大噸位鐵路40 簡支箱梁運架施工關(guān)鍵技術(shù)研究

梁新華，葉玉森，林國輝

（中鐵二局集團(tuán)新運工程有限公司，四川 成都 610031）

1 40m 簡支箱梁設(shè)計概況

國內(nèi)外高速鐵路橋梁主要采用簡支梁結(jié)構(gòu)，其中32m/24m 簡支梁是高速鐵路橋梁的主要結(jié)構(gòu)型式。40m簡支箱梁是全新的結(jié)構(gòu)形式，橋梁全長40.6m，跨度為39.3m，梁重約925t。比傳統(tǒng)的32m 簡支箱梁增加了約140t，傳統(tǒng)的900t 架橋機(jī)已經(jīng)不能滿足箱梁的運架要求。如何平穩(wěn)安全的實現(xiàn)40m 簡支箱梁的運輸和架設(shè)，是一個值得大家深思的問題。

2 關(guān)鍵設(shè)備介紹

箱梁的運架設(shè)備大體分為兩種，一種是不通過隧道的分體式運架設(shè)備，含架橋機(jī)和運梁車，一種是通過隧道的運架一體機(jī)。目前也出現(xiàn)通過隧道的分體式運架設(shè)備，但是還不常見。文章主要介紹不通過隧道的40m 簡支箱梁分體式運架設(shè)備。

2.1 提梁機(jī)主要組成及功能介紹

當(dāng)所架橋梁地段沒有路基上下橋時，箱梁的上橋方式主要依靠提梁機(jī)實現(xiàn)。40m 簡支箱梁采用兩臺500t 跨墩提梁機(jī)提梁上橋，該輪軌式提梁機(jī)單臺額定起重量為500t。單臺設(shè)備總重369t，主要由起重小車總成、主梁總成、支腿（剛、柔）總成、行走大車、爬梯走臺、電氣控制、副鉤總成、安全裝置以及液壓系統(tǒng)組成，具有提升箱梁、提梁走行、裝梁等功能，實現(xiàn)箱梁的垂直運輸。

2.2 運梁車主要組成及功能介紹

高速鐵路40m 簡支箱梁的橋上運輸采用YLS1000型運梁車實現(xiàn)，運梁車主要由車體、走行輪組及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、馱梁臺車、動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及制動系統(tǒng)等組成。運梁車為低位槽型設(shè)計，適用于時速250～350km 鐵路客運專線24m、32m、40m 雙線整孔混凝土預(yù)制箱梁的運輸。其能夠把混凝土箱梁從預(yù)制場地通過便道、橋梁（包括鋼構(gòu)連續(xù)梁、鋼混結(jié)合連續(xù)梁等）運送至架梁工位，也能夠把預(yù)制箱梁馱運通過相應(yīng)客運專線標(biāo)準(zhǔn)隧道斷面，完成相應(yīng)的架梁作業(yè)，YLS1000 過隧運梁車能馱運相應(yīng)架橋機(jī)實現(xiàn)橋間及通過客運專線雙線隧道短途運輸。

YLS1000 型運梁車采用液壓驅(qū)動、液壓懸掛、液壓升降、機(jī)-電-液協(xié)調(diào)控制多軸線轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實現(xiàn)直行、八字轉(zhuǎn)向、半八字轉(zhuǎn)向和斜行等運動模式。整機(jī)運行非常機(jī)動、靈活，通過微電系統(tǒng)來控制、協(xié)調(diào)和實現(xiàn)各系統(tǒng)的功能。整車可實現(xiàn)“整升整降”和“單點升降”功能，滿足了運梁車自動調(diào)平和喂梁時精確對位要求。運梁車結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示。

圖1 運梁車結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 架橋機(jī)主要組成及功能介紹

40m 簡支箱梁架設(shè)JQS1000 型架橋機(jī)完成，采用運梁車運梁，架橋機(jī)架梁的并行作業(yè)方式，運梁車在提梁區(qū)裝梁后，通過橋上運梁至架橋機(jī)尾部，由架橋機(jī)完成箱梁的架設(shè)工作。架橋機(jī)通過后支腿走行輪和前支腿托輪共同驅(qū)動完成架橋機(jī)的過孔，通過前輔助支腿和前支腿縱向位置的變化實現(xiàn)架橋機(jī)的變跨。

JQS1000 步履式架橋機(jī)為無導(dǎo)梁型式，采用單跨架梁模式，步履式走行過孔。主要由前輔助支腿、前支腿、機(jī)臂、中支腿、起重小車、后支腿、后輔助支腿、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等組成，如圖2 所示。

圖2 JQS1000 型架橋機(jī)

3 高速鐵路40m 簡支箱梁運架施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程如圖3 所示。

圖3 箱梁運架施工工藝流程圖

3.2 提梁機(jī)提梁、裝梁

采用2 臺500t 提梁機(jī)正位提梁上橋，1 臺1000t 級運梁車橋上裝梁。提梁、裝梁過程為安裝吊具、提梁機(jī)提梁上橋、吊梁縱移、橫移、運梁車對位、裝梁、拆除吊具。

（1）安裝吊具。將提梁機(jī)吊桿裝入箱梁吊裝孔，安裝吊梁墊片及螺母。各吊桿應(yīng)控制上下外露螺紋高度一致，確保吊桿受力均勻。

（2）提梁機(jī)正位提梁上橋。吊具安裝完畢后，兩臺提梁機(jī)同時提升箱梁，提起高度5～10cm。在這過程中監(jiān)控卷揚機(jī)繞繩及制動器情況，觀察箱梁平穩(wěn)情況。如無異常，方可繼續(xù)起吊至橋面上方裝梁高位。

