基于JSHB180架橋機的箱梁架設技術(shù)及施工工藝優(yōu)化

摘要：以G309富縣至任家臺二級公路改建工程中的洛河大橋為背景，探討了基于JSHB180型架橋機的箱梁架設技術(shù)及施工工藝優(yōu)化。詳細分析了運梁車作業(yè)、提升小車提梁及梁體橫移等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并針對現(xiàn)有施工工藝中存在的效率問題，提出了多項優(yōu)化措施。通過數(shù)據(jù)分析和對比可知，優(yōu)化后的工序整體時間縮短了約20%，有效提升了施工質(zhì)量和安全性，相關(guān)成果為類似橋梁架設技術(shù)優(yōu)化提供了參考。

關(guān)鍵詞：JSHB180型架橋機；箱梁架設；施工工藝優(yōu)化；橋梁施工安全；自動化控制

0" "引言

隨著交通運輸網(wǎng)絡的迅速發(fā)展，橋梁作為現(xiàn)代公路與鐵路建設的重要組成部分，其對施工質(zhì)量和效率要求日益提高[1-2]。在橋梁建設中，預制箱梁架設作為一項關(guān)鍵技術(shù)，直接關(guān)系到橋梁的整體結(jié)構(gòu)安全與使用壽命[3]。如何在保證施工質(zhì)量的前提下，進一步優(yōu)化施工工藝、縮短工期、降低施工成本，已成為工程技術(shù)人員亟待解決的難題[4]。

近年來，JSHB180型架橋機憑借其卓越的技術(shù)性能，廣泛應用于各類橋梁建設項目中，尤其在箱梁架設中表現(xiàn)出色。該設備通過自動化提升、橫移和架設作業(yè)，顯著地提升了施工效率，并減少了傳統(tǒng)人工操作所帶來的安全隱患[5]。本文以洛河大橋第11至14跨箱梁架設為案例，詳細分析了JSHB180型架橋機的技術(shù)特點，并通過數(shù)據(jù)分析提出工藝優(yōu)化措施，以期為未來類似橋梁施工提供參考。

1" "工程概況

1.1" "項目背景與施工難點

洛河大橋是G309富縣至任家臺二級公路改建工程的重要節(jié)點，全橋共計18跨，總長544m。橋梁的上部結(jié)構(gòu)采用預應力混凝土箱梁，每跨的標準長度為30m。本文重點研究第11至14跨的箱梁架設，涉及跨越洛河和甘鐘鐵路的復雜施工環(huán)境。甘鐘鐵路為單線非電氣化鐵路，橋梁跨度為4m×16m，鐵路凈高為10.3m。工程項目平面示意如圖1所示。

施工環(huán)境中的主要難點在于跨鐵路施工。要求施工團隊在既定的天窗時間內(nèi)完成架梁作業(yè)，并確保橋梁和鐵路設備的安全性。此外，施工過程還面臨地形復雜、作業(yè)空間有限等挑戰(zhàn)。為此，JSHB180架橋機的應用顯得尤為重要，其高度的自動化操作減少了人工操作風險，確保了施工的高效性和精確性。

1.2" "施工組織與設備配置

在箱梁架設施工中，施工團隊需配備12名專業(yè)技術(shù)人員，負責箱梁架設的不同工序操作，并輔以26名工人進行橋面系及附屬工程施工。主要施工機械設備包括1臺JSHB180型架橋機、2臺運梁車、2臺80t提梁龍門式起重機以及其他配套設備。

該架橋機能夠處理跨度不超過40m的橋梁架設任務，額定荷載為180t，完全適用于此次箱梁架設任務。此外，該架橋機具備較高的靈活性，能夠在地形復雜的環(huán)境下精準操作，特別是在鐵路上方的跨線施工中，其自動化的操作能力大幅減少了人工干預，有效提高了施工安全性。

2" "箱梁架設技術(shù)分析

2.1" "JSHB180型架橋機工作原理

JSHB180型架橋機是一種雙導梁架橋機，通過主梁和導梁的協(xié)同作用，利用前、后支腿支撐和移動，配合提升小車完成預制箱梁的吊裝、提升、橫移和精準定位。其配備了液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高度自動化操作。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，操作人員可通過遙控設備控制架橋機，使梁體平穩(wěn)、安全地移動至指定位置。

2.2" " 施工流程詳細分析

箱梁架設施工流程包括梁運輸準備、運梁車作業(yè)、提升小車提梁、橫移梁體、梁體定位與加固以及架橋機復位。每個工序的順利進行直接影響整個施工周期和質(zhì)量，因此對各個工序的深入分析是施工優(yōu)化的基礎。

