高速公路橋梁架橋機(jī)安裝及拆除技術(shù)研究

摘要：為了確保架橋機(jī)安裝及拆除的安全性，提高橋梁工程的施工效率，文章以湖南省茶陵—常寧高速公路第一、第二合同段內(nèi)的預(yù)制梁架設(shè)工程為例，研究GYLQ200t-40m A3型架橋機(jī)的具體應(yīng)用，在介紹架橋機(jī)結(jié)構(gòu)組成及性能參數(shù)的基礎(chǔ)上，按照架橋機(jī)安裝及拆除工序，詳細(xì)闡述架橋機(jī)安裝及拆除的技術(shù)要點(diǎn)。該技術(shù)的應(yīng)用有利于提高施工效率，保障施工進(jìn)度。

關(guān)鍵詞：高速公路；橋梁；架橋機(jī)；安裝；拆除

中圖分類號(hào)：U445.36" " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " 文章編號(hào)：1674-0688（2024）04-0115-05

0 引言

隨著我國(guó)橋梁項(xiàng)目規(guī)模不斷增大，各種大型機(jī)械設(shè)備相繼投入使用。架橋機(jī)作為橋梁建設(shè)中的重要機(jī)械設(shè)備，具有起重量大、承載能力強(qiáng)、施工效率高、操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)，可將梁體整體吊運(yùn)到設(shè)計(jì)位置進(jìn)行固定和安裝，能很好地滿足現(xiàn)代橋梁施工的要求［1］。架橋機(jī)雖然屬于機(jī)械起重設(shè)備的范疇，但是一般都為非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，并且其安裝及拆除過(guò)程涉及的技術(shù)要點(diǎn)較多，因此為了保證架橋機(jī)的安裝質(zhì)量及拆除施工的安全，需要重點(diǎn)關(guān)注安裝及拆除工序。目前，我國(guó)已有不少結(jié)合橋梁施工案例進(jìn)行的架橋機(jī)安裝和拆除工序研究?？镏拘碌龋?］以102 省道改建工程為例，對(duì)架橋機(jī)的施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，保證了工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行。蔡禮濤［3］結(jié)合某高速公路橋梁工程，提出架橋機(jī)安裝及拆除方案，分析拆裝方案編制原則及架橋機(jī)拼裝施工要點(diǎn)等，保證了項(xiàng)目的高效開(kāi)展。郭智磊［4］依托中山至開(kāi)平高速公路中山段二期橋梁工程，分析架橋機(jī)拼裝施工的技術(shù)要點(diǎn)，提出架橋機(jī)拆除工藝流程及注意事項(xiàng)。王顯鶴等［5］以鄭州南四環(huán)賈魯河鋼箱梁橋?yàn)槔?，深入分析架橋機(jī)施工布置與安裝拆除工作，節(jié)約了施工成本，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)。在前人研究的基礎(chǔ)上，本文以湖南省茶陵—常寧高速公路第一、第二合同段內(nèi)的預(yù)制梁架設(shè)工程為案例，重點(diǎn)闡述架橋機(jī)的安裝及拆除技術(shù)要點(diǎn)，以期為類似工程提供參考。

1 工程概況

本工程位于湖南省茶陵—常寧高速公路第一、第二合同段，起點(diǎn)為茶陵縣孟塘村，終點(diǎn)為安仁縣塘里村灣，起訖樁號(hào)為K0+000～K23+000，全長(zhǎng)23 km，路線設(shè)計(jì)速度為120 km/h，路基寬度為26.5 m，橋隧比為35 %。路線起于茶常高速公路主線起點(diǎn)，包含孟塘樞紐、茶陵互通、棗市停車區(qū)、棗市互通，孟塘樞紐互通與衡炎高速公路相接并順接茶界高速公路。該項(xiàng)目包括孟塘中橋、孟塘特大橋、A匝道橋、E匝道橋、F匝道橋、H匝道1號(hào)橋、H匝道2號(hào)橋等，需預(yù)制20 m箱梁24片，25 m箱梁9片，30 m箱梁13片，35 m箱梁13片，40 m箱梁27片，26.228 m“T”梁9片，30 m“T”梁546片，40 m“T”梁88片，共計(jì)729片梁。項(xiàng)目部計(jì)劃使用1臺(tái)GYLQ200t-40m A3型架橋機(jī)進(jìn)行架設(shè)施工。

2 架橋機(jī)結(jié)構(gòu)組成及性能參數(shù)

GYLQ200t-40m A3型架橋機(jī)示意圖見(jiàn)圖1，其額定起吊重量為100+100（t），可架設(shè)橋梁跨度為40 m。本工程需要架設(shè)的橋梁最大跨度為40 m，預(yù)制梁最重為126.282 t，GYLQ200t-40m A3型架橋機(jī)符合本工程預(yù)制梁吊裝架設(shè)要求。