（3）提梁機(jī)吊梁縱移、橫移。兩臺提梁機(jī)提起箱梁高位后，通過大車走行進(jìn)行縱移及起重小車同步橫移，到達(dá)橋面運梁車裝梁位置。

（4）運梁車對位。裝車前需要將運梁車車體裝梁高度調(diào)整到1.5m 左右，運梁車軌道梁頂面有前馱梁臺車和后馱梁臺車，在裝梁前，先核實箱梁的跨度，確認(rèn)前后馱梁臺車在對應(yīng)位置，并與車體插銷固定，使箱梁重心位于運梁車中心線。

（5）裝梁。2 臺500t 提梁機(jī)吊梁同步下降至箱梁底面高出運梁車馱運臺車頂面約50mm，微調(diào)箱梁就位，運梁車主車架緩慢起升以承載箱梁，梁體落放時要保持梁體水平，接近馱梁臺車時一定要采用低速，避免對運梁車造成大的沖擊，注意觀察司機(jī)室三點壓力，如出現(xiàn)偏載情況時，需要調(diào)整梁體位置，保證三點壓力誤差≤30bar，直至運梁車操作面板顯示承載已達(dá)到運輸箱梁重量后停止，再將提梁機(jī)主鉤緩慢降落，直至完全卸載，鋼絲繩處于松弛狀態(tài)為止；裝梁時應(yīng)確保箱梁在運梁車上的支撐位置符合箱梁支撐要求，箱梁前支撐截面縱向中心線距梁體前端1500mm，箱梁后支撐截面縱向中心線距梁體后端750mm，與運梁車中心線橫向誤差不大于±25mm，支點縱向位置誤差＜±50mm。

3.3 運梁車運梁

（1）1000t 運梁車在運梁時，左右偏差不超過20cm。運梁車運梁時速度控制在4km/h 以下，空載時速度控制在8km/h 以下。

（2）運梁車起步和停車時，均釆用低速擋位，嚴(yán)禁高速起步和高速急停。運梁車在接近預(yù)定停車位置時，提前由高速擋位減速停車后，換到低速擋位減速靠近，并緩慢停車。

（3）運梁車運梁至架橋機(jī)尾部100m 處時，進(jìn)行一度停車，司機(jī)室必須旋轉(zhuǎn)90°轉(zhuǎn)至車體側(cè)面并可靠固定，等待現(xiàn)場指揮人員（機(jī)長）指令；

（4）運梁車與架橋機(jī)對位時，應(yīng)采用低速模式，運梁車在距架橋機(jī)中支腿下橫梁側(cè)面1900mm 的安全距離處放置防撞木楔，運梁速度為0.3～0.6km/h；運梁車運梁接近中支腿200mm 處時運梁車強(qiáng)制停車。

（5）運梁車與架橋機(jī)對位完成后，前中后液壓支腿下支，支腿油壓達(dá)到16MPa 左右。

3.4 架橋機(jī)架設(shè)40m 箱梁

運梁車運梁進(jìn)入架橋機(jī)尾部喂梁，架橋機(jī)前起重小車取梁，前起重小車與運梁車后馱運臺車拖拉箱梁，同步縱移至架橋機(jī)后起重小車取梁位置，后起重小車取梁。前、后起重小車同步提梁至高位，前、后起重小車沿主梁同步縱移前行，縱移到位后，前、后起重小車將箱梁降至低位，通過起重小車走行和橫移功能調(diào)整落梁位置。

（1）架橋機(jī)過孔對位。①鋪設(shè)后支腿走行鋼軌，后支腿下翻支撐在鋼軌上。前支腿拉桿與梁片吊孔錨固，解除前支腿與機(jī)臂之間的縱向鎖定豎銷。起重小車運行到架橋機(jī)尾部規(guī)定位置，前輔助支腿后退到距離前支腿900mm 處，插縱向鎖定橫銷到位后，中支腿離地，準(zhǔn)備整機(jī)縱移。②后支腿走行輪和前支腿托輪驅(qū)動整機(jī)走行40.7m，前輔助支腿和中支腿走行到位。③中支腿支撐可靠，再支撐前輔助支腿。④前輔助、中、后支腿支撐，前支腿縱移40.7m 站位墩臺。⑤起重小車運行到取梁位置，解除前輔助支腿和機(jī)臂之間的縱向鎖定，前輔助支腿向前行走4.6m 并插上縱向定位橫銷，后支腿翻折，架橋機(jī)處于待架梁狀態(tài)。

（2）40m 箱梁架設(shè)。首先架橋機(jī)前、中支腿支撐到位，前、后兩小車走行到架橋機(jī)后部取梁位置處，運梁車運梁到位。通過前起重小車取梁，然后與運梁機(jī)后臺車同步馱梁到位，后小車準(zhǔn)備取梁，架橋機(jī)后起重小車吊梁，運梁車返回到預(yù)制場運輸下一片箱梁。前后起后重小車提梁縱移到位。利用吊梁小車走行和橫移功能調(diào)整落梁位置，落梁到臨時支撐千斤頂上，通過千斤頂調(diào)整梁體位置及標(biāo)高。落梁到位后，解除吊具，完成一孔梁的架設(shè)。

4 結(jié)束語

運架設(shè)備的變化隨著橋梁重量、跨度的變化而變化，既促進(jìn)了預(yù)制梁發(fā)展，也加快了運架設(shè)備體系的提升，實現(xiàn)運架系統(tǒng)的升級，為我國大跨度橋梁的施工方式提供保障，也對我國大跨度橋梁的運架施工技術(shù)提供了技術(shù)支撐，有推廣應(yīng)用的價值。