2.2.1" "梁運輸準備

該工序是將預制箱梁從梁場安全、高效地運送至施工現(xiàn)場，為后續(xù)的架設作為做準備。需要根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，事先規(guī)劃運梁車的行駛路徑，確保運輸通道的暢通和安全，避免梁體運輸過程中受到外部干擾。

2.2.2" "運梁車作業(yè)

該工序是運梁車將箱梁從預制場運至架橋機的作業(yè)范圍內(nèi)。由于箱梁較重，運梁車操作需要格外小心，避免運輸過程中的振動和梁體移位。根據(jù)現(xiàn)有施工工藝，每次運送一片梁體至架橋機尾部，為下一步的提升作業(yè)做準備。

2.2.3" "提升小車提梁

架橋機的提升小車通過液壓系統(tǒng)將梁體提升至預定高度，并確保梁體安全的懸掛在提升小車上。由于梁體的質(zhì)量較大，該環(huán)節(jié)操作過程中需要確保設備的平穩(wěn)性，避免梁體的晃動或傾斜。

2.2.4" "橫移梁體

通過架橋機的橫移系統(tǒng)，將梁體從架橋機尾部橫向移動至施工位置。此過程需要與支座安裝同步進行，以確保梁體精準定位。

2.2.5" "梁體定位與加固

當梁體移動至目標位置后，施工人員需要進行精準定位，確保梁體與支座的完美契合。定位完成后，立即進行加固操作，確保梁體的穩(wěn)定性。

2.2.6" "架橋機復位

完成梁體安裝后，架橋機復位至初始位置，準備下一片梁體的架設。架橋機的前、后支腿和提升小車復位至初始狀態(tài)，同時檢查設備狀態(tài)，確保其能夠繼續(xù)進行下一輪作業(yè)。

3" "施工工藝優(yōu)化

在箱梁架設施工過程中，各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工效率和安全性直接影響著整體工程的進度和質(zhì)量。由于現(xiàn)場施工環(huán)境復雜、多變，傳統(tǒng)施工工藝往往面臨諸多挑戰(zhàn)，如設備空轉(zhuǎn)、重心不穩(wěn)、操作不精確等問題，極易導致工期延誤和安全隱患。因此對施工流程進行科學的優(yōu)化，提升操作效率、降低施工風險、確保質(zhì)量達標，成為了工程管理中的重要課題。

結(jié)合實際施工中的常見問題，本文通過數(shù)據(jù)分析與案例研究，提出了多項針對性的優(yōu)化建議，為橋梁施工提供了有效的改進思路。

3.1" "運梁車作業(yè)優(yōu)化

運梁車作業(yè)是箱梁架設的第一關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的施工流程中，運梁車需多次往返于梁場與施工現(xiàn)場，單車作業(yè)容易導致設備空轉(zhuǎn)，增加了無效施工時間。通過分析施工數(shù)據(jù)，本文提出以下兩點優(yōu)化措施：一是雙運梁車采用交替作業(yè)。為減少設備空轉(zhuǎn)時間，建議采用雙臺運梁車交替作業(yè)，即一臺車在進行梁體運輸?shù)耐瑫r，另一臺車已返回梁場準備下一片梁體的運輸任務。該措施將大幅縮短設備等待時間，提高了整體效率。二是路線優(yōu)化。根據(jù)現(xiàn)場的地形特點，適當調(diào)整運梁車的運輸路線，并在部分不平坦地形鋪設鋼板路，確保運輸路徑的平穩(wěn)性，減少運輸過程中的速度波動和延誤。

運梁車作業(yè)優(yōu)化前后的時間對比如表1所示。從表1可以看出，雙臺運梁車交替作業(yè)和路線優(yōu)化后，整體運梁車作業(yè)耗時減少了20%，施工效率顯著提升。

3.2" "優(yōu)化小車操作

提升小車提梁是架橋機操作的關(guān)鍵步驟之一。由于箱梁質(zhì)量較大且質(zhì)心不穩(wěn)定，傳統(tǒng)的人工調(diào)整方式耗時較長，且操作風險較大。為了提高提梁效率并減少安全隱患，本文提出兩點優(yōu)化措施：

一是引入智能重心監(jiān)控和調(diào)整系統(tǒng)。實時監(jiān)控梁體的質(zhì)心位置，自動調(diào)整小車提升角度，確保梁體平穩(wěn)提起，減少人工操作對提梁過程的干擾。二是優(yōu)化提升小車的高度控制系統(tǒng)。通過提前預設提升高度，避免在提升過程中反復調(diào)整，確保梁體能夠快速且精準地達到指定高度。

