架橋機在高速公路架梁施工中的應(yīng)用探究

黃跟勝

甘肅五環(huán)公路工程有限公司，甘肅蘭州 730000

施工器械是工程施工最重要的工具，其種類多、數(shù)目多、流動性強，如何科學有效地利用和管理施工器械是工程施工需要考慮的因素之一。隨著我國公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，急需要高質(zhì)量和高效率的新型道路建設(shè)施工設(shè)備，在我國首臺架橋機JQG80型架橋機研發(fā)成功以來，各種各樣的架橋機也發(fā)展起來，并廣泛運用到公路橋梁的施工中。尤其是新型架橋機的出現(xiàn)結(jié)合現(xiàn)代橋梁的特點和傳統(tǒng)架橋機的優(yōu)點，適用性更加廣泛。

1 架橋機的工作原理和結(jié)構(gòu)

架橋機的主梁一般采用雙軌三角剛架結(jié)構(gòu)，長度是架橋機可以假設(shè)最大跨度的2倍。架橋機的前后支腿承載，中支腿展翼，前支腿進行固定并使其帶有橫向移動的驅(qū)動機構(gòu)。將運梁車運送到架橋機的腹部，中支腿收翼，中前腿承載之后，后支腿開始卸載，將梁提出來，然后采用縱移移位的方式騰出待架梁體空間，把梁放在墩頂上安裝。架橋機的主要結(jié)構(gòu)包括安全裝置、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、前支腿、中支腿、后支腿、運梁車、梁上小車和主梁。

2 架橋機的分類、特點和具體應(yīng)用

2.1 架橋機的分類

我國架橋機種類繁多，但在結(jié)構(gòu)形式上沒有太大差別，主要的差異是在架橋機的過孔方式和縱導(dǎo)梁形式上。比如根據(jù)過孔方式的不同可以將架橋機分成步履式架橋機和輪軌式架橋機，這兩種各自都有優(yōu)缺點，在選擇時要根據(jù)實際施工需要；按照縱導(dǎo)梁形式的不同，可以將架橋機分成雙導(dǎo)梁式架橋機和單導(dǎo)梁式架橋機，其中配置了部分移動機具和起重裝置，承重的是拼接成的導(dǎo)梁。目前在高速公路橋梁施工中最常見的是步履式架橋機，步履式雙導(dǎo)梁架橋機和步履式單導(dǎo)梁架橋機是被廣泛應(yīng)用的架橋機類型。

2.2 架橋機的特點

首先新型的架橋機如DF50型架橋機在結(jié)構(gòu)設(shè)計上比較新穎，在形式設(shè)計上考慮了不同橋梁的要求，然后根據(jù)不同橋跨類型可進行任意的拼裝；其次，新型架橋機重量較輕、剛度大，在運輸和拆裝上比較方便；再次，導(dǎo)梁的形式可減小前懸臂的撓度，可運用于坡道橋梁架設(shè)，架設(shè)機動力采用的是液壓系統(tǒng)，安全可靠。此外，加量可以一次到位，采用雙導(dǎo)梁就位進行中梁架設(shè)，采用邊梁掛架進行邊梁架設(shè)。架橋機長度減小，前中支腿能隨意調(diào)整，在彎橋架設(shè)中更加有適應(yīng)性。

2.3 架橋機的具體應(yīng)用

不同類型的架橋機在應(yīng)用上有所不同，比如步履式架橋機主要被應(yīng)用在曲線橋、斜橋和之橋的簡支梁架設(shè)上，穩(wěn)定性較好，能實現(xiàn)一次就位。雙導(dǎo)梁式架橋機其主梁主要是三角桁架和箱形方架，結(jié)構(gòu)形式的適應(yīng)性較好，不受到架設(shè)的限制，所以被廣泛應(yīng)用到鐵路、跨越公路和樁墩很高的橋梁架設(shè)中。單導(dǎo)梁式架橋機能夠連續(xù)架設(shè)曲線橋、斜線橋和直線等橋梁中，新型的單導(dǎo)梁架橋機還設(shè)置了橫移機構(gòu)，想要實現(xiàn)一次性就位需要對該機構(gòu)進行設(shè)置，設(shè)置成慢速橫移機構(gòu)。

