厲勤杰

摘? 要：結(jié)合某高速公路增設北互通工程210 m小半徑曲線橋25 m長預制T梁架設實踐，對雙導梁在小半徑橋梁中采用撥軌道、搭設臨時支墩2種方法完成前移轉(zhuǎn)向的比較，分析雙導梁架橋機在大跨徑小半徑曲線橋架設的可行性。重點介紹架橋機拼裝、架橋機前移、喂梁、T梁安裝和架橋機過孔轉(zhuǎn)向等施工工藝。

關鍵詞：橋梁工程；架橋機；小半徑；曲線橋；T梁；架設；施工技術(shù)

中圖分類號：U445.4? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）10-0185-04

Abstract： Based on the practice of erecting 25-meter-long precast T-beams of a 210-meter small radius curved bridge in an expressway， this paper compares the two methods of track shifting and temporary pier erection of double-guide beams in small-radius bridges， and analyzes the feasibility of erecting double-guide beam bridge erection machines in long-span and small-radius curved bridges. This paper mainly introduces the construction technology of bridge erecting machine， such as assembling， forward moving， beam feeding， T beam installation， through-hole steering of bridge erecting machine， etc.

Keywords： bridge engineering; bridge erection machine; small radius; curved bridge; T beam; erection; construction technology

目前我國路網(wǎng)建設高速發(fā)展縱橫交錯，產(chǎn)生了眾多的互通區(qū)、立交橋梁和匝道橋。伴隨著預應力技術(shù)的成熟和廣泛推廣，使得我們的橋梁單跨跨徑越來越大；在設計互通區(qū)時為了減少造價、減少對土地的占用就會采用更小的轉(zhuǎn)彎半徑，從而產(chǎn)生了大跨徑小半徑曲線橋。橋梁施工的方法有支架現(xiàn)澆法、懸臂施工法、轉(zhuǎn)體施工法、頂推施工法、移動模架逐孔施工法和預制安裝法。對于采用預制安裝法施工的大跨徑小半徑曲線橋跨徑越大要求架橋機就越大、轉(zhuǎn)彎就越困難，施工難度將隨之增加。希望通過這篇論文能給正在施工該類型橋梁的工人一點借鑒和幫助。

1? 工程概況

甬臺溫高速增設平陽北互通工程第2合同段起點與現(xiàn)狀G104國道平交，起點樁號為LK1+291.2～LK3+589.6，LK4+130.5～LK4+661.9（涉鐵段：LK3+589.6～LK4+130.5）終點與G104西過境平交，連接線長約2.83 km；高速公路拼寬樁號為K1784+441～K1785+482，主線全長約1.041 km，匝道長約3.24 km。在主線和連接線上均設置雙喇叭互通，上部結(jié)構(gòu)采用預應力砼（后張）T梁，采用簡支橋面連續(xù)和先簡支后連續(xù)，預制梁類型有30 m T梁、25 m T梁、16 m矮T梁、13 m矮T梁。

其中H匝道是該項目橋梁中曲線半徑最小的橋梁，H匝道（5×25 m）位于圓曲線右R=210 m上，縱斷面位于R=2 000 m的豎曲線上，縱坡2%，橋長132 m（圖1、圖2），上部為簡支T梁、橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)，橋?qū)?.5 m（左寬3.25 m、右寬5.25 m），共20片梁板，單片梁重約57 t。

2? 方案選擇

本項目橋梁計劃T梁采用的是架橋機架設，矮T梁采用2臺150 t汽車起重機吊裝架設。

架橋之前項目部就小半徑曲線橋采用起重機架設方案也進行了考慮，首先T梁最大質(zhì)量在57 t左右，再考慮起重機起吊半徑，必須采用2臺150? t或1臺300? t的汽車起重機才能吊裝?，F(xiàn)場施工場地只有第1孔是在陸地上，橋梁的第2、3、4孔及第5孔的一半均在水中，0#臺橋頭一側(cè)為稻田，另一側(cè)為E匝道2#橋第1孔，5#臺橋頭兩側(cè)均為棄土場、其中一側(cè)距E匝道2#橋第5孔有46 m。在不搭設水上平臺的情況下只能用一臺起重機吊裝，由于橋面寬度只有8.5 m，起重機就無法展開。如果搭設水上平臺該平臺需要長100 m、寬度10 m才能滿足起重機的作業(yè)需求，這樣成本就比較高。綜合經(jīng)濟和安全考慮起重機吊裝方案未予采納。

