客運專線TLJ900 型架橋機大坡度架梁施工技術(shù)

馬艷龍

（中鐵十九局集團(tuán)第六工程有限公司，江蘇無錫 214028）

0 引言

隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展，高速公路建設(shè)日新月異，特別是山區(qū)高速公路的建成，不但解決了交通問題，更是帶動了沿線經(jīng)濟的快速發(fā)展。但是，山區(qū)因地勢、地形限制，預(yù)制梁場選址、長距離大坡度運輸通道及小曲線半徑橋梁往往給工程帶來很大的難度和風(fēng)險，如果預(yù)制箱梁架設(shè)方法不當(dāng)可能會造成梁板損毀等事故，經(jīng)濟損失嚴(yán)重，甚至嚴(yán)重影響整體工期[1-2]。新建北京至張家口鐵路工程JZSG-4 標(biāo)所承建的官廳水庫特大橋和康莊高架特大橋，箱梁架設(shè)施工坡度最大值均為25‰，超出架橋機所適應(yīng)的最大架梁坡度i≤20‰的范圍，因橋梁設(shè)計因素，高速鐵路TLJ900 型架橋機架設(shè)預(yù)制箱梁處于地震八度帶，且架梁施工線路坡度i＞20‰時不能滿足架橋機架設(shè)預(yù)制箱梁的施工條件。按照以往的施工慣例將采取支架現(xiàn)澆法進(jìn)行施工，這將大大增加施工成本、工期和安全風(fēng)險系數(shù)[3]。為解決此技術(shù)難題，對現(xiàn)有的運架設(shè)備進(jìn)行改造并開發(fā)千斤頂轉(zhuǎn)移支架，解決了架橋機在地震八度帶超出架梁坡度無法架設(shè)箱梁的施工困境，降低了施工成本，保障施工生產(chǎn)的安全可控[4]。

1 工藝原理

通過更換架橋機后支腿行走臺車，降低架橋機前支腿高度，使TLJ900 型架橋機能夠適應(yīng)在康莊高架特大橋25‰的上坡進(jìn)行過孔和架梁施工。同時，加高運梁車駝梁小車，使運梁車在配合架橋機走梁過程中，降低箱梁與架橋機主梁的夾角；在運梁車給架橋機喂梁過程中，使架橋機前吊梁與運梁車小車合作時走梁阻力更小，確保箱梁架設(shè)順利進(jìn)行。千斤頂轉(zhuǎn)移支架，是通過一種在墩帽上的支撐裝置來進(jìn)行，千斤頂在同墩同側(cè)墊石上梁間轉(zhuǎn)移的支撐裝置，解決了地震八度帶T 形墊石進(jìn)行箱梁架設(shè)置臨時千斤頂梁間轉(zhuǎn)移的問題。

2 關(guān)鍵施工技術(shù)

2.1 運、架梁設(shè)備改造

（1）完成前期線路勘察后，由項目部和設(shè)備組裝廠家聯(lián)合進(jìn)行了架橋機和運梁車設(shè)備改造論證研究。經(jīng)過設(shè)計驗算，確認(rèn)TLJ900 型架橋機改造后能夠適應(yīng)25‰的大坡度箱梁架設(shè)施工。

（2）更換架橋機后支腿臺車。新臺車增加了與架橋機主機連接的軸套，使架橋機能夠適應(yīng)更大的坡度仰角，滿足箱梁架設(shè)施工過程中架橋機進(jìn)行過孔行走和箱梁架設(shè)的條件需求（圖1）。

圖1 架橋機更換后支腿行走臺車

（3）降低架橋機前支腿高度。通過對前支腿降低20 cm，減少架橋機在大坡度架梁過程中主梁與線路夾角，減小運梁車給架橋機喂梁時箱梁前進(jìn)的阻力。

（4）加高運梁車駝梁小車墊墩40 cm。運梁過程中箱梁處于前低后高的狀態(tài)，這將保證運梁車在爬坡運梁和給架橋機喂梁過程中，重心更穩(wěn)定，避免箱梁向后滑動（圖2）。

圖2 運梁車駝梁小車加裝40 cm 墊墩

（5）TLJ900 型架橋機進(jìn)行箱梁架設(shè)置施工狀態(tài)，相鄰兩個墩柱高差為86 cm。通過對設(shè)備進(jìn)行改造使運梁車給架橋機喂梁過程中，箱梁和架橋機主梁的夾角變小，使走梁過程更加平穩(wěn)順利。

2.2 T 形墊石千斤頂梁間轉(zhuǎn)移支架

官廳水庫特大橋橋址處于地震八度帶上，地震加速度為0.2g，為滿足鐵路的抗震需求采用橫向和縱向防落梁擋塊設(shè)計，設(shè)置橫向和縱向防落梁擋塊，同時該位置在箱梁架設(shè)過程中為臨時支撐千斤頂使用位置（圖3）。由于箱梁架設(shè)完成后需要將臨時千斤頂撤走，以往的高鐵箱梁架設(shè)過程中，墊石形狀為矩形，千斤頂可以直接由墩帽進(jìn)行梁間轉(zhuǎn)移。由于墊石T 形狀導(dǎo)致千斤頂在梁間轉(zhuǎn)移線路受阻，無法直接將千斤頂由墩帽進(jìn)行轉(zhuǎn)移，為此開發(fā)了一種地震八度帶T 形墊石千斤頂轉(zhuǎn)移支架，用于在箱梁架設(shè)過程中進(jìn)行千斤頂?shù)牧洪g轉(zhuǎn)移，降低了施工人員作業(yè)時的安全風(fēng)險（圖4）。