2.1 架橋機(jī)結(jié)構(gòu)組成

架橋機(jī)由主梁總成、前支腿（含底部臺(tái)車、升降機(jī)構(gòu)）、中支腿裝置（含底部臺(tái)車）、后支腿（含升降機(jī)構(gòu)）、前輔助支腿、縱移桁車、天車、橫移軌道、電氣控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)等組成。起吊天車可完成梁的起吊、運(yùn)輸以及控制梁的就位安裝。架橋機(jī)重量輕、剛度大，施工中可縱向、橫向移動(dòng)，具有運(yùn)輸、安裝、拆除方便的特性。

2.2 架橋機(jī)性能參數(shù)

本工程使用的GYLQ200t-40m A3型架橋機(jī)由河南高遠(yuǎn)重型起重機(jī)有限公司生產(chǎn)，產(chǎn)品編號(hào)為23080215，整機(jī)工作級(jí)別為A3，適用于“T”形梁、“工”形梁、箱形梁、板形梁的架設(shè)，過(guò)孔方式采用步履式，喂梁方式為尾部運(yùn)梁車喂梁。GYLQ200t-40m A3架橋機(jī)主要性能參數(shù)見(jiàn)表1。

3 架橋機(jī)安裝流程及技術(shù)要點(diǎn)

架橋機(jī)安裝主要包括安裝前準(zhǔn)備→安裝中支腿、前支腿→拼裝、吊裝主梁節(jié)段組合→安裝主梁節(jié)段、前輔助支腿→安裝前上橫梁→安裝主梁連接架→安裝后續(xù)主梁→安裝后支腿→安裝后上橫梁→安裝縱移桁車和天車等工序流程［6］。

3.1 安裝前準(zhǔn)備

安裝架橋機(jī)前，應(yīng)做好如下準(zhǔn)備工作：①嚴(yán)格按照方案進(jìn)行技術(shù)交底，對(duì)安裝人員進(jìn)行培訓(xùn)。②清點(diǎn)設(shè)備包裝并與清單對(duì)照，檢查各部分組件、部件是否齊全、完好。③準(zhǔn)備好安裝所需機(jī)具設(shè)備，并清潔當(dāng)天需要安裝的部件。④妥善放置待安裝部件，做適當(dāng)?shù)闹|，并做好防雨、防腐、防塵工作。

3.2 安裝中支腿、前支腿

中支腿、前支腿安裝位置見(jiàn)圖2，安裝要點(diǎn)如下：①前支腿擺放位置為臺(tái)面離邊緣12 m處。②根據(jù)直、斜、彎橋的需要，將中支腿部件組裝成整體，并根據(jù)過(guò)孔方向?qū)⒅兄炔考糜谥兄葯M移軌道上，中支腿與前支腿的垂直距離為36 m左右。③橫移軌的兩端在施工中如果需要伸出或者兩幅橋中間有空檔，均應(yīng)對(duì)端部及空檔部位進(jìn)行加固。

3.3 拼裝、吊裝主梁節(jié)段組合

主梁節(jié)段吊裝位置見(jiàn)圖3。吊裝工藝采用1臺(tái)25 t和1臺(tái)50 t的汽車吊共同抬吊，吊車在主梁前后兩側(cè)擺放，出于安全考慮，主梁吊裝應(yīng)按照以下步驟施工：①在地面拼裝好3節(jié)主梁，在此過(guò)程中需要注意正確識(shí)別主梁連接處的標(biāo)號(hào)，按照主梁前后順序，用銷軸連接梁節(jié)與前節(jié)梁，安裝開(kāi)口銷。②2輛吊車吊裝前，先對(duì)主梁的前段組合件進(jìn)行試吊，試吊高度為10～20 cm；如果鋼絲繩綁扎處有銳邊或棱角，則需要做好防護(hù)。③2輛吊車吊裝過(guò)程中的升降速度要保持一致，必須由專人統(tǒng)一指揮，現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)人員要密切監(jiān)視吊裝安全狀態(tài)，包括吊件的擺動(dòng)與平衡狀況、吊件的行走路線及吊車的穩(wěn)定性等，并用溜繩控制吊件保持平穩(wěn)。④吊件吊裝擺放到位后，檢查中支腿與前支腿的穩(wěn)定性，用水平尺測(cè)量主梁組合件的水平，若水平偏差過(guò)大，需做適當(dāng)調(diào)整；吊裝前支腿的懸空處需墊實(shí)枕木，吊裝到位后，錯(cuò)開(kāi)腹桿緊固回形螺栓。

