总第２７５期 ２０１６年第２期 Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 交通科技 Ｓｅｒｉａ１ Ｎｏ．２７５ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１６ 小半径桥梁预制Ｔ梁架设方法探讨 蔡雪锋 祝新顺 （中交第二公路工程局有限公司 西安７１００６５） 摘要郧十高速公路郧县互通曾家１～３号桥梁位于小半径曲线上，桥梁纵、横坡较大，Ｔ梁架 设技术难度大、安全风险高。文中通过对该桥Ｔ梁架设实例，从优化架设工艺、对架桥机局部改造 等方面人手，解决了４５ ｍ高墩、半径１４０ １１１、横坡５ 、纵坡３．６０３ 等条件下，３座匝道桥梁２０ ｒｆｌ Ｔ梁架设难题，取得了良好效果。 关键词架桥机小半径Ｔ梁架设 郧县互通１号大桥圆曲线最小半径３００ ｉｎ， 最大纵坡２．７ ，最大横坡４ ；曾家２号大桥圆 曲线最小半径１８５ ｍ，最大纵坡一１．４８２Ｏ，最大 ２架桥机改造 利用软件模拟各工况下架桥机与桥墩及梁面 位置关系，根据架桥机结构特点，有针对性地对架 桥机局部结构进行调整，直到满足架设要求 ］。 横坡４Ｏ；曾家３号大桥最小半径１４０ ｍ，最大纵 坡３．６０３ ，最大横坡５ 。桥梁上部构造均采用 ２０ １ＴＩ预制Ｔ梁。曾家１号大桥每孔７片Ｔ梁， 曾家２，３号大桥每孔４片Ｔ梁 ］。 １架设方案比选 曾家１－３号桥均位于山谷之中，坡高山陡、地 ２．１ 架桥机组成及技术参数 ＨＤＪＨ４０／１６０（Ａ）架桥机分为导梁、主梁、连 接梁、前副支腿、前主支腿、中托轮、后支腿、后托 轮及提升小车（天车）、液压系统、电器控制、横移 轨道等组成。架桥机技术参数见表１。 表１技术参数 ∞ 项目 势狭窄，最高墩身高度４５ ｒｎ，桥梁上构无法采用 当前通行的现浇或起重机吊装，只能采用架桥机 架设。本项目主要大部分梁为４０ ｍ预制Ｔ梁， 额定起重量／ｔ 采用ＨＤＪＨ４Ｏ／１６０（Ａ）型架桥机，架桥机主要参 数为：额定起重量１６０ ｔ，架桥机总长７２ ｍ。 跨度／ｍ 适应纵坡／ 最小转变半径／ｍ 斜桥角度／（。） 架桥机纵移速度／（ｍ·ｍｉｎ一） 架桥机横移速度／（ｍ·ｒａｉｎ＿－） （１）在盖梁及桥面上安装分配梁。利用软件 模拟架桥机在各种工况下的位置，在盖梁顶面及 架桥机尾桥面上安装分配梁，此方案分配梁不易 固定，无法解决喂梁问题。 ２．２架桥机尺寸优化 （２）针对桥梁曲线，选择能满足要求的架桥 （１）长度优化。取掉２节标准主梁，主梁总 长度调整为３６ ｍ。 机。如再进１台专用架桥机，一是从经济上不合 理；二是很难找到架设如此小半径桥梁的架桥机。 （３）改造现有架桥机。此方案能最大程度降 低架设成本、保证架梁速度，是最优方案，但需解 决如下几个难点：①架桥机支点、桁架位置超出盖 梁、梁面范围；②调整架桥机过孔平衡重及过孔后 （２）宽度优化。经计算，把主梁横向间距从５ ｍ调整到４．５ ｍ（考虑２０ １ＴＩ Ｔ梁与４０ ＩＴＩ Ｔ梁相 比高度下降１ ｍ，横向间距调整０．５ ｍ，不影响架 桥机稳定性），以满足Ｔ梁进裆要求。 ２．３架桥机导梁优化 导梁主要作用是辅助架桥机实现自平衡过 孔，由于盖梁较窄，前支腿及前副支腿不能同时落 到盖梁上，无法实现自平衡过孔，把导梁移至架桥 与待架孔平行；③解决从架桥机尾部喂梁问题。 收稿日期：２０１６－０１—１８ 机尾部主梁腔内，作为架桥机配重。 ２０１６年第２期 蔡雪锋祝新顺：小半径桥梁预制Ｔ梁架设方法探讨 ２．