國內(nèi)架橋機的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

李 立 銘

(中鐵三局集團有限公司，山西 太原 030001)

1 概述

目前國內(nèi)架橋機主要包括900 t級過隧(不過隧)架橋機、適用于城際鐵路單線550 t級箱梁的架橋機、T型梁架橋機、城市軌道交通槽型梁架橋機、單軌交通PC梁架橋機、公路大型雙幅預制箱梁架橋機及節(jié)段拼裝架橋機等七大類，下面就以應(yīng)用較廣的架橋機種類為例分析國內(nèi)架橋機的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。

2 架橋機的現(xiàn)狀

2.1 鐵路架橋機

1)900 t級過隧箱梁架橋機。

隨著國內(nèi)外高速鐵路的不斷發(fā)展，箱梁架設(shè)施工面臨的工況越來越復雜，特別是山嶺地區(qū)橋隧相連地段隧道口箱梁架設(shè)施工時，對箱梁架橋機提出了更高要求，要求架橋機能在隧道口及隧道內(nèi)架梁，并能滿足箱梁運輸通過隧道，同時因山嶺地區(qū)橋梁大多是孔數(shù)不多的中小橋，要求架橋機能快速進行橋間轉(zhuǎn)場并能方便首末孔架設(shè)。山嶺地區(qū)隧道的另一個特點是隧道口有巖洞的地段，首孔梁橋臺可能會在隧道內(nèi)，會出現(xiàn)隧道內(nèi)架梁情況。因此可以說，未來900 t級架橋機將會大量裝備滿足過隧型，隧道內(nèi)架梁的機型。目前國內(nèi)能夠快速通過隧道的架橋機主要有導梁運架一體機，無導梁運架一體機，又叫流動式架橋機，還有武研院研制的JQDS900型過隧架橋機。能夠過隧道且能夠?qū)崿F(xiàn)隧道內(nèi)架梁的架橋機有通聯(lián)TTSJ900型過隧架橋機以及武研院研制的JQSS900型架橋機組。同時，在JQSS900型架橋機組的基礎(chǔ)上，武研院又研發(fā)出一套衍生產(chǎn)品JQSS900B型架橋機組，整機可以實現(xiàn)隧道內(nèi)、外工況的轉(zhuǎn)換，滿足隧道內(nèi)架梁工況。

2)550 t級箱梁架橋機。

國內(nèi)城際鐵路以及高鐵連接線單線梁多為550 t梁型，滿足工況要求的550 t型架橋機大部分采用一跨簡支架梁，二次過孔到位的作業(yè)方式?？勺畲鬂M足30‰的縱坡，R500的曲線半徑，出隧道口34 m架梁。值得一提的是該種架橋機前支腿采用三角支撐穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，自身掛輪系統(tǒng)能夠克服機臂過孔時前支腿的傾覆力矩，不需要錨固即可保證前支腿的穩(wěn)定。設(shè)計中以人機工程學為基礎(chǔ)，充分采用了自動化設(shè)計，極大的減輕了工人的勞動強度。

3)T型梁架橋機。

近年來，T型架設(shè)的施工工藝在不斷發(fā)展，從之前邊鋪邊架的施工流程演變到現(xiàn)在新提出的先架后鋪的模式。T型梁架橋機也隨著施工工藝的發(fā)展而不斷創(chuàng)新。從最先的130 t型架橋機到180 t，190 t型架橋機，再到現(xiàn)在新研發(fā)的JQ185L型架橋機，經(jīng)歷了很多次更新?lián)Q代，最終形成一代比較成熟的機型。JQ185L型架橋機是為適應(yīng)T梁先架后鋪工藝而研制的一款T梁架橋機，具有輪胎走行一次過孔到位、尾部喂梁、同步拖拉取梁、簡支架梁和一次落梁等優(yōu)勢，適用于客貨共線180 t以下16 m，20 m，24 m，32 m單/雙線鐵路T型梁的架設(shè)，能夠方便地進行曲線架梁、變跨架梁和首、末跨架梁，同時能夠滿足隧道口架梁的要求，架梁過程簡便，安全性高。該機型能夠適應(yīng)最大40‰的縱坡，以及R400的曲線半徑，具有可變跨輪胎驅(qū)動走行的三號柱，能夠配合高位炮車進行架梁作業(yè)。