在架橋機的選擇上，由于本項目T梁以跨徑30 m為主，只有H匝道是25 m T梁共20片，為了能同時滿足一般的30 m T梁架設和25 m小半徑曲線橋T梁架設任務，因此項目部從整個項目考慮架橋機選擇JQJ180（90+90）-40型雙導梁桁架式架橋機，具體參數(shù)見表1。該架橋機由三角桁架（導梁）、液壓系統(tǒng)、電氣設備、提升天車、前中后連接橫梁和支撐系統(tǒng)（前支系統(tǒng)包括前支腿、前下橫梁、下掛行走輪箱和前橫移軌道，中支系統(tǒng)包括中托上下層輪箱、轉(zhuǎn)盤、中支橫移軌道、后托輪、后支腿）等組成（圖3）。該架橋機的特點：①在中支反托輪下設有轉(zhuǎn)向盤，過孔時可調(diào)整架橋機方向；②左右導梁可前后錯位，用連接橫梁調(diào)整斜度保證前支橫移軌道與蓋梁平行；③前支腿橫梁長度可調(diào)節(jié)，可加大轉(zhuǎn)向角度。

表1? JQJ180（90+90）-40型架橋機參數(shù)表

圖3? 架橋機示意圖

雙導梁架橋機架設曲線橋，主要是看導梁是否能夠沿曲線方向成功轉(zhuǎn)向過跨，以及過跨就位后運梁車是否能夠順利通過3號柱喂梁。

架橋機過跨前移一般有2種方式：一種是通過撥軌道做曲線運動完成架橋機的轉(zhuǎn)向；另一種是在前方橋墩落空一側(cè)搭設臨時支撐垛（支撐垛位置、寬度要經(jīng)過計算滿足橫移轉(zhuǎn)向要求），架橋機先縱向沿當前軸線方向前移，通過導軌橫移轉(zhuǎn)向就位。搭設臨時支撐垛成本較高，工期較長，搭設也很不方便。本項目采用的是第一種方式，即架橋機在已架設完成梁跨上，利用改架橋機的特點通過多次的往返移動多次撥道完成架橋機的縱橫向移位。通過在圖紙上模擬架橋機的位置情況（圖4）。因此認為使用JQJ180（90+90）-40型雙導梁桁架式架橋機架設H匝道橋的方案是可行的。

圖4? 架橋機在曲線橋上模擬位置圖

3? 前期準備工作

3.1? 便道修筑

本項目的梁板預制場設在標頭路基上，在5#橋臺一側(cè)，大部分便道是從路基上走，局部路段在路基外修建頂面做了硬化處理，修建便道要求縱坡一般小于5%、橫坡小于2%，在5#墩橋頭位置縱坡控制在3%以內(nèi)方便架橋機的拼裝。架橋作業(yè)由大樁號5#墩往小樁號0#墩方向架設。

3.2? 支座安裝

在各墩臺頂放出永久支座位置，由于前期支座墊石澆筑時未預留支座安裝孔，安排了2個工人根據(jù)位置鉆孔并安裝永久支座，支座標高需滿足設計要求，用水平尺檢查水平，高度不夠、不平要用合適的薄鋼板和純水泥漿調(diào)整。臨時支座采用砂箱筒在架梁前制作完成，按照每片梁板4個需要制作80個，制作砂箱筒時需要特別注意注砂環(huán)節(jié)，注砂前先要堵塞排沙孔，注砂后要對沙子進行預壓，保證砂層的密實度達到足夠的承壓力，同時還要保證每個砂筒的高度基本保持一致。準備一些不同厚度的薄鋼板，用于支座的調(diào)平。

