大吨位铁路40 简支箱梁运架施工关键技术研究

梁新华，叶玉森，林国辉

（中铁二局集团新运工程有限公司，四川 成都 610031）

1 40m 简支箱梁设计概况

国内外高速铁路桥梁主要采用简支梁结构，其中32m/24m 简支梁是高速铁路桥梁的主要结构型式。40m简支箱梁是全新的结构形式，桥梁全长40.6m，跨度为39.3m，梁重约925t。比传统的32m 简支箱梁增加了约140t，传统的900t 架桥机已经不能满足箱梁的运架要求。如何平稳安全的实现40m 简支箱梁的运输和架设，是一个值得大家深思的问题。

2 关键设备介绍

箱梁的运架设备大体分为两种，一种是不通过隧道的分体式运架设备，含架桥机和运梁车，一种是通过隧道的运架一体机。目前也出现通过隧道的分体式运架设备，但是还不常见。文章主要介绍不通过隧道的40m 简支箱梁分体式运架设备。

2.1 提梁机主要组成及功能介绍

当所架桥梁地段没有路基上下桥时，箱梁的上桥方式主要依靠提梁机实现。40m 简支箱梁采用两台500t 跨墩提梁机提梁上桥，该轮轨式提梁机单台额定起重量为500t。单台设备总重369t，主要由起重小车总成、主梁总成、支腿（刚、柔）总成、行走大车、爬梯走台、电气控制、副钩总成、安全装置以及液压系统组成，具有提升箱梁、提梁走行、装梁等功能，实现箱梁的垂直运输。

2.2 运梁车主要组成及功能介绍

高速铁路40m 简支箱梁的桥上运输采用YLS1000型运梁车实现，运梁车主要由车体、走行轮组及转向机构、驮梁台车、动力系统、液压系统、电气系统及制动系统等组成。运梁车为低位槽型设计，适用于时速250～350km 铁路客运专线24m、32m、40m 双线整孔混凝土预制箱梁的运输。其能够把混凝土箱梁从预制场地通过便道、桥梁（包括钢构连续梁、钢混结合连续梁等）运送至架梁工位，也能够把预制箱梁驮运通过相应客运专线标准隧道断面，完成相应的架梁作业，YLS1000 过隧运梁车能驮运相应架桥机实现桥间及通过客运专线双线隧道短途运输。

YLS1000 型运梁车采用液压驱动、液压悬挂、液压升降、机-电-液协调控制多轴线转向系统，实现直行、八字转向、半八字转向和斜行等运动模式。整机运行非常机动、灵活，通过微电系统来控制、协调和实现各系统的功能。整车可实现“整升整降”和“单点升降”功能，满足了运梁车自动调平和喂梁时精确对位要求。运梁车结构示意图如图1 所示。

图1 运梁车结构示意图

2.3 架桥机主要组成及功能介绍

40m 简支箱梁架设JQS1000 型架桥机完成，采用运梁车运梁，架桥机架梁的并行作业方式，运梁车在提梁区装梁后，通过桥上运梁至架桥机尾部，由架桥机完成箱梁的架设工作。架桥机通过后支腿走行轮和前支腿托轮共同驱动完成架桥机的过孔，通过前辅助支腿和前支腿纵向位置的变化实现架桥机的变跨。

JQS1000 步履式架桥机为无导梁型式，采用单跨架梁模式，步履式走行过孔。主要由前辅助支腿、前支腿、机臂、中支腿、起重小车、后支腿、后辅助支腿、电气系统、液压系统等组成，如图2 所示。

图2 JQS1000 型架桥机

3 高速铁路40m 简支箱梁运架施工关键技术

3.1 施工工艺流程

施工工艺流程如图3 所示。

图3 箱梁运架施工工艺流程图

3.2 提梁机提梁、装梁

采用2 台500t 提梁机正位提梁上桥，1 台1000t 级运梁车桥上装梁。提梁、装梁过程为安装吊具、提梁机提梁上桥、吊梁纵移、横移、运梁车对位、装梁、拆除吊具。

（1）安装吊具。将提梁机吊杆装入箱梁吊装孔，安装吊梁垫片及螺母。各吊杆应控制上下外露螺纹高度一致，确保吊杆受力均匀。

（2）提梁机正位提梁上桥。吊具安装完毕后，两台提梁机同时提升箱梁，提起高度5～10cm。在这过程中监控卷扬机绕绳及制动器情况，观察箱梁平稳情况。如无异常，方可继续起吊至桥面上方装梁高位。

