移動(dòng)支架造橋機(jī)在客運(yùn)專線橋梁施工中的應(yīng)用

劉春虹

（中鐵十九局集團(tuán)有限公司，北京 100176）

0 引言

漢中漢江特大橋主要為跨越漢江而設(shè)，是西成客運(yùn)專線的重要控制工程之一。該橋全長4908.22 m，其中主橋型式采用12孔64 m雙線簡支箱梁。該箱梁預(yù)制架設(shè)施工是目前國內(nèi)客運(yùn)專線中跨度最大的節(jié)段拼裝預(yù)應(yīng)力混凝土雙線簡支箱梁，每孔64 m箱梁重達(dá)2626 t，創(chuàng)國內(nèi)雙線客運(yùn)專線簡支梁跨度最大、拼裝重量最重。每孔梁共分15個(gè)節(jié)段，14個(gè)濕接縫，其中1#～7#梁段共2節(jié)，8#梁段1節(jié)。1#梁段長度為2 m；2#梁段長度為3.7 m；3#～8#梁段每節(jié)長度 3.9 m。1#，2#，3#～8#梁段重分別為156.5 t，158.3 t，128.3 （t 不含鋸齒塊）。

1 梁體施工機(jī)械的選擇以及基本構(gòu)造

1.1 施工機(jī)械的選擇

成都至西安客運(yùn)專線漢中漢江特大橋正在新建，結(jié)構(gòu)為12孔64 m節(jié)段拼裝箱梁簡支梁橋。由于跨徑較大，節(jié)段梁體較重，這就要求要具有吊裝能力更大的移動(dòng)支架來承擔(dān)施工時(shí)梁體的荷載。針對(duì)目前大跨度的簡支梁施工問題，北京中鐵建北方路橋公司設(shè)計(jì)研發(fā)的可用于64 m雙線預(yù)制節(jié)段拼裝簡支箱梁架設(shè)的專用設(shè)備，即上行式SX64/2700型移動(dòng)支架，額定載重能力可達(dá)2700 t。漢中漢江特大橋整孔梁體在施工過程中采用上行式SX64/2700型移動(dòng)支架進(jìn)行拼裝架設(shè)。

1.2 上行式SX64/2700型移動(dòng)支架整體構(gòu)造

上行式SX64/2700型移動(dòng)支架總長154.8 m，主要由主梁、導(dǎo)梁、尾梁組成。使用專業(yè)的移動(dòng)支架搭建的PC（Prestressed Concrete，預(yù)應(yīng)力混凝土）簡支梁，主要是將預(yù)制梁節(jié)組拼在移動(dòng)支架腹內(nèi)，墩頂原位張拉，主要的施工策略是先進(jìn)行“化整為零”，隨后再進(jìn)行“化零為整”[1]。SX64/2700型移動(dòng)支架構(gòu)造圖立面圖見圖1。

圖1 上行式SX64/2700型移動(dòng)支架

2 SX632700型移動(dòng)支架的應(yīng)用

2.1 上行式SX64 m/2700 t型移動(dòng)支架拼裝

在梁體預(yù)制的同時(shí)，現(xiàn)場拼裝上行式SX64 m/2700 t型移動(dòng)支架。第一跨跨越94#～95#墩，在跨越94#墩和96#墩2孔間做臨時(shí)墩基礎(chǔ)，搭設(shè)移動(dòng)支架拼裝平臺(tái)，為了中轉(zhuǎn)吊裝梁段，在93#～94#墩之間設(shè)置喂梁平臺(tái)；移動(dòng)支架及其附屬設(shè)備總重約1600 t，拖拉所用滑道為4組滾輪箱配合1臺(tái)后支點(diǎn)小車在鋼軌上。以移動(dòng)支架的滑行方式和結(jié)構(gòu)特征為基礎(chǔ)，縱移動(dòng)力主要來源于8 t卷揚(yáng)機(jī)，卷揚(yáng)機(jī)的使用數(shù)量為2臺(tái)，對(duì)移動(dòng)支架進(jìn)行向前拖動(dòng)，最大拖拉力可達(dá)到90 t。

