架橋機(jī)在南水北調(diào)演馬莊公路橋箱梁架設(shè)中的應(yīng)用

□趙志鵬（焦作水文水資源勘測(cè)局）

1 工程概況

焦作2段是南水北調(diào)中線工程黃羑段的第四設(shè)計(jì)單元，全長(zhǎng)25.60 km，穿越煤礦區(qū)，地質(zhì)條件復(fù)雜，最大填方段13 m，最深挖方段達(dá)40m。演馬莊公路橋就位于深挖方段，挖深近30m，如利用吊車(chē)進(jìn)行箱梁架設(shè)，需要在已開(kāi)挖成形的渠道內(nèi)回填吊裝平臺(tái)，且需要兩臺(tái)吊車(chē)同時(shí)抬動(dòng)箱梁，在加大投資的同時(shí)，增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。為加強(qiáng)施工管理，化解安全風(fēng)險(xiǎn)，減少投資、提高效益，該橋采用架橋機(jī)進(jìn)行預(yù)制箱梁的架設(shè)。

2 架橋機(jī)選用及基本構(gòu)造

2.1 架橋機(jī)選用

演馬莊公路橋縱長(zhǎng)215m，橋面凈寬15m，為7跨預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)。左右岸邊跨跨徑為20m，其余單跨跨徑為35m，箱梁共42片，橋梁軸線與總干渠夾角45°。為滿足箱梁設(shè)計(jì)需要，選用了邯鄲中鐵橋梁公司DJ40單導(dǎo)軌架橋機(jī)，該機(jī)屬單臂簡(jiǎn)支型，機(jī)臂能上下升降、前后伸縮、左右移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)全幅梁片1次落梁到位。

2.2 架橋機(jī)基本構(gòu)造

DJ40架橋機(jī)架梁跨徑40m，額定起重量170t，架橋機(jī)總長(zhǎng)73m，總高8m。主要由機(jī)臂、曲梁、橫移機(jī)構(gòu)、立柱、吊梁小車(chē)以及液壓、電氣控制系統(tǒng)組成。

2.2.1 機(jī)臂

機(jī)臂為架橋機(jī)主梁，是主要承載結(jié)構(gòu)，為箱形截面，下部設(shè)有齒條。通過(guò)改變機(jī)臂固定方式，可實(shí)現(xiàn)機(jī)臂前后移動(dòng)以及立柱的移動(dòng)。

2.2.2 曲梁及橫移機(jī)構(gòu)

曲梁安裝于立柱橫梁上，為機(jī)臂的主要承載構(gòu)件。橫移機(jī)構(gòu)與曲梁和立柱連接，并通過(guò)橫移軌道實(shí)現(xiàn)全幅落梁作業(yè)。

2.2.3 立柱

該機(jī)共有4根立柱，通過(guò)改變立柱支撐組合，實(shí)現(xiàn)機(jī)臂、曲梁等不同部位的移動(dòng)。

2.2.4 吊梁小車(chē)

吊梁小車(chē)通過(guò)滑輪組固定于機(jī)臂下方，吊運(yùn)箱梁至安裝位置。

2.2.5 橫移軌道

橫移軌道支承主機(jī)吊梁傳遞荷載，配合吊梁小車(chē)的前后移動(dòng)將箱梁運(yùn)送至安裝位置。

3 預(yù)制箱梁架設(shè)

3.1 施工準(zhǔn)備

包括測(cè)量放樣、架橋機(jī)拼裝及調(diào)試、架橋機(jī)橫移軌道的鋪設(shè)、支座安放等。架橋機(jī)組裝完成后，進(jìn)行全面檢查，包括液壓系統(tǒng)壓力是否在允許范圍，各部件動(dòng)作是否正常等。正式架梁前由測(cè)量人員放出梁端線、邊線及支座位置，在墩頂用墨線標(biāo)示明確，等待橡膠支座安裝完成，試吊運(yùn)轉(zhuǎn)正常后正式開(kāi)始架梁。

3.2 喂梁

架橋機(jī)主機(jī)運(yùn)行至指定位置后，等待喂梁。在箱梁預(yù)制場(chǎng)地利用2臺(tái)80t汽車(chē)吊起梁，利用吊帶固定箱梁，為加強(qiáng)成品保護(hù)并防止滑動(dòng)，吊帶與箱梁接觸位置墊放硬雜木。檢查被吊的箱梁與周?chē)淞阂约捌渌潭ㄎ餆o(wú)任何連接時(shí)吊起箱梁，運(yùn)梁平板車(chē)進(jìn)入吊起的梁板之下，將梁落在運(yùn)梁平板車(chē)上。

運(yùn)梁平板車(chē)將梁板送入架橋機(jī)主機(jī)尾部，用前吊梁小車(chē)吊起梁的前吊點(diǎn)，與運(yùn)梁車(chē)配合將梁的后吊點(diǎn)運(yùn)送至后吊梁小車(chē)起吊位置，后吊梁小車(chē)將箱梁吊起，完成喂梁。