3.3? 架橋機拼裝

架橋機的拼裝必須由專業(yè)的團隊完成，拼裝前做好方案的技術(shù)交底工作，熟讀架橋機的使用說明書。拼裝采用1臺25 t的吊機在5#墩橋頭拼裝，在4#、5#墩頂擺放枕木并墊水平，將前支腿橫移軌道吊裝到5#蓋梁枕木上，橫移軌道方向要與4#墩蓋梁平行。中支腿橫移軌道在5#橋臺大樁號側(cè)路基上布置，位置也要支墊保持水平，方向與前支腿橫移軌道平行，上面安裝上下層行走輪箱和轉(zhuǎn)盤。在距離中支腿10 m處放置后托輪底部用枕木鋼板墊平，注意左右兩側(cè)高度要保持一致。先后吊裝左右5節(jié)12 m和1節(jié)6 m縱向?qū)Я海倨囱b后支腿及連接橫梁。然后拼裝前支腿及橫梁連接行走輪箱。整體框架連接牢固保證水平穩(wěn)定后。將提升天車的橫導梁安裝在縱導梁軌道上，再將天車安裝在橫梁上，最后安裝電氣設備和吊鉤設備。后面做好設備的整機調(diào)試以及試吊工作，并報請?zhí)胤N設備管理部門檢測備案，等手續(xù)齊全后方可開始架梁作業(yè)。

4? T梁安裝

架橋機由5#墩縱向前移至4#墩就位：先將2臺天車運行到后部固定，在后支腿處加配重，利用中支腿上的驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動架橋機主梁前移使前支腿就位于4#墩蓋梁上，在蓋梁上鋪支墊保證前腿鋼軌水平，通過前支腿千斤頂，調(diào)整主梁水平，調(diào)整至要求高度。檢查各部位連接牢固，支撐穩(wěn)定，保險銷就位。

梁板安裝順序：4邊→3中→1邊→2中。

運（喂）梁：用運梁炮車（前后均有轉(zhuǎn)向驅(qū)動設備）將待安裝的4#邊梁由預制梁場運出，速度控制在3 km/h以內(nèi)，運送到距架橋機距中支腿前2 m，1號天車吊住T梁，卸掉T梁與前部炮車的連接和支撐，1號天車起吊至合適高度，并吊運梁板前行，后部炮車繼續(xù)運梁前行，距前車1 m時，2號天車吊住梁班，卸掉炮車與T梁的連接和支撐，2號天車吊起T梁，由2臺天車吊運T梁至前跨位置。炮車駛離運送下一塊3#中板。

梁板安裝：天車吊裝梁板必須保持梁板水平，穩(wěn)定梁板橫移至邊梁上方（前支腿最大能移出蓋梁擋塊邊線50 cm、行走輪必須保證在蓋梁范圍內(nèi)，保證邊梁能最大限度就位），擺放臨時支座并檢查位置高程（左右臨時支座頂面高程滿足設計要求、水平尺檢查水平，不滿足的用薄鋼板調(diào)整），下落至距支座15 cm調(diào)整位置，下落至臨時支座檢查臨時支座與梁板底面是否緊貼，可用薄鋼板調(diào)整。做好左右臨時支撐并用手動葫蘆與相鄰5#橋臺進行臨時連接固定，按照順序安裝其余梁板。每安裝好一片梁板，相鄰T梁要對跨中橫梁、端橫梁主筋進行全部焊接（也可以先焊接50%安裝下一片梁板，整垮完成后焊接剩余部分）。整跨梁板全部安裝好后，需要在濕接縫處鋪設2 cm厚鋼板，為架橋機的過跨及下一跨的梁板安裝做準備。