1孔梁架設(shè)完成后，頂起移動(dòng)支架的后半部分，將其插入到支點(diǎn)小車中，頂起后支腿和中支腿將其倒換到下一個(gè)指定位置并將其錨固好，懸空前支腿，使用卷揚(yáng)機(jī)縱向移動(dòng)支架64 m，將架子頂起后，把后支點(diǎn)小拆除[2]。

2.2 梁段運(yùn)輸、起吊和安裝

拼裝完移動(dòng)支架以后，借助跨墩大龍門將預(yù)制梁段吊運(yùn)到梁平臺(tái)的上面，接著使用移動(dòng)支架上的回轉(zhuǎn)天車將其懸吊到各個(gè)地方。架設(shè)好第一孔簡支梁后，借助跨墩大龍門將梁段吊運(yùn)到輪胎式運(yùn)梁車的上面，運(yùn)梁車可自動(dòng)地向移動(dòng)支架端部移動(dòng)，將梁段借助回轉(zhuǎn)天車移動(dòng)到相應(yīng)位置。

2.3 梁段就位、調(diào)節(jié)空間精度

梁段就位主要是指調(diào)節(jié)梁段豎向、橫向和縱向等的空間位置，使用穿心頂調(diào)整豎向位置，使用天車頂推油缸調(diào)整橫向位置，使用天車調(diào)整縱向位置，線路中心線是核心，梁體中心線要與線路中心線完全吻合。按照設(shè)計(jì)圖紙的要求來擺放梁段，縱向收縮量一定要滿足設(shè)計(jì)的要求，梁段之間的距離也要滿足設(shè)計(jì)的要求。

在拼裝64 m簡支箱梁時(shí)，借助吊桿在移動(dòng)支架主桁架上懸掛節(jié)段梁體，對(duì)所有梁段的三維位置進(jìn)行精準(zhǔn)的核實(shí)。調(diào)節(jié)梁段應(yīng)遵循的原則：先調(diào)節(jié)小里程端節(jié)段，接著調(diào)節(jié)大里程端節(jié)段，再調(diào)節(jié)端節(jié)段，最后調(diào)節(jié)跨中節(jié)段。調(diào)節(jié)梁段的順序時(shí)，以設(shè)計(jì)的要求為標(biāo)準(zhǔn)，按照縱向、橫向、豎向的順序反復(fù)調(diào)節(jié)，直到滿足設(shè)計(jì)的要求結(jié)束。

調(diào)整梁段線型是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，調(diào)整完的梁段一定要仔細(xì)認(rèn)真地復(fù)核，直到檢測顯示最終的誤差在梁段線型控制允許的范圍內(nèi)。在調(diào)整完梁段后，翼緣板、腹板和底板的外緣一定要平整，如果有錯(cuò)臺(tái)的情況存在，需究其原因并調(diào)整局部梁段直到滿足標(biāo)準(zhǔn)為止。

2.4 預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束、濕接縫澆筑、張拉

依據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)鋼絞線進(jìn)行下料處理。使用扎絲將其按照要求認(rèn)真的捆扎好，人工將已捆扎結(jié)束的鋼絞線運(yùn)輸?shù)酱娣盼恢?，在人工整體穿束時(shí)，一定要嚴(yán)格按照由里向外、由上向下的順序。需隨時(shí)觀測孔道中預(yù)先插入的波紋管位置，防止波紋管被鋼鉸線端部拉壞。首先將鋼絞線從與錨具相同的加工件中順暢通過，從而使鋼絞線不會(huì)絞和在一起[3]。將“引線”人工穿入到張拉孔道里，所有從孔道中穿入的鋼鉸線都要捆扎在引線四周并成束，接著使用位于移動(dòng)支架上的卷揚(yáng)機(jī)借助引線把整束鋼鉸線牽入到所有的張拉孔道里（圖 2）。

圖2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束

在預(yù)制梁段時(shí)，為了讓新、舊混凝土接觸更加牢固，在接縫處將混凝土鑿毛，并預(yù)留出連接濕接縫的鋼筋。在梁段精調(diào)到設(shè)計(jì)位置后，將預(yù)留鋼筋處理直，然后進(jìn)行綁扎。