3.3 架設(shè)箱梁

前、后吊梁小車(chē)通過(guò)機(jī)臂將箱縱向運(yùn)送至相應(yīng)跨度后，先落梁至墩臺(tái)上方100～200mm，再橫向移動(dòng)至準(zhǔn)確落梁位置。邊梁架設(shè)時(shí)，將箱梁運(yùn)至相應(yīng)跨度后，落梁至墩臺(tái)上方50～100 mm,利用曲梁上的橫移油缸推動(dòng)曲梁精確對(duì)位，使箱梁準(zhǔn)確落于支座墊石上。落梁嚴(yán)格按照外邊梁、外次邊梁、中梁順序進(jìn)行。運(yùn)送過(guò)程中應(yīng)始終保持箱梁水平。

3.4 架橋機(jī)過(guò)孔

3.4.1 過(guò)孔工序

將1#柱與已架梁體用剛性拉桿固定，另用兩個(gè)10t鏈條葫蘆和鋼絲繩將1#柱與已架梁體連接，保證1#柱在過(guò)孔過(guò)程中始終垂直。2#柱固定，3#柱升起，利用吊梁小車(chē)將機(jī)臂和3#柱前移；然后2#柱升起，3#柱固定，利用后吊梁小車(chē)帶動(dòng)2#柱前移。重復(fù)上述過(guò)程，將0、2、3#柱移至準(zhǔn)確位置。用4個(gè)5t鏈條葫蘆和鋼絲繩將3#柱與已架梁體連接，并將0#柱墊平支穩(wěn)，利用吊梁小車(chē)將1、2#柱移至準(zhǔn)確位置后，準(zhǔn)備進(jìn)行下一跨箱梁架設(shè)。

3.4.2 注意事項(xiàng)

架橋機(jī)過(guò)孔是關(guān)鍵作業(yè)，如操作不慎可能造成安全事故。操作人員要參加培訓(xùn)并取得相應(yīng)資格證，嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行施工作業(yè)。注意檢查各運(yùn)動(dòng)元件是否可靠，特別是聯(lián)合作業(yè)時(shí)，如前后吊梁小車(chē)與曲梁、機(jī)臂配合運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)保證同步，否則應(yīng)立即停止作業(yè)。各運(yùn)動(dòng)元件定位銷(xiāo)的鎖定和撤除應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確。

4 總結(jié)及建議

南水北調(diào)焦作2段演馬莊公路橋于2011年8月12日開(kāi)始箱梁架設(shè)施工，10月16日全部架設(shè)完成。箱梁架設(shè)過(guò)程平穩(wěn)有序，安全受控。采用架橋機(jī)施工，避免了吊裝平臺(tái)回填和開(kāi)挖，節(jié)約了投資，提高經(jīng)濟(jì)效益，安全性明顯提高。但施工過(guò)程中也發(fā)生了1#柱固定不牢固而傾斜的意外。

4.1 注意事項(xiàng)

架橋機(jī)操作人員必須經(jīng)培訓(xùn)并持證上崗，嚴(yán)格按操作規(guī)程操作。曲梁與機(jī)臂、曲梁與行車(chē)任何時(shí)候都必須有銷(xiāo)連接，二者轉(zhuǎn)換時(shí)要先連接后解除。過(guò)孔時(shí)各支柱位置必須有專人操作和監(jiān)護(hù)，1#柱、3#柱要嚴(yán)格按要求可靠固定，嚴(yán)禁提前解除固定。架梁、過(guò)孔工況時(shí)，必須用水平儀、水平尺、線垂等工具測(cè)量機(jī)臂、橫移軌道和立柱的水平、平行和垂直度。橫移軌道必須支撐在梁梗或橋臺(tái)的胸墻處，嚴(yán)禁支撐在無(wú)立肋的梁翼或擋土墻上。架設(shè)過(guò)程中和架設(shè)后應(yīng)及時(shí)做好梁體支撐加固。架設(shè)過(guò)程中可采用梁體橫隔板和濕接縫預(yù)留鋼筋進(jìn)行連接加固，架設(shè)后可先澆筑橫隔板和連接端混凝土，使整個(gè)橋面形成整體，便于其它上部結(jié)構(gòu)施工。非工作狀態(tài)或停止架梁12h以上時(shí)，應(yīng)用吊架將1、2#柱與橫移軌道鎖死，并將架橋機(jī)降至最低，做好防風(fēng)防滑工作。

4.2 意見(jiàn)和建議

通過(guò)對(duì)施工過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)，提出以下意見(jiàn)和建議：一是結(jié)合工程實(shí)際和設(shè)備狀況編制作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，并進(jìn)行全面細(xì)致的技術(shù)交底；二是要研究分析施工過(guò)程中可能發(fā)生的意外事件，制定應(yīng)急預(yù)案，并儲(chǔ)備搶險(xiǎn)物資；三是施工過(guò)程中工程部門(mén)、技術(shù)部門(mén)、安全部門(mén)要密切配合，全程監(jiān)控，確保質(zhì)量、安全受控；四是優(yōu)化架橋機(jī)液壓控制系統(tǒng)，降低各運(yùn)動(dòng)部位起動(dòng)、停車(chē)時(shí)引入的沖擊，提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性；五是在機(jī)臂上方安裝防護(hù)欄，保證施工人員過(guò)孔時(shí)的人身安全。