（3）提梁机吊梁纵移、横移。两台提梁机提起箱梁高位后，通过大车走行进行纵移及起重小车同步横移，到达桥面运梁车装梁位置。

（4）运梁车对位。装车前需要将运梁车车体装梁高度调整到1.5m 左右，运梁车轨道梁顶面有前驮梁台车和后驮梁台车，在装梁前，先核实箱梁的跨度，确认前后驮梁台车在对应位置，并与车体插销固定，使箱梁重心位于运梁车中心线。

（5）装梁。2 台500t 提梁机吊梁同步下降至箱梁底面高出运梁车驮运台车顶面约50mm，微调箱梁就位，运梁车主车架缓慢起升以承载箱梁，梁体落放时要保持梁体水平，接近驮梁台车时一定要采用低速，避免对运梁车造成大的冲击，注意观察司机室三点压力，如出现偏载情况时，需要调整梁体位置，保证三点压力误差≤30bar，直至运梁车操作面板显示承载已达到运输箱梁重量后停止，再将提梁机主钩缓慢降落，直至完全卸载，钢丝绳处于松弛状态为止；装梁时应确保箱梁在运梁车上的支撑位置符合箱梁支撑要求，箱梁前支撑截面纵向中心线距梁体前端1500mm，箱梁后支撑截面纵向中心线距梁体后端750mm，与运梁车中心线横向误差不大于±25mm，支点纵向位置误差＜±50mm。

3.3 运梁车运梁

（1）1000t 运梁车在运梁时，左右偏差不超过20cm。运梁车运梁时速度控制在4km/h 以下，空载时速度控制在8km/h 以下。

（2）运梁车起步和停车时，均釆用低速挡位，严禁高速起步和高速急停。运梁车在接近预定停车位置时，提前由高速挡位减速停车后，换到低速挡位减速靠近，并缓慢停车。

（3）运梁车运梁至架桥机尾部100m 处时，进行一度停车，司机室必须旋转90°转至车体侧面并可靠固定，等待现场指挥人员（机长）指令；

（4）运梁车与架桥机对位时，应采用低速模式，运梁车在距架桥机中支腿下横梁侧面1900mm 的安全距离处放置防撞木楔，运梁速度为0.3～0.6km/h；运梁车运梁接近中支腿200mm 处时运梁车强制停车。

（5）运梁车与架桥机对位完成后，前中后液压支腿下支，支腿油压达到16MPa 左右。

3.4 架桥机架设40m 箱梁

运梁车运梁进入架桥机尾部喂梁，架桥机前起重小车取梁，前起重小车与运梁车后驮运台车拖拉箱梁，同步纵移至架桥机后起重小车取梁位置，后起重小车取梁。前、后起重小车同步提梁至高位，前、后起重小车沿主梁同步纵移前行，纵移到位后，前、后起重小车将箱梁降至低位，通过起重小车走行和横移功能调整落梁位置。

（1）架桥机过孔对位。①铺设后支腿走行钢轨，后支腿下翻支撑在钢轨上。前支腿拉杆与梁片吊孔锚固，解除前支腿与机臂之间的纵向锁定竖销。起重小车运行到架桥机尾部规定位置，前辅助支腿后退到距离前支腿900mm 处，插纵向锁定横销到位后，中支腿离地，准备整机纵移。②后支腿走行轮和前支腿托轮驱动整机走行40.7m，前辅助支腿和中支腿走行到位。③中支腿支撑可靠，再支撑前辅助支腿。④前辅助、中、后支腿支撑，前支腿纵移40.7m 站位墩台。⑤起重小车运行到取梁位置，解除前辅助支腿和机臂之间的纵向锁定，前辅助支腿向前行走4.6m 并插上纵向定位横销，后支腿翻折，架桥机处于待架梁状态。

（2）40m 箱梁架设。首先架桥机前、中支腿支撑到位，前、后两小车走行到架桥机后部取梁位置处，运梁车运梁到位。通过前起重小车取梁，然后与运梁机后台车同步驮梁到位，后小车准备取梁，架桥机后起重小车吊梁，运梁车返回到预制场运输下一片箱梁。前后起后重小车提梁纵移到位。利用吊梁小车走行和横移功能调整落梁位置，落梁到临时支撑千斤顶上，通过千斤顶调整梁体位置及标高。落梁到位后，解除吊具，完成一孔梁的架设。

4 结束语

运架设备的变化随着桥梁重量、跨度的变化而变化，既促进了预制梁发展，也加快了运架设备体系的提升，实现运架系统的升级，为我国大跨度桥梁的施工方式提供保障，也对我国大跨度桥梁的运架施工技术提供了技术支撑，有推广应用的价值。