2.2 城市軌道交通架橋機

1)槽型梁架橋機。

槽型梁是一種復雜的空間板梁組合結(jié)構(gòu)，具有開口薄壁受扭性差、主梁腹板與橋面板及橫梁連接處構(gòu)造受力復雜、橋面板彎矩受主梁的扭轉(zhuǎn)剛度影響較大、主梁腹板下端承受豎向吊拉力較大等特點，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，架橋機主梁一般為雙三角桁架梁結(jié)構(gòu)，市場上常見的架橋機主要構(gòu)成由主梁、輔助支腿、一號支腿、二號支腿、三號支腿、吊重小車、縱移臺車、液壓系統(tǒng)、電控及動力系統(tǒng)等。

2)單軌交通PC梁架橋機。

單軌交通具有所占空間小，有效利用道路中央隔離帶，適于建筑物密度大的狹窄街區(qū)。單軌交通的建設(shè)和發(fā)展正在成為改善我國大中等城市交通狀況的有效途徑。單軌交通絕大多數(shù)為高架橋，通常采用預應(yīng)力簡支PC梁架設(shè)的施工工藝，目前我國單軌交通擁有世界上獨一無二的單軌交通PC梁架橋機，一舉改變了以往PC梁通過汽車起重機和運板車配合架設(shè)的模式，屬于國際首創(chuàng)。該套PC梁架橋機采用跨座式走行、尾部喂梁、拖拉取梁、簡支架梁、空中橫移梁片的作業(yè)模式，機械機動靈活，不受地形等因素影響，不影響既有交通，作業(yè)安全可靠，施工效率高。相信在單軌交通大發(fā)展的時候，該套架橋機及其衍生產(chǎn)品定會又一次大放異彩。

2.3 公路大型雙幅預制箱梁架橋機機械

杭州灣大橋的建成與通車在國內(nèi)及國際上產(chǎn)生了重大影響。其雙幅箱形預應(yīng)力混凝土梁先簡支后連續(xù)的施工工法成為后來公路雙幅預制梁架設(shè)競相效仿的對象。架設(shè)采用的LGB1600型架橋機和TE1600型雙幅輪胎式運梁車是中鐵二局與意大利Deal公司聯(lián)合研發(fā)的。到后來韓國仁川海灣大橋，科威特海灣大橋都是采用的這種施工模式，其架橋機也與杭州灣的機械類似?，F(xiàn)在我國正在修建的寧波余慈高速公路、杭甬復線及正在籌備的三門灣大橋也是采用這種施工模式?？梢钥闯鲞@也是未來公路雙幅預應(yīng)力箱梁建設(shè)發(fā)展的主要模式。

2.4 節(jié)段拼裝架橋機

預制節(jié)段拼裝施工工藝在橋梁施工中優(yōu)勢明顯，可以實現(xiàn)大噸位，大跨徑箱梁的拼裝架設(shè)，通常噸位在1 000 t以上，跨徑38 m以上。目前國內(nèi)相對應(yīng)的節(jié)段拼裝架橋機有上行、下行兩種結(jié)構(gòu)形式，上行式節(jié)段拼裝架橋機可以通過連續(xù)梁，適應(yīng)小曲線，無變幅和特殊孔跨，一般采用工效較高的下行式。

3 架橋機的發(fā)展趨勢

架橋機作為施工機械的一個門類，在未來的交通建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用。因此，研究交通發(fā)展戰(zhàn)略，形成設(shè)計開發(fā)的目標，并綜合考慮法律、生態(tài)環(huán)境、人文習慣及技術(shù)約束條件進行設(shè)計開發(fā)是核心，其中技術(shù)創(chuàng)新又是最重要的部分，抓好關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵零部件、局部系統(tǒng)的先行試驗研究是實現(xiàn)開發(fā)目標，提高產(chǎn)品質(zhì)量水平的重要措施，在重視架橋機的安全性與可靠性前提下，模塊化技術(shù)、電子控制技術(shù)的大面積應(yīng)用，關(guān)鍵部位遠程監(jiān)控是大勢所趨。

大跨徑大噸位的高速鐵路預制箱梁不論是在適應(yīng)性還是經(jīng)濟性上均比現(xiàn)在通用的900 t級32 m跨的箱梁要好，目前1000 t級40 m跨的箱梁架橋機組已經(jīng)應(yīng)用于鄭濟鐵路，將會成為未來的主流。可預見的未來，新型的1 000 t型架橋機、1 000 t型運梁車、1 000 t型輪胎搬梁機及500 t級的提梁機將成為第八大類架橋機。