3.4 安裝主梁節(jié)段、前輔助支腿

主梁節(jié)段與前輔助支腿安裝位置見(jiàn)圖4。主梁節(jié)段安裝要點(diǎn)如下：將前導(dǎo)梁連帶前輔助支腿的單節(jié)主梁按編號(hào)吊裝至主梁進(jìn)行整體拼裝，調(diào)整高度后用銷軸固定，插入安全銷。前輔助支腿安裝要點(diǎn)如下：將前導(dǎo)梁側(cè)倒，支墊好枕木，用汽車吊或其他起重設(shè)備吊起前輔助支腿，對(duì)正主梁內(nèi)的孔位，位置對(duì)正后與主梁液壓系統(tǒng)連接，穿好銷軸并插上開(kāi)口銷。

3.5 安裝前上橫梁

前上橫梁由型鋼焊接而成，起到連接左右兩列主梁的作用，其寬度可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)。在架設(shè)斜橋或彎橋時(shí)，前上橫梁能自動(dòng)調(diào)節(jié)角度。前上橫梁安裝位置見(jiàn)圖5，安裝時(shí)用起重設(shè)備吊起前上橫梁，與主梁上端的鞍座對(duì)正后插上螺栓并擰緊。

3.6 安裝主梁連接架

主梁連接架用于連接兩列導(dǎo)梁，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6，安裝主梁連接架時(shí)，用起重設(shè)備吊起前框架，與主梁前端的鞍座對(duì)正后，插上銷軸和開(kāi)口銷。

3.7 安裝后續(xù)主梁

后續(xù)主梁安裝位置見(jiàn)圖7，安裝時(shí)將后續(xù)單節(jié)主梁按編號(hào)吊裝至主梁進(jìn)行整體拼裝，調(diào)整高度后穿好銷軸，插入安全銷。

3.8 安裝后支腿

后支腿用于調(diào)節(jié)主梁高度，為伸縮套筒結(jié)構(gòu)，升降依靠自身的頂升油缸。后支腿安裝在主梁尾部（見(jiàn)圖8）。后支伸縮管下落后，支腿與主梁的法蘭盤對(duì)正，用螺栓把后支腿與后段主梁連接起來(lái)。

3.9 安裝后上橫梁

后上橫梁由型鋼焊接而成，用于連接左右兩列主梁，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖9。在架設(shè)斜橋或彎橋時(shí)，后上橫梁能自動(dòng)調(diào)節(jié)角度。后上橫梁位于兩列主梁的前上端（見(jiàn)圖10），安裝時(shí)用起重設(shè)備吊起，與主梁上端的鞍座對(duì)正后插上螺栓并擰緊。

3.10 安裝縱移桁車和天車

縱移桁車和天車的安裝位置分別見(jiàn)圖11和圖12。安裝步驟如下：①組裝提升小車的旋轉(zhuǎn)支座、縱移支座、擔(dān)梁和縱移輪箱，使2個(gè)縱移輪箱的中心距達(dá)到施工要求，并用吊車將其吊起放在主梁軌道上。②將橫移小車吊起置于提升小車的橫移軌道上，在橫移小車的車體上放置卷?yè)P(yáng)機(jī)，并使用螺栓固定。③將天車梁安放在天車左右輪組上，用銷軸將天車的左右輪組和天車梁連接起來(lái)。

4 架橋機(jī)拆除流程及技術(shù)要點(diǎn)

架橋機(jī)拆除主要包括拆除施工前的準(zhǔn)備→拆除前上橫梁、主梁連接架→拆除前輔助支腿、主梁節(jié)段→拆除后上橫梁→拆除后支腿、后續(xù)主梁→拆除天車、縱移桁車→拆除主梁組合節(jié)段→拆除中支腿和前支腿等工序流程［7］。

4.1 拆除前準(zhǔn)備

在拆除架橋機(jī)前，應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作：起重天車運(yùn)行到吊裝拆除位置，主梁運(yùn)行至拆除位置；上好回形螺栓，使用枕木墊牢側(cè)面的變速箱，再用三角木楔塞穩(wěn)各行走輪；切斷架橋機(jī)電源，拆除可能妨礙拆除工作的連接電纜。

4.2 拆除前上橫梁、主梁連接架

前上橫梁、主梁連接架拆除示意圖分別見(jiàn)圖13和圖14。拆除要點(diǎn)如下：①用起重設(shè)備稍微吊起前上橫梁，使鋼絲繩受力。②拆除前端梁節(jié)橫梁座上的螺栓。③操作人員在高處進(jìn)行操作時(shí)，必須系上安全帶。④用吊車起吊時(shí)，吊車底座必須墊平、墊實(shí)。

