浅谈跨高速公路导梁式架桥机架梁施工技术

道路桥梁 浅谈跨高速公路导梁式架桥机架梁施工技术 吴 涛 中铁二十四局集团南昌铁路工程有限公司，江西 南昌 330002 摘要：本文以某高速公路导梁式架桥机架梁施工技术为例，分析了其施工工艺及操作要点，以供为同行人员参考。 关键词：架桥机；架梁；施工工艺 中图分类号：U445 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）05-0141-02 1 工程概况 某公路跨线桥桥梁中心桩号K1+706.650，桥梁全长55米。桥梁总宽度为40米，桥梁上跨高速，斜交角度为4°2′43″，为1-40m预制箱梁，全桥左右两幅，共12片，箱梁高2米，底宽1米，上宽2.4米。桥梁下构及梁片预制完成后，采用运梁平车配合JQH160T/40型架桥机双导梁进行架设，既有高速公路上搭设架钢防护棚，同时交警、运营等部门做配合疏导管制交通后实施架梁。 梁片参数如表： 梁片 梁体砼重(T) 堵头板砼(T) 端横梁(T) 梁体钢筋(T) 合计重(T) 单片梁 54．7×2.5 0．11×2×2.5 0．7×2.5 11.2 150.25 2 工艺及方案 2.1 架桥机选型及功能 LQH160-40m型架桥机主要由主导梁、导梁前支腿、主梁前（中）支腿、顶高支腿、联系框架、临时斜撑、起吊天车、边梁挂架、运梁平车、液压及电气系统等组成，适用于40m及以下跨径，单梁重160t以下的混凝土预制梁的安装，采用过墩方梁，可实现桥梁全幅一次安装。 架桥机经改造后其形式新颖、结构合理，其在设计中充分考虑了现代桥梁的施工特点，使本机具有更广泛的适应性。整机重量轻、刚度大，本机在设计中采用有限元分析计算，对结构进行优化，使整机重量比同类机型减轻20%-30%。架桥机前、中支腿位置可以随意调整，架设斜交桥时可根据斜交桥角度调整架桥机前、中支腿位置，可适应60°以下任意角度斜桥。 2.2 架梁顺序 根据现场情况，施工进度安排，架设顺序安排如下： 为确保架第一片时的稳定，设斜撑利用另一幅桥台作支承点，左幅单跨从右至左依次架设，右幅单跨从左至右依次架设，架梁顺序详见图1。 图1 架设顺序图 2.3 施工准备 架梁前，桥梁的下部构造、盖梁、支座垫石以及临时支座中心线、平面位置、标高、结构各部分尺寸、预留孔洞位置、墩台跨距测量复核完毕且砼强度符合设计及规范要求。由质量检验机构工程测量组联合中心线、梁伸缩梁线、墩跨、支承中心线和支座垫板的标高进行仔细测设。 提前检查运梁通道各路口及弯道情况是否满足运输要求。在既有道路上运梁，必须提前做好与交通管制部门的联系、沟通并做好交通疏导方案。 供运梁车通行的道路，要求宽度不小于5m，纵向坡度不大于8％,要求道路较为坚实、平坦、无明显的局部凹凸不平，弯道半径不小于30米，保证运梁车顺利通过。 2.4 架桥机组拼 组拼程序:测量定位→安装纵向轨道→安装中支腿→平衡对称拼装左、右主梁及导梁(同时加临时支承)→安装前、后框架和临时斜撑→安装主梁前支腿→安装顶高支腿→安装起吊天车→安装液压系统→安装电气系统→初步运行检查调试。 安装完成需进行空载和加载试验后，再检查各机械、机构、液压及电气部分有否异常，然后投入使用。 2.5 桥机过孔 （1）过孔前要适当地调整中支腿向一侧偏移，而且要保证主梁与待架设跨曲线段中心线基本相切为宜，同时后横移轨道应基本与前方墩台中心线平行：前支腿向曲线内侧微量横移，中支腿向曲线外侧微量横移。但横移时要观察前、后横移台车与轨道间隙，同时观察主梁与反滚轮组的水平导向轮的间隙情况，不得使导向轮与主梁下弦杆受承担载荷，更不得使前、中、后上横梁扭曲或歪斜。 （2）主梁纵移，等临时支腿至前方墩台时，两临时支腿应基本与墩台中心线平行，否则应略微横向调整前、中支腿的位置，直至临时支腿所处位置满足支撑要求。 （3）前支腿总成至前方墩台，前横移轨道要超出中心线，摆放好前横移轨道，并支撑牢固前支腿总成；开动反滚轮组主梁纵移至架梁工况。 （4）支撑尾支腿，可再次调整后横移轨道位置，保持与前横移轨道平行。 2.6 梁场起梁、装车 梁场指挥人员事先拟定起梁顺序（按架梁顺序），将梁片进行编号，进一步检查梁体砼表面质量及梁片上预埋件数量、位置，并对准备安装的梁片，在梁两侧标出支座位置铅垂线。对架设前的梁体根据梁跨安装顺序逐片排版编号（以保证拱度、强度相近的梁体组合在同一桥跨内），之后再进行起吊。起吊时严格遵循起重机安全操作规程。 2.7 梁体纵移至安装跨 吊梁前行：同时启动前、后天车以同一速度吊梁前行，直到预制梁正对待安装跨上方。卷扬机动作松绳，如果已有架好的梁片，落梁让钢丝绳或横担距离预制梁顶面10cm，如果桥机喂梁位置桥墩上没有梁片，落梁让梁梁底面距离支座10cm，确保安全。 40米箱梁单梁（边梁）最大重量160T计。吊装时，采用钢丝绳兜底法吊装，4个吊装点（单端2个点），每个吊点承受荷载为40T。 图2 箱梁吊点位置立面图 钢丝绳两端采用金属马眼护套形成保护套，在小箱梁梁端翼缘板上预留孔能顺利穿过。 2.8 梁体横移至就位位置、落梁 （下转第 158 页） 2017年5期︱141︱ Road & Bridge 要表现为没有建立起统一的数据信息交互标准，致使交互性差，无法有效的实现结构计算分析。 4 设计文件输出 （1）图形文件输出 目前桥梁设计工作交接的主要方式是通过图纸交付来完成，通常是将2D图纸交付给业主及施工单位。整个工程建设过程都是围绕2D图纸在开展生产流程和组织管理工作，客观地说这种表达方式在一定层面上阻碍了工程技术的发展。 3D的出现受到了各方的广泛接受，不仅因为其直观易懂，更是因为在一些复杂节点的表达上，3D能够更准确的表现。例如著名的北京水立方结构，其内部结构由复杂的钢结构组成，如图5所示。从图中可以看出2D平面图纸很难直观表达此结构。 工程量交接给造价工程师，整个过程繁琐、复杂，缺乏智能化，如遇图纸信息修改或方案调整，则需重复提取工程量的过程。 在3D时代，这个问题就将得到有效的解决，整个桥梁结构的信息是以一种参数的形式存在，而且这些数据可以被计算机分类读取，克服了计算计算上的错误，同时实现了同步输出工程量表的目的。这种工程量的计算方式，使得业主可以在方案比选阶段，简单的对各个方案的工程量进行直观比较，做到科学评估总投资；在设计阶段，能够帮助工程师发现不合理的错误，在施工阶段，施工单位根据三维数据库可以比较精确的进行人员和设备的投放安排。 （3）协同作业 协同作业是完成大型项目的必要合作方式，同时也是实现各个环节质量和提交工作效率的重要保障。通常意义上的协同作业包括协同设计和协同作业，本文所指的协同设计，主要趋向于协同设计，就是实现各专业内、专业间进行数据和文件交互、沟通交流等的协同工作。 5 小结 本文主要介绍了BIM模型，在桥梁设计中的应用思路，以及BIM模型在桥梁设计中可以完成的主要工作。通过BIM来开展结构设计工作，核心是要建立起参数化的构件数据库，完成上述工作后，就可以进行构件的组合，最终完成数据模型。参与项目建设的各方，围绕数据模型开展各自的工作，实现的结构的协同作业，可以极大的提高工作效率。 参考文献： [1]李红学,郭红领,高岩,等.基于BIM的桥梁工程设计与施工优化研究[J].工程管理学报, 2012(6):48-52. [2]吴露方.基于BIM的桥梁全生命周期管理研究初探[C]//工程建设计算机应用创新论坛. 2013. [3]任飞.基于BIM的桥梁设计理念[J].城市建筑,2016(6). [4]刘智敏,王英,孙静,等.BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用研究[J]. 