４架桥机前支点系统改造 前支腿是架桥机主梁的主要承重结构和横移 结构，是架桥机最重要的承载结构和运行部分之 一，原有前支点系统由轨道、前支轮箱、转向法兰、 钢管、套筒立柱、液压升降装置等组成。 原有架桥机前支点系统适用架设半径不小于 ４００ ｍ的桥梁，通过双层分配梁之间的转动，可以 架设斜交桥梁，主要不足之处如下。 （１）不能满足纵坡的要求。原架桥机适用于 最大纵坡不大于２ 桥梁，架桥机支腿钢管最短 长度为１．２ ｍ，调节高度为７０ ｃｍ，当超过７０ ｃｍ 后，钢管上孔眼就不能全部穿入梢轴固定，钢管稳 定性不能保证，而本项目桥梁纵坡达４ ，前后两 跨高差达８０ ｃｍ。 （２）不能满足架设过程中角度变化的要求。 桥梁每孔偏角ｓｉｎ口一Ｌ／Ｒ一２ｏ／１８５，口一６。。架桥 机主梁中心距离为４．５ ｍ，向前一孔曲线内外侧 主梁相差４．５ Ｘ ｔａｎ ６。一０．５ １２１，当曲线半径变化 时，上述数值也随之变化，而原架桥机需重新调整 前支点两层分配梁之间的夹角。 前支点系统改造措施： （１）取消原架桥机主副支腿，改成单排支撑， 为防止架桥机悬到盖梁、Ｔ梁边缘以外，除把架桥 机宽度缩小外，还把前枕梁上行走箱体向内收１５ ｃｍ，为了保证前支点的稳定性，在轨道行走箱体 上加１根８ ｍ长ＨＷ４００宽翼工字钢，并用钢板 对工字钢进行加固处理。 （２）加长支腿钢管。架桥机原支腿钢管立在 行走箱体上，箱体移位后，支腿钢管落到型钢上， 新支腿钢管高度为３ ｍ，调节高度１．５ ｍ，满足桥 梁纵坡的要求。 （３）取掉主梁底一层分配梁。架桥机原主梁 底有双层分配梁，中央位置用梢轴联接，自由转向 以满足斜交桥需要，取掉一层分配梁，降低架桥机 高度，保证架桥机稳定性。 （４）优化主梁与底部分配梁之间的连接方式 以适应桥梁半径的变化。取消主梁底一层分配 梁，主梁与分配梁采用梢轴联接，以适应桥梁曲线 半径有变化时主梁与底部分配梁有一定转动空 间，现以曾家２号桥圆曲线为例。 一孔梁偏角为６。，梁纵轴线与盖梁横轴线夹 角为３。，架桥机前移一孔，需向右偏６。，每行走一 孔后左右２主梁纵向差值为４．５×ｔａｎ ６。一０．５ ｍ，调整曲线内侧主梁与分配梁联接位置，向后移 动０．５ ｍ，以保证每次架桥机到位后前支点轨道 与盖梁平行；一片主梁横向宽度为１．５ ｍ，主梁两 侧与分配梁错位１．５ Ｘ ｔａｎ ６。一０．１５ ｍ，锚具时需 注意上紧。 （５）优化前支点主梁与花架的联接。主梁间连 接花架采用 ３０钢管，花架与主梁之间采用梢接，预 留一定间隙，便于架桥机转向，防止花架变形。 （６）优化前支轮支点。根据软件计算知，当 架桥机架设边梁时主梁边缘超出挡块０．２５ ｃｍ， 为确保稳定，把前支轮箱双支点改成单支点，并向 主梁内侧移动１５ ｃｍ，保证支点在挡块以内。 ２．５架桥机中、后支腿 根据软件模拟，架桥机宽度调整到４．５ ｍ 后，在喂梁、架设边梁时，中支腿不会悬至梁板以 外，但后托轮及后支腿会落到湿接缝位置，采取在 梁面上垫钢板＋方木＋木板垫平，以保证支撑点 底部的稳定。 ３改造后关键工艺控制方法 ３．１架桥机配重 架桥机缩短后，把导梁放置在架桥机尾部作 配重，但仍需用待架Ｔ梁放置在架桥机尾部作 配重 。 架桥机各部位重量：前支腿重约１０ ｔ，主梁每 节重量７．５ ｔ，前导梁每节重量４．５ ｔ，天车重量 １５ ｔ，架桥机过孔到位时中支点以前长度为２３ ｍ， 中支点以后长度为１３ ｍ，中支点以前总重量： １Ｏ＋７．５Ｘ ４６／１２—３８．７５ ｔ，中支点以后总重量： ３Ｏ＋４．５Ｘ ２＋７．５×２６／１２—５５．２５ ｔ，架桥机过孔 时，后天车提１片Ｔ梁，总重量约２０ ｔ，总重量 ５５．２５＋２０—７５．２５ ｔ，中支点之后重量约为支点 之前的２倍。 