架橋機轉(zhuǎn)向由4#墩前移至3#墩：將前支腿調(diào)整至4#墩橋面、天車移至架橋機中部；固定中支腿（限制導梁橫向移動，但不限制導梁縱向移動）；以中支腿為支點后支腿向曲線外側(cè)橫移（相應的前支腿就像曲線內(nèi)側(cè)橫移，橫移距離控制在50 cm以內(nèi)），同時連接導梁的橫梁適當調(diào)節(jié)導梁的間距，使導梁前后錯動，因此到導梁可以在中支腿左右2個支點上旋轉(zhuǎn)；通過前支腿和后托輪將中支腿脫空，將中支腿前移距前支腿5 m左右；調(diào)整中支腿轉(zhuǎn)向下落（橫移軌道與導梁垂直），頂升中支腿，脫空前支腿，調(diào)整前支腿方向與導梁垂直，實現(xiàn)一次轉(zhuǎn)向，然后通過前支腿和后托輪頂升將中支腿脫空，中支腿退回原位。重復上述動作，直至架橋機前支腿與下一孔蓋梁平行。由于曲線半徑過小，轉(zhuǎn)向過程中外側(cè)導梁會慢慢脫空懸于橋外，無法在橋面完成全部轉(zhuǎn)向，所以在架橋機懸空前，架橋機可以先過孔15 m，這時需要一臺25 t起重機或一臺220型的挖掘機輔助完成剩余的轉(zhuǎn)向量，分別提吊左右后支腿導梁向外側(cè)轉(zhuǎn)動，使導梁以中支腿為軸向內(nèi)轉(zhuǎn)動，期間后托輪的位置也要根據(jù)實際情況進行前后左右的移動擺放，此時需要時刻注意架橋機的穩(wěn)定與平衡、每次轉(zhuǎn)向距離控制在50 cm以內(nèi)（可以使用天車提物配重，防止中支橫移脫軌和導梁偏移超出輪牙），無法一次轉(zhuǎn)向到位的架橋機需退回至橋面調(diào)整橫移軌道及導梁，重復上述步驟使前支腿對準3#墩橫梁、且前支腿橫移軌道與3#墩蓋梁平行，轉(zhuǎn)向完成。架橋機前支腿前移至3#蓋梁小樁號側(cè)，中支腿橫移軌道在第5孔橋面靠近4#墩、且與前支腿橫移軌道平行，左右后托輪根據(jù)實際情況前后擺放支撐導梁，架橋機前移完成。

第4孔喂梁：由于架橋機長66 m，橋梁轉(zhuǎn)彎半徑小，架橋機尾部喂梁區(qū)間狹小，需要充分利用運梁炮車前后均可轉(zhuǎn)向的機動靈活性，給喂梁創(chuàng)造條件。將架橋機前支腿最大限度地往曲線外側(cè)靠，中支腿盡量往曲線內(nèi)側(cè)靠（從而使后支腿最大限度地往曲線內(nèi)側(cè)靠），給喂梁創(chuàng)造最大的空間。參照計算式簡圖（圖5），根據(jù)下方公式分析架橋機就位后是否滿足喂梁要求。

圖5? 計算式簡圖

Δ2=■，

式中：R為曲線半徑；L為架橋機總長；I為曲線切點至前支腿長度。

蓋梁長度7.75 m、架橋機寬度5.4 m、R=210-5.25=204.75 m。

Δ1=7.75-5.4=2.35 m，由公式得

I=■=■=31.11 m。

計算Δ2時I取30 m計算

Δ2=■-204.75=3.141 m。

橋面寬度8.5 m、運梁車寬度2.5 m、架橋機后支腿寬度1.6 m、安全距離0.5 m。

2.5+1.6+0.5=4.6 m，

8.5-3.141=5.359 m>4.6 m，滿足喂梁要求。

喂梁及梁板安裝方式與前面所述方法一樣。需要注意由于喂梁時架橋機導梁與橫移軌道不垂直，前支腿要向左移、中支腿向右移動，使導梁與橫移軌道垂直后再進行梁板安裝作業(yè)。

