厲勤杰

摘? 要：結(jié)合某高速公路增設(shè)北互通工程210 m小半徑曲線橋25 m長(zhǎng)預(yù)制T梁架設(shè)實(shí)踐，對(duì)雙導(dǎo)梁在小半徑橋梁中采用撥軌道、搭設(shè)臨時(shí)支墩2種方法完成前移轉(zhuǎn)向的比較，分析雙導(dǎo)梁架橋機(jī)在大跨徑小半徑曲線橋架設(shè)的可行性。重點(diǎn)介紹架橋機(jī)拼裝、架橋機(jī)前移、喂梁、T梁安裝和架橋機(jī)過孔轉(zhuǎn)向等施工工藝。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；架橋機(jī)；小半徑；曲線橋；T梁；架設(shè)；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445.4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：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(guó)路網(wǎng)建設(shè)高速發(fā)展縱橫交錯(cuò)，產(chǎn)生了眾多的互通區(qū)、立交橋梁和匝道橋。伴隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的成熟和廣泛推廣，使得我們的橋梁?jiǎn)慰缈鐝皆絹碓酱?；在設(shè)計(jì)互通區(qū)時(shí)為了減少造價(jià)、減少對(duì)土地的占用就會(huì)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(dòng)模架逐孔施工法和預(yù)制安裝法。對(duì)于采用預(yù)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(jī)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(diǎn)借鑒和幫助。

1? 工程概況

甬臺(tái)溫高速增設(shè)平陽北互通工程第2合同段起點(diǎn)與現(xiàn)狀G104國(guó)道平交，起點(diǎn)樁號(hào)為L(zhǎng)K1+291.2～LK3+589.6，LK4+130.5～LK4+661.9（涉鐵段：LK3+589.6～LK4+130.5）終點(diǎn)與G104西過境平交，連接線長(zhǎng)約2.83 km；高速公路拼寬樁號(hào)為K1784+441～K1785+482，主線全長(zhǎng)約1.041 km，匝道長(zhǎng)約3.24 km。在主線和連接線上均設(shè)置雙喇叭互通，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力砼（后張）T梁，采用簡(jiǎn)支橋面連續(xù)和先簡(jiǎn)支后連續(xù)，預(yù)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(xiàng)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(zhǎng)132 m（圖1、圖2），上部為簡(jiǎn)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(xiàng)目橋梁計(jì)劃T梁采用的是架橋機(jī)架設(shè)，矮T梁采用2臺(tái)150 t汽車起重機(jī)吊裝架設(shè)。

架橋之前項(xiàng)目部就小半徑曲線橋采用起重機(jī)架設(shè)方案也進(jìn)行了考慮，首先T梁最大質(zhì)量在57 t左右，再考慮起重機(jī)起吊半徑，必須采用2臺(tái)150? t或1臺(tái)300? t的汽車起重機(jī)才能吊裝。現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)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(tái)橋頭一側(cè)為稻田，另一側(cè)為E匝道2#橋第1孔，5#臺(tái)橋頭兩側(cè)均為棄土場(chǎng)、其中一側(cè)距E匝道2#橋第5孔有46 m。在不搭設(shè)水上平臺(tái)的情況下只能用一臺(tái)起重機(jī)吊裝，由于橋面寬度只有8.5 m，起重機(jī)就無法展開。如果搭設(shè)水上平臺(tái)該平臺(tái)需要長(zhǎng)100 m、寬度10 m才能滿足起重機(jī)的作業(yè)需求，這樣成本就比較高。綜合經(jīng)濟(jì)和安全考慮起重機(jī)吊裝方案未予采納。

在架橋機(jī)的選擇上，由于本項(xiàng)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(shí)滿足一般的30 m T梁架設(shè)和25 m小半徑曲線橋T梁架設(shè)任務(wù)，因此項(xiàng)目部從整個(gè)項(xiàng)目考慮架橋機(jī)選擇JQJ180（90+90）-40型雙導(dǎo)梁桁架式架橋機(jī)，具體參數(shù)見表1。該架橋機(jī)由三角桁架（導(dǎo)梁）、液壓系統(tǒng)、電氣設(shè)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(jī)的特點(diǎn)：①在中支反托輪下設(shè)有轉(zhuǎn)向盤，過孔時(shí)可調(diào)整架橋機(jī)方向；②左右導(dǎo)梁可前后錯(cuò)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(zhǎng)度可調(diào)節(jié)，可加大轉(zhuǎn)向角度。

表1? JQJ180（90+90）-40型架橋機(jī)參數(shù)表

圖3? 架橋機(jī)示意圖

雙導(dǎo)梁架橋機(jī)架設(shè)曲線橋，主要是看導(dǎo)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(yùn)梁車是否能夠順利通過3號(hào)柱喂梁。