利用Ｔ梁作配重时，Ｔ梁前端吊在后天车 上，后端落在运梁平车上，架桥机移动过程中要保 证Ｔ梁纵、横向平衡，防止Ｔ梁倾斜或碰到桥机。 过孔时，为了确保架桥机平衡，还可采用把导 梁向架桥机后端滑移，尾部加链条葫芦与梁体固 定等临时措施。 ３．２架桥机过孔过程中调整方向 （１）中支点轨道前移到梁端，垫稳。 （２）运梁平车运梁至距架桥机前端１４ ｍ位 置，用前天车提起Ｔ梁前端（提起即可）。 （３）架桥机纵向前移１５ ｍ左右，停止，放松 主梁与中支点固定装置，驱动中支腿行走轮向右 侧行走，由于中支腿行走轮始终要保持与轨道垂 直，架桥机后部又被作配重的Ｔ梁固定，主梁将 会以前天车钢绳为中心向右旋转一定角度。 蔡雪锋祝新顺：小半径桥梁预制Ｔ梁架设方法探讨 ２０１６年第２期 （４）架桥机继续向前移至１８ ｍ位置时，再进 行一次旋转。 偏转。 （３）架设边梁（４号梁）。①架桥机横移至中 （５）架桥机前移到至２０ ｍ，作第３次旋转，直 至主梁与待架孔平行，且架桥机前支点轨道到达 位置。 间位置，便于运梁平车喂梁，为了确保安全，运梁 平车始终在第２，３片梁之间行走；②运梁车沿已 架孔梁轴线喂梁至架桥机后端，架桥机前天车提 梁向前移２０ ｍ，后天车提梁，继续前移至待架孔， 摆动架桥机至主梁与待架孔梁轴线平行，并平移 架桥机使Ｔ梁临时落到３号梁设计位置；③架桥 机向右侧移动，跨架，提起Ｔ梁平移至４号梁设 计位置，落梁固定。 （４）架设中梁（３号梁）。架桥机平移至桥梁 中间位置，喂３号梁、提梁、架桥机横移至设计位 置，落梁固定。 （５）架设１，２号Ｔ梁方法同上。 ５结语 （６）最后把主梁与中支点固定。 ３．３架梁过程中侧向平衡定位 （１）运梁过程中，由于桥梁横坡较大，采取在 低侧轮胎底部铺一层１０ ｃｍ厚碎石的方法，保证 运梁平车两侧同高，由于梁长较短（２０ ｍ），纵向 不需考虑。 （２）架桥机前、中后支点轨道在盖梁、梁面上 铺设时底部用小方木调整横坡，使轨道及支点均 处于水平状态，并在轨道两端设置限位装置。 （３）运梁平车始终保证在中间２片Ｔ梁梁肋 范围行走，不跨越湿接缝位置。 ３．４运梁平车及Ｔ梁对已架梁的影响 郧十高速公路郧县互通小半径梁架设前，对 每架设一孔梁后，第一时间把Ｔ梁间横隔板 间主筋全部焊接完毕后方可进行架桥机行走，由 于运梁平车底部已垫平，没有产生水平推力，因此 架梁过程中各道工况进行了模拟，计算出桥机与 Ｔ梁相对位置，在保证桥架结构完整、安全的前提 下采取有针对性的改造，架设过程中严格操作，安 全、顺利完成了３座桥梁Ｔ梁架设工作，为今后 类似半径桥梁Ｔ梁架设提供参考。 不会对已架梁产生额外影响。 ４架桥机改造后架梁流程 以曾家２号大桥Ｔ梁架设为例，在桥头路基 上拼装架桥机后，利用Ｔ梁作配重作试过孔操 作，确保安全后开始Ｔ梁架设工作。 （１）前３孔架桥机位于缓和曲线上，当架完 第４孔时，架桥机全部进入圆曲线内。 （２）架桥机过孔。在架桥机后天车上用１片 Ｔ梁作配重，架桥机沿第４孔梁方向向前移至５ 号墩，在前移过程中，由于桥梁右偏，需不断向右 横移架桥机，并利用中支点处主桁架电机向右转 动架桥机主梁，使架桥机在过孔过程中同时向右 参考文献 ［１］湖北省交通规划设计院．两阶段施工图设计：第四 册：第三分册：郧县互通及郧县服务区Ｅｚ］．武汉：湖 北省交通规划设计院，２０１２． ［２］ 吴伟国．高墩小半径桥Ｔ梁架设施工探讨［Ｊ］．公路 工程，２０１３（１）：３８—４０． ［３］交通部第一公路工程局总公司．桥涵：下册［Ｍ］．北 京：人民交通出版社，１９９９． Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｅｒｅｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｔ Ｂｅａｍ ｗｉｔｈ Ｓｍａｌｌ Ｒａｄｉｕｓ Ｂｒｉｄｇｅ Ｃａｉ Ｘｕｅｆｅｎｇ，Ｚｈｕ Ｘｉｎｓｈｕｎ （Ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｘｉ ａｎ ７１００６５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＮＯ．１—３ Ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ Ｙｕｎｓｈｉ ｈｉｇｈｗａｙ Ｙｕｎｘｉａｎ ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｍａｌｌ ｒａｄｉｕｓ ｃｕｒｖｅ．Ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｂｅａｍ ｈａｓ ｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ａｎｄ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｓｌｏｐｅ，ｇｒｅａｔ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｔ ｂｅａｍ ｅｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｓａｆｅｔｙ ｒｉｓｋ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ Ｔ ｂｅａｍ ｅｒｅｃｔｉｏｎ ｉｎｓｔａｎｃｅ，ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉ— ｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｒｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｐａｒｔｉａｌ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ｅｒｅｃｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ，ｔｈｅ ｅｒｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｒａｍｐｓ Ｂｒｉｄｇｅ ２０ ＭＴ ａｒｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｓｏｌｖｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｉｅｒ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ４５ ｍ，ｒａｄｉｕｓ ｏｆ １ ４０ ｍ， ｃｒｏｓｓ ｓｌｏｐｅ ｏｆ ５ ，ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｓｌｏｐｅ ｏｆ ３．６０３ ｅｔｃ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ；ｓｍａｌｌ ｒａｄｉｕｓ；Ｔ ｂｅａｍ ｅｒｅｃｔｉｏｎ