5? 應急方案

5.1? 架橋機轉(zhuǎn)向前移應急措施

在實際施工中，由于橋面寬度只有8.5 m，架橋機長度66 m，前移轉(zhuǎn)向空間狹小，在橋面頻繁地移動且后支腿一側(cè)懸空，架橋機輔助轉(zhuǎn)向存在一定風險，嘗試在前支腿上也能形成旋轉(zhuǎn)，加上橫梁的伸長、左右導梁的錯位和中支腿的旋轉(zhuǎn)加大轉(zhuǎn)向的角度達到一次轉(zhuǎn)向到位。

架橋機在橋面完成最大限度轉(zhuǎn)向，架橋機直接過孔，此時前支腿橫梁與蓋梁成一個夾角，左側(cè)前支腿位于蓋梁上方，右側(cè)前支腿懸空，在蓋梁上安放前支腿橫移軌道與蓋梁平行，左側(cè)前支腿下落至軌道上，此時架橋機重心保持在架橋機后部。使用鋼絲繩、手拉葫蘆將前支腿行走輪箱與橫梁連接牢固，拆除右側(cè)前支腿與行走輪箱的連接，拔去所有橫梁插銷使橫梁可以伸長，固定左側(cè)導梁，右側(cè)導梁前移，使前支腿橫梁與前方蓋梁平行，將右側(cè)前支腿行走輪落在橫移軌道上，以中支腿為支點，分別旋轉(zhuǎn)左、右側(cè)橫梁從而縮短前支腿間距，重新連接右側(cè)前支腿與行走輪箱，通過導梁的錯位移動和旋轉(zhuǎn)使前支腿與前方蓋梁平行、架橋機導梁與前支腿橫移軌道垂直，最終前支腿前移落位，頂升后托輪和前支腿調(diào)整中支腿橫梁軌道方向使之與前支腿橫移軌道方向平行，最終完成架橋機的轉(zhuǎn)向前移。

該方法實際操作上由于要拆除前支腿一側(cè)連接，容易造成架橋機的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、危險系數(shù)較高，實際施工時一定要保證架橋機的水平、后托輪的支撐穩(wěn)定、后支腿配重滿足要求。有條件的需要對架橋機前支腿進行改裝，在前支腿與橫向行走輪箱的連接處加工安裝一個轉(zhuǎn)向可固定裝置（左右前支腿能相互繞一端轉(zhuǎn)動），從而滿足不同角度的斜交橋的架橋需求。

5.2? 喂梁施工應急措施

大跨徑小半徑曲線橋由于架橋機長度長、線路彎曲，喂梁空間狹小甚至不夠，非?？简炦\梁車駕駛員的技術(shù)和團隊配合，為了提高喂梁的安全降低風險，可以考慮在喂梁前將架橋機后支腿有干擾一側(cè)6 m或12 m的導梁段拆除，以增加喂梁空間，需要注意導梁也不能拆除過長，必須保證2個天車從炮車上吊裝梁板（中支腿后必須留足1個炮車車頭加2個天車的作業(yè)空間）。在完成該跨梁板安裝后需重新拼裝到位后，才能進行下一孔的施工。

6? 結(jié)束語

我國道路建設高速發(fā)展，道橋建造技術(shù)也已經(jīng)非常成熟，公路立交、互通橋設置已經(jīng)非常普遍，大跨徑小半徑曲線橋就成了必不可少的設計要素，該類橋梁一般采用現(xiàn)澆和預制梁板2種方式建造。其中預制梁板建造由于內(nèi)外側(cè)曲線長度相差較大，橫坡較大，預制梁板的安裝架設通常都是一個難題。通過該高速互通工程的建設實踐，認為采用合理的方案和操作，常用的雙導梁架橋機能夠適應大跨徑小半徑曲線橋的架設，而且方案成本較低、安全性高。

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