3 架橋機主要施工技術(shù)和施工工藝

3.1 架梁作業(yè)準備

在架橋機進行架梁作業(yè)之前必須要對架橋機的各個部位進行全面檢查，進行狀態(tài)調(diào)試及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)異常的地方并加以整改，尤其是要注意一些隱蔽工程，比如架橋機的螺栓是否松動等。同時要做好日常保養(yǎng)和維修的記錄，在確保架橋機合格之后才能進行作業(yè)。

3.2 架橋機橋頭對位

在開始作業(yè)之后，首先要進行架橋機橋頭對位，也就是使用運梁車將架橋機運到橋頭，然后使線路的中心線和架橋機的軸心線重合，一號柱應(yīng)該在墩臺墊石和下部橫梁中間鋪設(shè)20mm的防滑橡膠墊，一號柱中心應(yīng)該在橋臺中心線600m處。

3.3 鋪、移軌作業(yè)

架橋機在橋頭就位之后，將運梁車從架橋機撤離，然后使用卷揚機將起重軌移動到架橋機的2號柱和3號柱，根據(jù)軌距來鋪設(shè)鋼軌，鋼軌的縱向應(yīng)該和梁端平行，鋪設(shè)時的中心位置要根據(jù)1號柱的偏心尺寸和曲線矢距來確定，2號柱走行輪組內(nèi)側(cè)的走行軌道軌距為1300mm，3號柱走行輪組外側(cè)的走行軌道和2號柱應(yīng)共同使用兩條軌。

3.4 架橋機縱移過孔作業(yè)

架橋機的縱移走行軌道要想前方移動一個梁長的位置，然后后退起重小車，3號柱支腿收縮，下降走行輪組到軌道，后退前后起重小車到機臂的尾部，然后將1號柱支腿收縮，將墊石和下部橫梁分離開來，再將2號柱的支腿收縮，使得2號柱的架梁支撐變成輪軌走行，架橋機開始過孔縱移行走。在架橋機縱移到位后，2號柱支腿支撐，調(diào)整2號柱支腿油缸，使支腿的螺旋釘高度位置調(diào)整好，收縮支腿油缸，使螺栓均勻支撐在梁面上。最后向前運行起重小車，一直到取梁的位置，然后使3號柱走行輪組變成走行過孔狀態(tài)，在完成縱移過孔作業(yè)后使架橋機處于待架設(shè)的狀態(tài)。

3.5 喂梁作業(yè)

在梁片安裝上，先利用兩臺運梁車將需要安裝的混凝土預(yù)制梁運送到架橋機的主梁內(nèi)，然后采用前后兩臺起吊天車進行吊運和梁的安裝。在使用運梁車進行運梁時速度控制在8.5m/min，在前起吊車起吊梁之后，起吊車和后運梁車都采用4.25m/min的速度運行，在后起吊車起吊梁之后，兩起吊車再使用4.25m/min的速度進行梁安裝。

3.6 箱梁就位到千斤頂臨時支座

吊裝箱梁到達安裝位置之后，繼續(xù)將箱梁的制作錨栓安裝，然后再次使箱梁下降，對其位置進行調(diào)整，使用起重小車進行調(diào)整使其能夠符合箱梁安裝的技術(shù)要求。箱梁最后要就位到千斤頂上，并借助千斤頂調(diào)整梁體位置使其滿足標高要求，同時要將吊具拆除。

3.7 支座灌漿和錨固

通過重力灌漿對錨栓孔和支座下面的空隙進行灌注，灌漿

時要注意先灌注支座的中心，然后再向四周注漿，并且要保證一次性灌注滿，支座和鋼模底板周邊的孔隙都要灌注滿。

3.8 箱梁就位

在進行灌注之后，在確定砂漿的強度之后進行鋼模板拆卸，然后檢查空隙是否全部被灌注滿，有無需要補漿和漏漿的地方。擰緊支座底板的錨栓，拆除支座上的連接螺栓和鋼模板，同時拆除千斤頂，使之前就位在千斤頂上的箱梁就位。

