1、小半径架桥机架桥机小半径弯道移位过孔施工工法 湖南省第六工程有限公司 邹达人 张洪亮 张伟峰 伍灿良 陈伟全1.前言目前在公路桥梁工程中采用的预应力混凝土简支T型梁桥，由于具有外形简单，制造方便，建桥速度快、工期短、模板支架少而应用非常广泛。桥梁地处山区时，采用传统的架桥施工方法，存在操作场地狭小且不平整，平面半径小，横坡及桥梁纵坡较大，使架桥机移位困难,稍不慎就会造成架桥机倾覆事故或架桥机支腿无处安放的处境。我公司在重庆市巫山县施工的巫奉高速2座梁桥，单孔跨径从2030m，属于山区桥梁，地势不平，横坡及其纵坡过大，经过反复研究、计算，充分利用地势与现有设备结合，构造出一个平坦的环境（利用枕木
2、），解决了30m跨径架桥机在小空间移位、转向、地势凹凸不平的架设等技术难题，取得了成功经验，故总结形成本工法。2.工法特点2.1处在弧线上的桥梁，每个桥墩的位置都在沿着弧线曲率变化，本工法利用圆弧弦线法方向作为每次过孔的方向，使直线架桥机在弯道桥上过孔成为现实。2.2本工法适操作方便，结合结构安全的钢结构轨道式预制梁吊装架设设备有效解决小半径大横坡桥梁架设的难题。2.3本工法充分利用地势，能满足大坡度、小半径弯弯道桥梁以及隧道口桥梁架设的要求。2.4可实现吊梁、移梁、喂梁一体化。3.适用范围本工法主要适用于地面高突不平，横坡较大，平面半径大于150m(在半径小于350m弯道桥上实验成功)，狭窄
3、空间转向，架桥机传统架设方法困难的梁桥施工。4.工艺原理4.1充分利用空间与地势，克服架桥机移位和过孔困难。(见图4.1，该图中各部件名称详细，后文中附图主要为了演示过程，名称不详细等地参见本图) 图4.1架桥机示意图4.2架桥机转向4.2.1 转向角度计算架桥机前横梁与前横梁下方的帽梁中心线平行，根据设计院提供的坐标计算出帽梁中心线方位角与出孔前方帽梁中心线方位角，两方位角之差即为图4.2.2上所标注的alfa角。4.2.2转向在桥头，为使前横梁与前方帽梁平行，先转右中托轮电机，使主导梁B前行一定距离，这样，前横梁以自身与主导梁A交点为轴心进行转动，实现转向的目的。运梁小车配合中托轮电机向(
4、如图4.2.2-1、2、3)下方运动，当前横梁调整至与对面帽梁中心线平行后，利用上面的过孔方法实现准确的对准过孔，充分利用桥台前狭小的空间实现架桥机的过孔。图4.2.2架桥机过孔前平面转向示意图(1)图4.2.2架桥机过孔前平面转向示意图(2)图4.2.2架桥机过孔后平面示意图(3)4.3架桥机空间平衡4.3.1由于小半径上帽梁在横向有一定的坡度，在过孔后可以在架桥机前横梁轨道下垫一定数量的枕木来解决这一问题。(图4.3.1) 4.3.1横坡调平图5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工准备现场组装架桥机架桥机拼装固定架桥机过孔架桥机就位、安设前支腿炮车运梁到架桥机尾部提升天车吊梁纵向
5、运行架桥机横向移梁到位自检及监理验收5.2操作要点5.2.1施工准备施工前，铺设架桥机横向运行轨道5.2.2架桥机现场组装：测量定位平衡对称拼装左、右主梁安装前、后框架安装导梁前支腿、中支腿、顶高支腿主梁前支腿安装天车吊装系统安装液压系统 安装电气系统调试5.2.3架桥机拼装固定1将架桥机按图中所示拼装在桥头。2测量主梁水平度，要求纵向坡度不大于0.5/100。3测量中托横移轨道水平度，要求横向坡度不大于0.5/100。4使用横移轨挂具将横移轨道与前支腿下梁固定，收起前后支腿，使其底部悬空准备过孔见图5.2.31。图5.2.31架桥机过孔示意图5.架桥机自检；架桥机拼装完成后进行自检。见表5.