4.3 拆除前輔助支腿、主梁節(jié)段

前輔助支腿、主梁節(jié)段拆除示意圖見(jiàn)圖15。拆除要點(diǎn)如下：①操作人員在高處進(jìn)行操作時(shí)，必須系上安全帶。②拆除前輔助支腿斜撐桿。③將前輔助支腿頂升至最高。④將主梁與前輔助支腿一并拆解并吊出，在拆除過(guò)程中要注意防止銷軸掉落傷人，打銷前需用鐵線將銷軸的另一邊綁穩(wěn)。⑤拆卸主梁與前輔助支腿后，將主梁傾倒，使用吊車將前輔助支腿伸縮管抽出。

4.4 拆除后上橫梁

后上橫梁拆除示意圖見(jiàn)圖16。拆除要點(diǎn)如下：用汽車吊或其他起重設(shè)備稍微吊起后上橫梁，使鋼絲繩受力；拆除末端梁節(jié)橫梁固定座上的螺栓。

4.5 拆除后支腿、后續(xù)主梁

（1）后支腿拆除示意圖見(jiàn)圖17。拆除要點(diǎn)如下：尾支腿縮管上升，用汽車吊稍微吊起后支腿，使鋼絲繩受力；拆除主梁法蘭盤與支腿連接處的螺栓后放下后支腿。

（2）后續(xù)主梁拆除示意圖見(jiàn)圖18。拆除要點(diǎn)如下：調(diào)整高度，將單節(jié)主梁按順序拆解吊出，在拆除過(guò)程中要注意防止銷軸掉落傷人，打銷前需用鐵線將銷軸另一邊綁穩(wěn)；綁扎吊裝的鋼絲繩必須牢固，主梁跟鋼絲繩接觸的銳邊處需要做好防護(hù)。

4.6 拆除天車、縱移桁車

（1）天車拆除示意圖見(jiàn)圖19。拆除要點(diǎn)如下：天車在試吊完畢后一次起吊拆除；安排專人將上部卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒處的鋼絲繩排緊、扎實(shí)。

（2）桁車拆除示意圖見(jiàn)圖20。拆除要點(diǎn)如下：縱行桁車在試吊完畢后一次起吊拆除，在縱行桁車對(duì)角線方向各綁一根牽引繩，用于控制構(gòu)件的轉(zhuǎn)向。

4.7 拆除主梁組合節(jié)段

主梁組合節(jié)段拆除示意圖見(jiàn)圖21所示。拆除要點(diǎn)如下：①使用天車和縱移桁車作為前支腿纜風(fēng)繩的錨物，纜風(fēng)繩拉設(shè)前，需再次測(cè)量水平狀況并進(jìn)行調(diào)整；纜風(fēng)繩未拉設(shè)張緊前，不得松動(dòng)“U”形螺栓，纜風(fēng)繩拉設(shè)穩(wěn)固后，必須等待吊車的吊裝鋼絲繩綁扎完成并稍微帶動(dòng)受力，才能松動(dòng)“U”形螺栓，然后拆除前、中支腿反滾輪壓板，綁扎牽引繩，吊拆主梁組合節(jié)段。②吊車擺放在主梁前后兩側(cè)，吊裝鋼絲繩打包對(duì)折后，分別綁扎主梁兩端端部的位置。③2臺(tái)吊車應(yīng)由同一人指揮，吊車的動(dòng)作、幅度、速度需保持一致。④將2臺(tái)吊車擺放到位，綁扎好鋼絲繩后，稍微收緊鋼絲繩，使鋼絲繩保持受力。⑤確認(rèn)整體結(jié)構(gòu)件穩(wěn)定后，拆除前、中支腿與主梁連接處的“U”形螺栓。

4.8 拆除中支腿和前支腿

中支腿和前支腿拆除示意圖見(jiàn)圖22。用吊車依次拆除中支腿、中支橫移軌道、前支腿等部件。至此，架橋機(jī)拆除結(jié)束。

5 結(jié)語(yǔ)

架橋機(jī)的安裝和拆除是預(yù)制梁架設(shè)前后的關(guān)鍵工序，為保證橋梁架設(shè)質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)選用的架橋機(jī)參數(shù)，合理地制訂架橋機(jī)安裝和拆除方案。在架橋機(jī)安裝與拆除前，應(yīng)重點(diǎn)做好施工人員的培訓(xùn)工作，使施工人員熟知、掌握架橋機(jī)的結(jié)構(gòu)及技術(shù)特征；安裝和拆除時(shí)，需嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行操作，確保安裝與拆除工作的可靠性與安全性。本文對(duì)架橋機(jī)安裝及拆除技術(shù)要點(diǎn)的研究與實(shí)踐探索，最大限度地實(shí)現(xiàn)了架橋機(jī)的價(jià)值和功能，保證了合同段內(nèi)預(yù)制梁工程的高效完成。

6 參考文獻(xiàn)

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