)人員作業(yè)證等相關(guān)證書(shū)。在施工操作前，應(yīng)對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，確保其熟悉相關(guān)設(shè)備的操作流程、應(yīng)急處理方法以及施工安全規(guī)范。在施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)操作人員的監(jiān)督，確保他們嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作。

3.3 施工方案編制與評(píng)審

一般而言，架橋機(jī)施工都應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案，并組織專家進(jìn)行評(píng)審，確保方案的可行性和安全性。評(píng)審內(nèi)容應(yīng)包括施工步驟、現(xiàn)場(chǎng)布置、設(shè)備使用計(jì)劃等。在評(píng)估過(guò)程中，應(yīng)充分考慮可能存在的風(fēng)險(xiǎn)因素，并提出應(yīng)對(duì)措施。

3.4 現(xiàn)場(chǎng)安全管理

架橋機(jī)在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置安全警示標(biāo)志，確保施工安全。同時(shí)，應(yīng)加大現(xiàn)場(chǎng)巡查力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除安全隱患。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)管理人員，應(yīng)明確安全生產(chǎn)責(zé)任，確保安全生產(chǎn)的各項(xiàng)措施得到有效執(zhí)行。

3.5 培訓(xùn)與教育

定期對(duì)操作人員和管理人員進(jìn)行培訓(xùn)和安全教育，主要包括設(shè)備操作、安全規(guī)范、應(yīng)急處理等方面，以增強(qiáng)他們的安全意識(shí)和應(yīng)對(duì)能力，同時(shí)定期組織安全演練，使人員熟悉應(yīng)急處理程序，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。

3.6 安全應(yīng)急預(yù)案

制定安全應(yīng)急預(yù)案，涵蓋常見(jiàn)問(wèn)題和突發(fā)情況以及應(yīng)急組織、通訊聯(lián)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)處置等方面，確保能夠及時(shí)、有效地進(jìn)行處理。同時(shí)，應(yīng)對(duì)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行定期演練和評(píng)估，及時(shí)修訂和完善應(yīng)急預(yù)案。

3.7 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

架橋機(jī)施工應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)質(zhì)量控制，確保施工質(zhì)量和安全。在施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，如設(shè)備安裝精度、焊接質(zhì)量等。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量檢查和驗(yàn)收工作，確保每個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量都符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

架橋機(jī)施工工藝施工效率高、成本低、安全性能好，經(jīng)濟(jì)效益良好，對(duì)于長(zhǎng)型或超長(zhǎng)型箱梁橋梁施工具有重要的價(jià)值。在采用架橋機(jī)進(jìn)行長(zhǎng)型箱梁橋施施工時(shí)，要科學(xué)、合理地選用架橋機(jī)、運(yùn)梁車(chē)等大型機(jī)械設(shè)備，根據(jù)架橋機(jī)施工工藝特點(diǎn)，加強(qiáng)各施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控，規(guī)范箱梁出池、提梁、運(yùn)輸、架設(shè)等關(guān)鍵施工工藝換件，采用嚴(yán)格的管控措施，確保所架設(shè)的箱梁順利地安裝到支座，控制各項(xiàng)指標(biāo)誤差均設(shè)計(jì)及規(guī)范允許范圍內(nèi)，以保證橋梁上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量與施工過(guò)程安全。