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

圖4? 架橋機(jī)在曲線橋上模擬位置圖

3? 前期準(zhǔn)備工作

3.1? 便道修筑

本項(xiàng)目的梁板預(yù)制場(chǎng)設(shè)在標(biāo)頭路基上，在5#橋臺(tái)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(jī)的拼裝。架橋作業(yè)由大樁號(hào)5#墩往小樁號(hào)0#墩方向架設(shè)。

3.2? 支座安裝

在各墩臺(tái)頂放出永久支座位置，由于前期支座墊石澆筑時(shí)未預(yù)留支座安裝孔，安排了2個(gè)工人根據(jù)位置鉆孔并安裝永久支座，支座標(biāo)高需滿足設(shè)計(jì)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(shí)支座采用砂箱筒在架梁前制作完成，按照每片梁板4個(gè)需要制作80個(gè)，制作砂箱筒時(shí)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(duì)沙子進(jìn)行預(yù)壓，保證砂層的密實(shí)度達(dá)到足夠的承壓力，同時(shí)還要保證每個(gè)砂筒的高度基本保持一致。準(zhǔn)備一些不同厚度的薄鋼板，用于支座的調(diào)平。

3.3? 架橋機(jī)拼裝

架橋機(jī)的拼裝必須由專業(yè)的團(tuán)隊(duì)完成，拼裝前做好方案的技術(shù)交底工作，熟讀架橋機(jī)的使用說明書。拼裝采用1臺(tái)25 t的吊機(jī)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(tái)大樁號(hào)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?，再拼裝后支腿及連接橫梁。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(dǎo)梁安裝在縱導(dǎo)梁軌道上，再將天車安裝在橫梁上，最后安裝電氣設(shè)備和吊鉤設(shè)備。后面做好設(shè)備的整機(jī)調(diào)試以及試吊工作，并報(bào)請(qǐng)?zhí)胤N設(shè)備管理部門檢測(cè)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(jī)由5#墩縱向前移至4#墩就位：先將2臺(tái)天車運(yùn)行到后部固定，在后支腿處加配重，利用中支腿上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)架橋機(jī)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(xiǎn)銷就位。

梁板安裝順序：4邊→3中→1邊→2中。

運(yùn)（喂）梁：用運(yùn)梁炮車（前后均有轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)設(shè)備）將待安裝的4#邊梁由預(yù)制梁場(chǎng)運(yùn)出，速度控制在3 km/h以內(nèi)，運(yùn)送到距架橋機(jī)距中支腿前2 m，1號(hào)天車吊住T梁，卸掉T梁與前部炮車的連接和支撐，1號(hào)天車起吊至合適高度，并吊運(yùn)梁板前行，后部炮車?yán)^續(xù)運(yùn)梁前行，距前車1 m時(shí)，2號(hào)天車吊住梁班，卸掉炮車與T梁的連接和支撐，2號(hào)天車吊起T梁，由2臺(tái)天車吊運(yùn)T梁至前跨位置。炮車駛離運(yùn)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(shí)支座并檢查位置高程（左右臨時(shí)支座頂面高程滿足設(shè)計(jì)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(shí)支座檢查臨時(shí)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(shí)支撐并用手動(dòng)葫蘆與相鄰5#橋臺(tái)進(jìn)行臨時(shí)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(duì)跨中橫梁、端橫梁主筋進(jìn)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(shè)2 cm厚鋼板，為架橋機(jī)的過跨及下一跨的梁板安裝做準(zhǔn)備。

架橋機(jī)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(jī)中部；固定中支腿（限制導(dǎo)梁橫向移動(dòng)，但不限制導(dǎo)梁縱向移動(dòng)）；以中支腿為支點(diǎn)后支腿向曲線外側(cè)橫移（相應(yīng)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(shí)連接導(dǎo)梁的橫梁適當(dāng)調(diào)節(jié)導(dǎo)梁的間距，使導(dǎo)梁前后錯(cuò)動(dòng)，因此到導(dǎo)梁可以在中支腿左右2個(gè)支點(diǎn)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(dǎo)梁垂直），頂升中支腿，脫空前支腿，調(diào)整前支腿方向與導(dǎo)梁垂直，實(shí)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(fù)上述動(dòng)作，直至架橋機(jī)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(dǎo)梁會(huì)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(jī)懸空前，架橋機(jī)可以先過孔15 m，這時(shí)需要一臺(tái)25 t起重機(jī)或一臺(tái)220型的挖掘機(jī)輔助完成剩余的轉(zhuǎn)向量，分別提吊左右后支腿導(dǎo)梁向外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，使導(dǎo)梁以中支腿為軸向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，期間后托輪的位置也要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行前后左右的移動(dòng)擺放，此時(shí)需要時(shí)刻注意架橋機(jī)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(dǎo)梁偏移超出輪牙），無法一次轉(zhuǎn)向到位的架橋機(jī)需退回至橋面調(diào)整橫移軌道及導(dǎo)梁，重復(fù)上述步驟使前支腿對(duì)準(zhǔn)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(jī)前支腿前移至3#蓋梁小樁號(hào)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(shí)際情況前后擺放支撐導(dǎo)梁，架橋機(jī)前移完成。