小車提梁工序優(yōu)化前后的時間對比如表2所示。從表2可以看出，提升小車操作經(jīng)過優(yōu)化后，整體提梁作業(yè)耗時減少了25%，操作的穩(wěn)定性和安全性得到顯著提高。

3.3" "橫移梁體工序優(yōu)化

橫移梁體是架橋機操作的另一個重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)操作方式受限于設備的橫移速度，且需要人工頻繁監(jiān)控梁體的平穩(wěn)性。針對這些問題，本文提出以下兩點優(yōu)化措施：一是科學規(guī)劃軌道預鋪與路徑。在橫移梁體前，提前鋪設軌道并規(guī)劃梁體橫移路徑，確保梁體在移動過程中軌道無需頻繁調(diào)整，減少橫移過程中不必要的時間浪費。二是引入自動化控制系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)對梁體移動進行全程監(jiān)控，并結(jié)合橫移軌道的精確預設，確保梁體在移動過程中的平穩(wěn)性和安全性。

橫移梁體工序的優(yōu)化前后時間對比如表3所示。從表3可以看出，通過軌道預鋪和自動化控制系統(tǒng)，橫移梁體工序的效率提升了18.2%。

3.4" "濕接縫施工優(yōu)化

濕接縫施工是確保箱梁整體結(jié)構(gòu)強度的關(guān)鍵工序。在現(xiàn)有的濕接縫工藝中，由于模板的固定和拼裝不夠嚴密，常常導致漏漿和接縫強度不足。為提高濕接縫的施工質(zhì)量，本文提出了兩點優(yōu)化措施：一是加固高強度模板。使用高強度拉桿對模板進行加固，確保模板在混凝土澆筑過程中不變形，從而避免因模板松動引發(fā)的漏漿問題。二是引入精準拼裝設備。通過精準拼裝設備，可以減少人工拼裝中的誤差，確保模板之間的接縫精度，進一步提高濕接縫的質(zhì)量。

優(yōu)化施工流程后效果如表4所示。從表4可以看到，優(yōu)化后的濕接縫工序在保證施工質(zhì)量的同時，整體耗時減少了15%。

3.5" "安全防護優(yōu)化

跨鐵路施工的安全性至關(guān)重要，尤其在梁體架設時，任何失誤都可能對鐵路運營和施工人員造成嚴重后果。為此，安全防護優(yōu)化的主要措施包括：

一是引入實時監(jiān)控系統(tǒng)。實時計算梁體受力和運動狀態(tài)，確保在發(fā)生異常時能夠及時采取應急措施。二是加強現(xiàn)場安全監(jiān)督。在關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，增加專職安全員進行全程監(jiān)督，特別是在跨鐵路施工時，確保安全措施得到嚴格執(zhí)行。

質(zhì)量監(jiān)督系統(tǒng)應用效果如表5所示。從表5可以看出，通過引入監(jiān)控系統(tǒng)和加強現(xiàn)場安全監(jiān)督，梁體晃動次數(shù)減少了66.7%，設備故障率下降了70%，顯著提升了施工安全性。

綜上所述，各項優(yōu)化措施不僅顯著提升了施工效率，縮短了施工時間，還有效降低了施工過程中的安全風險，確保了箱梁架設施工的順利推進。

4" "結(jié)束語

本文針對JSHB180型架橋機在箱梁架設施工中的應用展開了詳細分析，結(jié)合洛河大橋的實際施工情況，提出了一系列優(yōu)化措施。通過對運梁車作業(yè)、提升小車提梁、橫移梁體、濕接縫施工及安全防護的優(yōu)化改進，不僅提高了施工效率，縮短了工期，還顯著降低了施工過程中的安全隱患。

數(shù)據(jù)分析表明，優(yōu)化后的工序整體時間減少了約20%，施工質(zhì)量和安全性得到了有效提升。本研究為類似橋梁工程提供了可借鑒的優(yōu)化方案，并為未來施工工藝的進一步改進提供了理論和實踐依據(jù)。

參考文獻

[1] 陳國峰.景禮高速公路羅壩2號特大橋箱梁架設施工技術(shù)研究[J].工程與建設，2024，38（1）：168-169+192.

[2] 李維安.跨既有橋梁架橋機架設鋼箱梁技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2023，54（7）：801-803.

[3] 徐丹.橋梁預制箱梁施工及架設技術(shù)[J].運輸經(jīng)理世界，2023（33）：104-106.

[4] 肖同.高速公路鋼箱梁制造及頂推架設施工技術(shù)[J].工程機械與維修，2023（2）：258-260.

[5] 張敏.JSHB180公鐵兩用架橋機在連鹽鐵路中的成功應用[J].科技與創(chuàng)新，2016（16）：118+121.