北京交通大学学报,2015, 39(6):80-84. 图5 （2）工程量表输出 在2D时代，工程量的计算都是通过人工提取，在2维表达的图纸上，工程师通过对图纸中的点线面所表达的信息进行读取，并计算统计工程量，这样的工作费时费力，且容易出错。结构工程师将 （上接第 141 页） 桥机横移：前支腿横移轮组和中托下横移轮组同时同向同速动作，驱动桥机连带梁片横向移动。 落梁：桥机横移到梁片位置，把梁正确放置在支座上，卷扬机松绳。如果单桥跨是架设第一片梁，在卷扬机松绳前，需作好横向临时支撑，防止梁体倾覆，等相邻的第二片梁架设后，焊接梁体间横向钢筋再松绳；后续梁体落梁后且松绳前，焊接钢筋与相邻梁片联接，确保稳定。 2.9 梁片安装 安装中梁时，两中支腿中心距联接梁端头均为0.948m，中支腿间距6.8m；两前支腿中心距联接梁端头均为0.948m，前支腿间距为4.695m；主梁间距6.8m。在安装边梁前，需对架桥机中支腿进行改拼，将中支腿向联接梁内侧移动1.052m，确保中支腿中心距联接梁端头为2.0m，中支腿间距为4.696m；前支腿与主梁间距保持与安装中梁时相同。 安装边梁时，将架桥机横移至盖梁端头，使前支腿的最外侧托轮组支承在卡轨器内侧于盖梁防震挡块上方，中支腿的最外侧托轮组支承在卡轨器内侧于已架边梁外侧腹板上方。此时，最外一条主梁已越过边梁上方且靠边梁外侧，两起吊天车同步运行将起吊的边梁横移至边梁位置上方，然后慢慢下放并稳定梁体距支座10cm，准确对位后落梁。具体操作步骤如下： 调整中支腿位置（满足架设边梁的要求）→喂梁（架桥机横向停留在能满足运梁车喂梁位置）→前、后天车起吊梁（将边梁纵向运行到待架跨位）→横移架桥机（架桥机起吊梁体横移至最外侧，使最外侧中支腿停放在已架边梁外侧腹板上方，最外侧前支腿停放在盖梁防震挡块上方）→落下梁至距离支座10cm（两台天车同步运行将梁体横移至边梁安装位置上方，然后慢慢下放，必须保持梁的稳定）→准确对位→完成边梁就位安装。 3 架桥机安全操作规程 一个工程能够顺利的实施除去一个过硬的施工技术，一个完美规范的实施工艺流程外还需要一系列的安全操作规则作为工程能顺利实施的保障。例如出现如下的情况必须禁止作业：架桥机制动失灵或者卷场，架桥机吊具破损，架梁质量超过了机器的额定吊起质量，还有大雾、大风、大雪、沙尘暴等恶劣天气，架梁人员没有经过相应的技术培训或者工作人员分工不够明确，信号不一致等等问题。除此之外还必须有相应的规程。 4 结语 高速公路架桥机架梁已经成为一种不可或缺的技术手段，影响架桥机架梁的因素有很多，例如有运梁的速度，喂梁的速度，起吊的速度，大小车的运行速度，架桥机的过孔速度，还有一些做操人员以及天气等可观因素的影响。所以我们在施工过程中除了要提高技术水平还要规范操作流程，提高操作人员的专业素养，要注重每个细节，要有安全规则的规范，还要有完善的制度保证。每个方面，每个细节都考虑周全周到，才能有个高效地架梁工程，不断的规划规范工作队以后的公路架梁工程的操作也有非常巨大的意义。 参考文献： [1]《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ 2-2008）. [2]《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）. [3]《架桥机安装验收规范》（DB50/ 298-2008）. [4]左志辉.观音堂特大桥40mT梁安装技术[J].四川建材,2012,38(5):83 -86. [5]翁明海.浅谈曲线桥施工质量控制[J].广东建材,2007(10):80-81. 作者简介： 吴涛， 1979年2月4日生，男，江西鹰潭，工作单位: 中铁二十四局集团南昌铁路工程有限公司，现职称:工程师，本科学历，主要从事施工技术管理。 ︱158︱2017年5期