浅谈架桥机在桥梁施工中的应用

摘要：笔者根据多年工作经验，分析了各种机械设备在工程中的应用，本文从架桥机的特点、性能指标、实践操作等多个方面介绍架桥机在桥梁施工中的应用。

关键词：架桥机；桥梁施工；应用

传统的架桥设备随着桥梁结构形式的发展逐渐显现出其不足之处, DF50/ 150型架桥机系近年来最新研制的新一代架桥机, 充分考虑了现代桥梁的特点和传统架桥机的长处, 适用于各种类型的公路桥梁架设。因其结构特点和不同施工条件下的适用性, 很有推广的必要。

1 架桥机的特点

1. 1形式新颖, 结构合理, 具有广泛的适用性。DF50型架桥机在结构设计中考虑了不同截面形式桥梁的要求, 根据不同桥跨类型, 可任意拼装成需要的长度,可满足现场30~ 50m 梁架设需要。

1. 2 重量轻、刚度大, 便于运输、拆装。整机较同类机型重量减轻20% ~ 30%, 机身设计为若干单元, 主梁及连接结构采用轴销连接, 工地安装方便快捷。

1. 3 采用导梁形式, 减小了前悬臂挠度, 适应坡道桥梁架设。架桥机动力采用液压系统, 安全可靠。中间支腿不在桥面上行走, 不用铺设架桥机纵移轨道, 同时减小了架桥机对桥面的压力。

1. 4 运梁平车参与喂梁和架桥机的行走, 是架桥机的组成部分, 使架桥机长度减小, 由于前支腿、中支腿可以随意调整, 架设斜交桥时可以根据斜交角度调整前支腿和中支腿的位置, 对弯桥架设有更大的适应性。

1. 5 架梁一次到位。架设中梁采用双导梁就位, 架设边梁采用边梁挂架, 整机携梁一次横移到位, 不用在墩顶横向移梁。

2 主要技术性能指标( 见表1)

表1：

3 架桥机的拼装

3. 1 拼装场地

架桥机本身属于工地非标设备, 在使用中需要在工地上做一些临时工程, 如足够的地基承载力、必要的临时支撑和横向移动时桥台、墩顶盖梁间的过梁等。除架桥机本身结构部分外, 临时结构均需检算并满足足够的安全系数后方可实施。架桥机一般在桥头路基上拼装场地要求100×10m, 并有一定的工作面。如场地紧张, 也可以将导梁拼装后移入桥跨间再接长拼装后部主梁。拼装场地坡度要求平顺, 根据现场实际地形设置顺桥向的纵坡, 坡度不能超过3%; 精确定位运梁平车纵向运行轨道中心线和前、中及顶高支腿位置。

3. 2 架桥机组拼安装

3. 2. 1 组拼程序:

测量定位--平衡对称拼装左右主梁及导梁( 同时增加临时支撑) --安装前后框架和临时支撑--安装导梁前支腿、中支腿、顶高支腿--主梁前支腿--铺运梁平车纵向轨道--安装运梁平车--安装起吊平车--安装液压系统--安装电气系统--初步运行检查调试。

3. 2. 2 安装主梁、导梁、框架及支腿

由于DF50/ 150􀀂型架桥机主梁和导梁均采用“A”型断面, 每节10m, 连接部位采用轴销连接, 按照安装说明书及杆件编号左右对称平衡安装。安装中注意控制主梁中心距, 必要时增设临时支撑。在安装至配电控制柜处, 注意将控制柜塞入主梁内, 同时将操作平台引出梁体加固, 便于人员上下及操作( 原设计方案控制柜及操作平台均在主梁内, 不便施工人员操作, 现场安装时应根据实际情况将其引出, 同时增设上下扶梯) 。场地拼装时, 可将导梁前支腿、中支腿均安设于桥台上, 根据预制梁的高度调整中支腿高度后, 将两侧支腿横连。顶高支腿安装于主梁末端, 与运梁小车固结,便于安装后架桥机前移。

3. 2. 3 安装运行轨道及起吊天车运梁平车轨距2m, 采用P43钢轨, 根据安装进度向前铺设。起吊天车轨道直接固定在架桥机主梁上, 钢轨接头用夹板联结。轨道两端加装限位开关和轨道挡铁。在轨道上直接安装起吊天车。架桥机横移钢轨安装在横向过梁上, 横向过梁采用型钢加工。横向过梁安装前应根据支腿位置和盖梁间距检算其强度和刚度, 并保证与墩顶有效连接。

3. 2. 4 安装电气和液压系统

3. 2. 5 检查调试。在安装场地进行空载和加载调试,加载时可试吊一片梁, 让起吊小车在运行轨道上往复运行2 次, 检查各部位连接及液压电气系统, 并及时排除故障和安全隐患。

4架桥作业

4. 1 空载前移

架桥机纵移时, 先将两台起吊天车运行到后部作为配重, 并有效固定, 防止主梁纵移时天车失稳。后运梁平车与主梁连接牢固, 利用中支腿上的走行机构和后运梁平车动力, 驱动架桥机主梁前移至导梁前支腿就位于墩顶帽。用导梁前支腿千斤顶调整导梁和主梁水平, 主梁前支腿通过吊挂装置运行至墩帽处定位, 调整主梁高度, 安装横移钢梁及轨道。收起导梁前支腿, 依靠前、中支腿走行机构和运梁平车的驱动系统, 将架桥机移至待架设孔跨位置, 调整并固定前、中支腿, 完成架桥机就位。架桥机就位后, 对所有连接部位和走行系统和电气、液压系统检查。