3.9 特殊梁跨架設(shè)

在第一跨、末跨和坡道上橋梁時有幾個注意點：在架設(shè)第一跨梁時，為防止出現(xiàn)架橋三條腿現(xiàn)象，應(yīng)該在中支腿下部墊石，對橋臺背墻進行加固；前支腿要調(diào)整好支腿的高度，使其順利就位；運梁平車中心線要和架橋機中心線重合；在縱移和架橋機就位之后要進行全面檢查。由于在第一跨架設(shè)時對于架橋機的使用還在適應(yīng)當中，所以速度應(yīng)該放慢一些，不能盲目追求施工的速度。

在最后一跨架設(shè)時，架橋機前支腿要在橋臺上運行，架橋機的高度盡量降低。最后一跨架設(shè)可以把前置圖和框架全部卸下，先將連接架和行走箱連接，然后再和前支腿的托梁連接。

此外，不同的高速公路橋梁坡度不同，所以在架橋機拼裝之后要根據(jù)橋梁的具體坡度對前支腿和中支腿的高度進行調(diào)整，架橋機在縱移之前需要降低中支腿的高度，提升后托梁支撐管的高度，通過卷揚機牽引，避免架橋機在行走中下滑。在下坡道進行架設(shè)時降低后托梁支撐管高度，提高架橋機中支腿的高度，后部使用卷揚機保護。根據(jù)坡度調(diào)整前支腿高度，并可將前支撐架和支撐管設(shè)聯(lián)結(jié)。

4 架橋機未來發(fā)展趨勢

隨著公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，公路橋梁的架設(shè)數(shù)量不斷增多，架設(shè)難度也在提高，尤其是在一些地形復(fù)雜的地區(qū)，高速公路橋梁施工難度較大，而且交通困難，傳統(tǒng)的架梁設(shè)備無法滿足架設(shè)要求，也無法適應(yīng)架橋施工需求。由于交通的不便所以一些大型的架橋機械無法順利進入到施工現(xiàn)場中，使得工期延誤，影響公路橋梁的架設(shè)質(zhì)量和效率。

現(xiàn)階段，我國架橋機種類越來越多，出現(xiàn)了像這樣新型的架橋機，這類架橋機械設(shè)備主要具有以下優(yōu)點，這也同時是未來架橋機的發(fā)展趨勢：隨著生態(tài)環(huán)境保護力度的加強，架橋機會朝著綠色環(huán)保和造價低廉的方向發(fā)展；架橋機的綜合能力不斷增強，機身重量減輕，所以會便于安裝、運輸和卸載，同時在結(jié)構(gòu)形式設(shè)計上會更加新穎和合理。架橋機的質(zhì)量越來越高，性能逐漸提升，使用壽命延長，朝著穩(wěn)定、安全的方向發(fā)展，且集液、電、機為一體。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，架橋機自動化程度會不斷提高，比如在內(nèi)部裝置電子編程控制系統(tǒng)，可對架橋機的使用進行動態(tài)化監(jiān)控。此外，架橋機的綜合適應(yīng)性能力會提升，可以滿足不同規(guī)格橋梁的施工，在未來能夠適用于錯位橋、曲線橋以及斜交橋等的架設(shè)中。

5 結(jié)語

綜上所述，我國公路建設(shè)發(fā)展迅速，尤其是公路等級越來越高，高速公路的發(fā)展呈現(xiàn)出良好發(fā)展態(tài)勢，公路橋梁的結(jié)構(gòu)也趨于多元化，公路橋梁架設(shè)的數(shù)量在不斷增多。為了適應(yīng)不同橋梁規(guī)格的架設(shè)需要，傳統(tǒng)的架設(shè)設(shè)備在性能和功能上已經(jīng)無法滿足，新型架橋機的出現(xiàn)可以提高作業(yè)的效率和質(zhì)量，而且很多新型架橋機設(shè)備質(zhì)量輕、便于操作、造價低、尤其能適應(yīng)曲線、橫縱坡上的架梁要求。