第4孔喂梁：由于架橋機(jī)長(zhǎng)66 m，橋梁轉(zhuǎn)彎半徑小，架橋機(jī)尾部喂梁區(qū)間狹小，需要充分利用運(yùn)梁炮車前后均可轉(zhuǎn)向的機(jī)動(dòng)靈活性，給喂梁創(chuàng)造條件。將架橋機(jī)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(jì)算式簡(jiǎn)圖（圖5），根據(jù)下方公式分析架橋機(jī)就位后是否滿足喂梁要求。

圖5? 計(jì)算式簡(jiǎn)圖

Δ2=■，

式中：R為曲線半徑；L為架橋機(jī)總長(zhǎng)；I為曲線切點(diǎn)至前支腿長(zhǎng)度。

蓋梁長(zhǎng)度7.75 m、架橋機(jī)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(jì)算Δ2時(shí)I取30 m計(jì)算

Δ2=■-204.75=3.141 m。

橋面寬度8.5 m、運(yùn)梁車寬度2.5 m、架橋機(jī)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(shí)架橋機(jī)導(dǎo)梁與橫移軌道不垂直，前支腿要向左移、中支腿向右移動(dòng)，使導(dǎo)梁與橫移軌道垂直后再進(jìn)行梁板安裝作業(yè)。

5? 應(yīng)急方案

5.1? 架橋機(jī)轉(zhuǎn)向前移應(yīng)急措施

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

架橋機(jī)在橋面完成最大限度轉(zhuǎn)向，架橋機(jī)直接過孔，此時(shí)前支腿橫梁與蓋梁成一個(gè)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(shí)架橋機(jī)重心保持在架橋機(jī)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(zhǎng)，固定左側(cè)導(dǎo)梁，右側(cè)導(dǎo)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(diǎn)，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(dǎo)梁的錯(cuò)位移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)使前支腿與前方蓋梁平行、架橋機(jī)導(dǎo)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(jī)的轉(zhuǎn)向前移。

該方法實(shí)際操作上由于要拆除前支腿一側(cè)連接，容易造成架橋機(jī)的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、危險(xiǎn)系數(shù)較高，實(shí)際施工時(shí)一定要保證架橋機(jī)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(duì)架橋機(jī)前支腿進(jìn)行改裝，在前支腿與橫向行走輪箱的連接處加工安裝一個(gè)轉(zhuǎn)向可固定裝置（左右前支腿能相互繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)），從而滿足不同角度的斜交橋的架橋需求。

5.2? 喂梁施工應(yīng)急措施

大跨徑小半徑曲線橋由于架橋機(jī)長(zhǎng)度長(zhǎng)、線路彎曲，喂梁空間狹小甚至不夠，非?？简?yàn)運(yùn)梁車駕駛員的技術(shù)和團(tuán)隊(duì)配合，為了提高喂梁的安全降低風(fēng)險(xiǎn)，可以考慮在喂梁前將架橋機(jī)后支腿有干擾一側(cè)6 m或12 m的導(dǎo)梁段拆除，以增加喂梁空間，需要注意導(dǎo)梁也不能拆除過長(zhǎng)，必須保證2個(gè)天車從炮車上吊裝梁板（中支腿后必須留足1個(gè)炮車車頭加2個(gè)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(jìn)行下一孔的施工。

6? 結(jié)束語

我國(guó)道路建設(shè)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(shè)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(shè)計(jì)要素，該類橋梁一般采用現(xiàn)澆和預(yù)制梁板2種方式建造。其中預(yù)制梁板建造由于內(nèi)外側(cè)曲線長(zhǎng)度相差較大，橫坡較大，預(yù)制梁板的安裝架設(shè)通常都是一個(gè)難題。通過該高速互通工程的建設(shè)實(shí)踐，認(rèn)為采用合理的方案和操作，常用的雙導(dǎo)梁架橋機(jī)能夠適應(yīng)大跨徑小半徑曲線橋的架設(shè)，而且方案成本較低、安全性高。

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