3 上行式SX64/2700型移動(dòng)支架施工監(jiān)測

SX64/2700型移動(dòng)支架的施工周期較長，使用的頻率較高，在《起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》（GB/T 28264—2012）中明確提出：需認(rèn)真監(jiān)測起重機(jī)械的工作情況，仔細(xì)記錄和監(jiān)管機(jī)械的安全狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)。所以，一定要高效監(jiān)測移動(dòng)支架的作業(yè)狀態(tài)。通過對(duì)移動(dòng)支架的使用性能進(jìn)行不斷檢測，來對(duì)移動(dòng)支架鋼結(jié)構(gòu)的使用情況進(jìn)行科學(xué)的判斷和分析，保證移動(dòng)支架的使用更加安全、可靠[4]。

當(dāng)橋機(jī)拼裝完成拖拉到位后，進(jìn)行布點(diǎn)、布線。一切測試準(zhǔn)備工作完成后，采集各測點(diǎn)初讀數(shù)。根據(jù)施工進(jìn)度，在8個(gè)主要工況對(duì)撓度測點(diǎn)和應(yīng)力測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測。

（1）吊裝完成7個(gè)預(yù)制梁段。從大里程側(cè)，依次吊裝15#梁段至9#梁段，待變形穩(wěn)定后，再對(duì)各撓度測點(diǎn)和應(yīng)力測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測測量。

（2）吊裝完成全部梁段。在梁體吊裝完畢后，對(duì)撓度測點(diǎn)和應(yīng)力測點(diǎn)進(jìn)行全面監(jiān)測，并與空載狀態(tài)下相應(yīng)的值進(jìn)行比較，分析在梁體全部吊裝完畢后SX64/2700型移動(dòng)支架的受力性能及空間穩(wěn)定性。為了保證SX64/2700型移動(dòng)支架施工過程中的安全，在吊裝過程中每吊一片梁體都需進(jìn)行撓度與應(yīng)力的監(jiān)測測量，但不作為主要測試工況。

（3）水袋加水至1/2額定重量。除了支座處的1和15號(hào)梁段外，在上行式SX64/2700型移動(dòng)支架上直接懸吊的有13片梁。每片梁體頂面安放1個(gè)水袋。在每個(gè)水袋加水至1/2額定重量，待變形穩(wěn)定后，對(duì)撓度測點(diǎn)和應(yīng)力測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測測量并分析此時(shí)桿件承受的應(yīng)力及結(jié)構(gòu)的撓度[5]。

（4）水袋加水至額定荷載。水袋加水至額定荷載后，待變形穩(wěn)定后，對(duì)撓度測點(diǎn)和應(yīng)力測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測測量并分析此時(shí)桿件承受的應(yīng)力及結(jié)構(gòu)的撓度。

（5）回轉(zhuǎn)天車懸吊梁段。加水至額定荷載后，再由回轉(zhuǎn)天車懸吊一片梁體停在跨中位置。變形穩(wěn)定后，對(duì)撓度測點(diǎn)和應(yīng)力測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測測量并分析上行式SX64/2700型移動(dòng)支架的承載能力、靜剛度和穩(wěn)定性。

（6）懸吊梁段卸下。將回轉(zhuǎn)天車懸吊的梁體卸下，測量此時(shí)對(duì)應(yīng)截面的撓度和應(yīng)力。

（7）將水袋全部卸載。將水袋卸載，待變形穩(wěn)定后，對(duì)各控制截面的撓度和應(yīng)力進(jìn)行測量，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

（8）拆除吊桿。張拉全部預(yù)應(yīng)力筋并逐步拆除吊桿，此時(shí)移動(dòng)支架處于空載狀態(tài)，再對(duì)移動(dòng)支架撓度測點(diǎn)和應(yīng)力測點(diǎn)進(jìn)行測量，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以確定結(jié)構(gòu)的彈性變形、非彈性變形以及應(yīng)力。

4 結(jié)束語

施工過程中使用SX642700型移動(dòng)支架造橋機(jī)，完成64 m高速鐵路雙線預(yù)應(yīng)力簡支箱梁整孔吊裝和現(xiàn)澆施工，大橋施工便捷，施工效率提高且保證了施工進(jìn)度。

［1］GB/T 28264—2012，起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

［2］黃杰.64 m八七型搶修鋼梁移動(dòng)支架造橋機(jī)結(jié)構(gòu)分析與仿真計(jì)算［D］.西安：長安大學(xué)，2010.