6、2.3表5.2.3架桥机自检项目表自检项目运转情况是否正常空载情况1.天车在主梁上前后移动调试是/否2.架桥机横向、纵向移动调试是/否3.限位开关调试是/否4.各部分电机运转调试是/否5.卷扬机移动、伸缩调试是/否6.报警铃调试是/否负载情况1.起重后起吊钢丝绳负载是/否2.起重后天车移动是/否3.起重后架桥机横向移动是/否4.起重后卷扬机工作是/否5.起重后报警铃控制限位是/否6.起重后各部位分电机运转是/否5.2.4架桥机过孔1架桥机拼装过第一孔1）例如桥面位于半径R=280m的左偏圆曲线上，纵面位于直线为2.65%的上坡段，全桥位、于6超高范围内。T梁预制场在桥台起点，该处地形凹凸不平，
7、场地小，给拼装架桥机带来了一定的困难见图5.2.4-1。图5.2.41墩台位置平面示意图2）调整后托距中托18m（当时18m距离是最大距离，如超过就碰到了存梁区的T梁，没有地方放置后托轮）的位置见图5.2.42。图5.2.42架桥机过孔示意图3）启动伸缩卷扬机，导梁匀速前进，当导梁前端距主梁前端16.5m(通过30m过孔受力计算)时停下（必须预先在导梁16.5m做标记）计算依据以中托轮为支撑点，杠杆原理计算架桥机的受力倾覆，保证上图中托轮左侧的计算力矩为右侧计算力矩的1.3倍以上即可，安全系数越大，架桥机过孔越安全。见图5.2.43、5.2.44。 图5.2.43架桥机过孔示意图图5.2.44
8、架桥机过孔示意图4）启动中托上轮箱电机正转，天车下轮箱电机反转，主梁与导梁共同匀速前进，天车反向同速运行。当主梁前端距中托中心线14m时停下(必须预先在主梁14m处做标记)见图5.2.45图5.2.45架桥机过孔示意图5) 启动伸缩卷扬机，使导梁匀速前进，观察前副支腿能否通过前桥台见图5.2.46：如果能通过墩台，则副支腿到达桥台中心线；如果不能通过墩台，则首先用U形螺栓将主梁与中托固定，然后降低后托高度使前端上翘，导梁继续前进，当前支腿通过墩台到位后，后托顶起，主梁调平。图5.2.46架桥机过孔示意图6）AB面后支腿与前天车配合，将后托前移至距中托12米的位置。前天车返回架桥机后部见图5.2
9、.47。图5.2.47 架桥机过孔示意图7） 解除中托U形螺栓，启动中托上轮箱电机正转，伸缩卷扬机反转，主梁沿导梁匀速前进约8米停止。用手拉葫芦将后托绑定在主梁下弦，并收起后托见图5.2.48。图5.2.48架桥机过孔示意图8）主梁继续沿着导梁匀速前进到达墩台停止。放下后托。副支腿配合，将前支腿调整到超过前墩台中心线位置。用U形螺栓将主梁与中托固定。调整并固定前支腿使主梁纵向水平度0.5%。全面检查架桥机，消除安全隐患，过孔完成见图5.2.49。图5.2.49架桥机过孔示意图5.2.5 架桥机就位、安设前支腿架桥机过孔完毕后，在帽梁上安放相应的枕木，放下前支腿及轨道，收前副支腿。(图5.2.5
10、)图5.2.5 前横梁轨道系统安放横断面示意图5.2.6 炮车运梁到架桥机尾部利用我公司专利运梁小车把梁按下图运至架桥机尾部。(详见附图1、2)5.2.7 提升天车吊梁纵向运行当梁尾部运至架桥机尾部时，天车卷扬机停下，梁尾部用钢丝绳绑好后用后天车吊起继续前行到位。(图5.2.7)图5.2.7架桥机落梁示意图5.2.8架桥机横向移梁到位两个天车横桥向移动将梁吊至相应的支座上,梁的安装完毕。5.2.9自检及监理验收当架设完一片T梁后，自检没有发现问题后，请专业监理工程师，测量监理工程师对架设的T梁进行商品验收。6.材料与设备序号名 称国 标规 格数 量用途1螺栓GB5781-86M1035180加
11、强滑动部件安全性2螺栓GB5781-87M123524加强滑动部件安全性3螺栓GB5781-88M125584加强滑动部件安全性4螺栓GB5781-89M16158加强滑动部件安全性5螺栓GB5781-90M16508加强滑动部件安全性6螺栓GB/T1228-91M247020加强滑动部件安全性7螺栓GB/T1228-91M2480184加强滑动部件安全性8螺栓GB/T1228-91M24908加强滑动部件安全性9轴承GB296-82320E22连接平面转动部件10轴承GB297-847214E4连接平面转动部件11轴承GB297-847220E72连接平面转动部件12轴承GB297-8475
12、10E32连接平面转动部件13轴承GB297-847512E8连接平面转动部件14轴承GB297-847514E4连接平面转动部件15轴承GB297-847520E56连接平面转动部件16轴承GB297-847524E8连接平面转动部件17挡圈GB893.1-86d9032保持密封效果18挡圈GB893.1-86d1108保持密封效果19挡圈GB893.1-86d12516保持密封效果20挡圈GB893.1-86d18072保持密封效果21挡圈GB893.1-86d21522保持密封效果22卷扬机JM52吊装23减速机BLN220-59-4.04刹车作用24减速机BLN2215-1711-1.