4. 2 安装梁片

4. 2. 1 喂梁作业

利用运梁平车将待安装的混凝土预制梁运送到架桥机后部主梁内, 依次改用起吊天车吊运和安装梁。运梁平车在运梁时两平车都采用8.5m/ min 的速度, 当前起吊天车吊梁后, 起吊天车和后运梁平车都以4.25m的速度运行直到后起吊天车起吊梁后, 两天车均以4.25m 的速度安装梁, 此时喂梁工作完成, 运梁

平车以22m/min 的速度空返。

4. 2. 2 架设边梁两天车吊梁后, 携边梁纵向运行到前跨待架设位置, 下落梁至支座上5cm 处, 保持梁体稳定。整机携梁横移至边梁内侧第一片梁位, 临时落梁。这时改用边梁挂架, 起吊边梁( 此时架桥机形式为单导梁) , 整机携梁横移至边梁位置落梁, 完成边梁架设。

4. 2. 3 架设中梁运、喂梁后, 天车起吊梁体至前跨预定位置下落就位, 即可完成中梁安装。

4. 3 架梁工艺流程

( 1) 架桥机拼装就位;

( 2) 顶起前支腿顶高千斤顶, 利用前起吊天车将中支腿移到前面, 前天车起吊运梁平车, 后运梁平车与主梁下弦连接, 收起前支腿和后部顶高千斤顶;

( 3) 支立前支腿, 利用前中支腿走行机构和运梁平车动力架纵移架桥机;

( 4) 利用吊挂轮将前支腿纵移到导梁前支腿处锚固, 准备再次纵移主梁;

( 5) 再次利用前中支腿走行机构和运梁平车动力架纵移架桥机;

( 6) 利用运梁平车将待架设梁运至架桥机后部, 开始喂梁;

( 7) 利用前天车和后平车携梁前移到后天车下部, 两天车携梁前移, 平车空返;

( 8) 天车携梁至预安装梁跨, 顶高支腿, 架桥机横移就位, 落梁。

4. 4 特殊梁跨架设

4. 4. 1 第一跨

架设第一跨梁时, 中支腿一般放置在桥台背墙上。此时中支腿横移方梁下必须垫实, 防止架桥作业中出现“三条腿”现象, 同时对桥台背墙做必要的加固, 防止因架桥机横移造成背墙裂纹。前支腿在纵移前, 应调整好支腿高度, 使前支腿能够顺利就位。运梁平车中心线和架桥机中心线必须重合。架桥机在纵移前和就位后对各部位进行全面检查, 特别是支腿与盖梁的连接和主梁下弦的水平及中线, 确保万无一失。第一跨在架设时, 因架桥机刚开始使用, 操作人员还不太熟悉, 因此, 不要片面追求架桥速度, 应宁慢勿快, 安全第一。

4. 4. 2 末跨

最后一跨架设时, 对面是桥台, 架桥机前支腿必须在桥台上运行, 所以高度必须降低。此时应使用架桥机配备的前支腿专用的桥台上使用的连接架。架设最后一跨时, 可把前支腿连同框架整个卸下, 把连接架与行走箱连接, 再与前支腿托梁连接。

4. 4. 3 坡道上架梁

在架设上坡道桥时, 架桥机拼装好后, 应根据桥梁坡度调整前支腿和中支腿高度。架桥机纵移前, 降低架桥机中支腿高度, 升高后托梁支撑管高度, 使得架桥机主梁纵坡≤1% , 并在架桥机前部挂卷扬机牵引, 以防止架桥机在走行过程中下滑。导梁走行到位后, 支立前支腿, 根据前支腿高度, 调整中支腿高度, 调平架桥机后, 再把架桥机纵向走行到位, 然后架梁。下坡道架设时, 和上坡道架设相同, 架桥机主梁纵移前, 升高架桥机中支腿高度, 降低后托梁支撑管高度, 使架桥机主梁坡度≤ 1% , 同时在后部采用卷扬机保护。导梁走行到位后, 支立前支腿, 根据坡度调整前支腿高度, 必要时前支撑架和支撑管设横联接撑。

5 结束语

5. 1 因架桥机属大型工地非标设备, 在使用前应对各部分结构和特性熟悉掌握, 并对操作人员进行培训交底, 作到规范操作, 安全第一。

5. 2 对各类临时结构如过墩横梁及拼装场地进行检算, 并保证足够的安全系数; 对平车及天车轨道及时进行检查加固; 确保运梁安全。

5. 3 每片梁架设后, 应对支座仔细检查, 并及时垫平,落梁后及时与相临梁体横隔板钢筋焊接, 并对湿接缝钢筋间隔分段焊接。

5. 4 曲线梁架设后, 由于外侧超高, 轨道安设时注意内侧支垫, 保证运梁轨道线形要求。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看