圖3 T 形墊石設(shè)計

圖4 墊石千斤頂轉(zhuǎn)移支架

2.3 運梁車對位、裝梁

運梁車在運梁作業(yè)過程的位置固定依靠其前支架與行走小車上的橡膠墊來完成，行走小車的固定依靠小車的定位銷來完成，運梁作業(yè)開始前，應(yīng)檢查行走小車的定位銷是否牢固到位。箱梁裝運在運梁車中部位置。根據(jù)非對稱箱梁偏心距，馱運臺車支座反向偏心放置，使箱梁重心與運梁車中心重合。運梁車駛?cè)胙b梁位，就位后主車架降落約50 mm，兩臺提梁機吊梁同步落梁，至馱運臺車頂面約50 mm，微調(diào)箱梁就位，運梁車主車架緩慢起升以承載箱梁，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，再將提梁機主鉤緩慢降落，直至完全卸載，鋼絲繩處于松弛狀態(tài)為止（圖5）。

圖5 運梁車向架橋機供梁

2.4 架梁及過孔作業(yè)

2.4.1 前吊梁桁車提梁

運梁車馱運箱梁至架橋機尾部約30 m 處停車，再次檢查確認(rèn)一切正常并得到指令后，再緩慢駛?cè)爰軜蛭膊?，支撐前、中、? 組液壓輔助支撐，前后馱運臺車將位于運梁車中部的箱梁同步滑移至架橋機起重小車取梁位置。運梁車運梁進(jìn)入架橋機尾部喂梁，架橋機前起重小車取梁，提升50 mm，前起重小車與運梁車后馱運臺車同步拖移梁至架橋機后起重小車取梁位置，后起重小車取梁。拖拉卷揚機構(gòu)驅(qū)動前、后起重小車沿主梁同步縱移，再通過前后起重小車車架上的橫移小車同步橫移，落梁就位。

2.4.2 箱梁架設(shè)就位

架橋機前、中支腿和后支腿支撐到位，前、后兩起重小車走行到架橋機后部取梁位置處，運梁車運梁到位。待梁體高度降低至墩頂面40 cm 的時，安裝下支座錨栓，當(dāng)梁底距千斤頂面還有20 cm 時候進(jìn)行線路縱向和橫向的精確對位。梁體對位時首先對位固定支座端，然后對位活動支座端。起重桁車橫移時禁止連續(xù)起、停點動，以免架橋機橫向晃動過大，前后、左右調(diào)整梁體位置，將箱梁精確對位落到頂梁千斤頂上。

2.4.3 架橋機過孔

過孔前需調(diào)整導(dǎo)梁的縱向水平度，架橋機通過改變前、后支腿伸縮柱上不同的插銷位置，分級地調(diào)整機臂的縱向水平度，控制整機水平度在±7‰內(nèi)。架橋機為無前輔助支腿的三支腿結(jié)構(gòu)，通過前、中、后支腿以及在前、后起重小車的配合下完成架橋機的過孔和變跨（圖6）。變跨時，前支腿縱移行走到相應(yīng)跨度位置，插上定位銷即可實現(xiàn)整機變跨，可進(jìn)行35 m、32.5 m、30 m等多種跨度的箱梁架設(shè)。

圖6 架橋機下導(dǎo)梁過孔

3 結(jié)論

通過對現(xiàn)有TLJ900 型架橋機和運梁車的設(shè)備改造，開發(fā)用于千斤頂在T 形墊石梁間轉(zhuǎn)移支架，是通過一種在墩帽上的支撐裝置，用來進(jìn)行千斤頂在同墩同側(cè)墊石上進(jìn)行梁間轉(zhuǎn)移的支撐裝置，解決了地震八度帶T 形墊石進(jìn)行箱梁架設(shè)置臨時千斤頂梁間轉(zhuǎn)移的問題，解決了架橋機和運梁車處于超出設(shè)備廠家設(shè)計適應(yīng)坡度時，滿足箱梁架設(shè)的施工條件。通過更換架橋機后支腿行走臺車，降低架橋機前支腿高度，使TLJ900 型架橋機能夠適應(yīng)在康莊高架特大橋25‰的上坡進(jìn)行過孔和架梁施工。同時，加高運梁車駝梁小車，使運梁車能夠在配合架橋機走梁過程中降低箱梁與架橋機主梁的夾角，使運梁車給架橋機喂梁過程中，架橋機前吊梁與運梁車小車合作時走梁阻力更小，來確保箱梁架設(shè)的順利進(jìn)行。