13、56刹车作用25减速机BLN2215-1711-2.22刹车作用26减速机BLN2215-2317-1.58刹车作用27钢丝绳GB1102-7421.5mm/15mm110mm/105m主提升用/伸缩用7.质量控制7.1 架桥机过孔前必须进行过孔抗倾覆计算，荷载受力计算。7.2 所有构件的焊接质量应符合国家标准钢结构工程施工焊接质量验收规范GB50205的规定。7.3 架桥机有专业人员操作，操作者应了解架桥机的结构性能，熟悉安全操作规程，每个工作日做出详细的工作日志。7.4 不允许将负荷长时间悬吊在空中，以防止机件永久变形及其它事故。7.5 架桥机安装使用前，应按卷扬机上的要求加油，减速机按使
14、用要求加油。7.6 工作完毕后，应切断总电源，并将桥机固定在已架预制梁或盖梁上。7.7 架桥机应有专人指挥，没有或其它设施施工时应设置禁行标志。7.8 钢丝绳应始终处于润滑状态，定期检查钢丝绳固定端的固定情况，从卷轴上抽出的钢丝绳，应防止打环、扭结、弯折或粘上杂物。8.安全措施8.1本工法应严格遵守公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）、公路桥梁施工技术规范（JTJ 041-2000）、施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）。8.2 电缆电路应该采用“三相五线”接线方式，电气设备和电器线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度和线间距除按安全规定要求进行外，将其布置在
15、专用电杆上。8.4安装或重新安装的架桥机设备，应具有安装资格，安装前应向当地特种设备监检部门登记注册，应参照起重机试运转规程进行试验和试吊，合格后方可使用。8.5操作人员必须与指挥人员密切配合，得到指挥人员的信号方能开始操作，操作前必须鸣铃示意，所有人员必须持证上岗，严禁违规违章作业。8.6架桥机在每次启动前必须先出示警报信号，所有操作人员听从指示8.7架桥机提升小车空车运行或停放时，吊钩的高度不得低于2米。8.8操作架桥机前，必须检查钢丝绳接头及钢丝绳与卡子结合出的牢靠情况。8.9不得吊运超过架桥机额定起重重量的重物。8.10严禁用吊钩斜拉重物和地埋重物，严禁吊物撞击桥机主梁及任何桥机机构。
16、8.11 操作场所禁止闲杂人员入内，以免防碍操作和避免发生碰撞和碰伤事故。8.12 架桥机吊梁前，应首先检查制动器是否可靠。8.19 构件、重物在起吊和落吊的过程中，吊件下方禁止人员停留或通过，以防构件、重物坠落而发生人身事故。8.20 起吊构件应绑扎平稳和牢固，并禁止在构件上堆放悬挂零星物件。8.21 不得利用电动机的突然反转作为运行机构的制动，只有在发生意外事故的情况下，方允许用此下法。8.22 禁止利用限位开关作为正常操作的停电，限位开关只能在发生意外事故或司机操作失误的的情况下，才能使它起作用。8.24 降落物过程中，卷扬机制动器突然失灵时，应采取紧急措施。即将重物稍微上升后，再下降，
17、再稍微上升，再下降，这样反复多次，就能将重物安全降落。8.25 起吊构件时，吊钩中心应垂直通过构件的重心，构件吊离地面20厘米时，须停车检查起重机的稳定性、制动器的可靠性、构件的平稳性、绑扎的牢靠性。8.26 由于各种原因造成停工时，应将重物卸下或用其它方法支起重物，不得悬在空中，并切断电源。8.27 架桥机停止作业，人员离机时应从前、后、左、右四个方向锚固架桥机，切断电源。决不允许无锚固情况下人员离场离机。8.28 每次过孔铺设横移轨道时，前后横移轨道应处在平行状态。两横移轨道左、中、右六各点距离必须一致，偏差10毫米，不得超过。应使用尺子实际测量，正确无误后，空车行走一次。且每次铺轨均应重复一次。（特别提醒：前后横移轨道不平行，可能导致轴承破碎，进而导致轮轴、齿轮、电动机的损坏以致发生事故。摆放前后横移轨道不得以帽梁为参照物确定其是否相互平行）
