白驹大道改造及东延长线工程中WJQ200t- 40m A3 型架桥机技术的研究

陈文杰

（中交四航局第三工程有限公司，广东 湛江 524005）

1 工程概况

白驹大道改造及东延长线工程是海口市江东新区东西走向的城市主干道路，起点位于白驹大道与琼山大道交汇处，往北偏移与在建的江东大道二期平交，再继续北延为江东起步区路网东四路段。道路全长8498.194m，项目起点至顺达路段（K0+000～K2+220）道路红线宽64m，按照主线双向六车道，辅道双向四车道标准建设；顺达路至江东大道段（K2+220～K7+920）道路红线宽60m，按照主线双向六车道、辅道双向两车道标准建设；江东大道至起步区规划一横路段（K7+920～K8+498.194）道路红线宽28m，道路按照双向四车道标准建设。

全线采用架桥机架设箱梁为南岳溪桥中心桩号为K3+316，桥长167.0 米/4 孔×40m 跨径1 座、桥宽61米、下部构造为方型墩和座板台，道芙连通河桥中心桩号为K7+036，桥长47 米/1 孔×40m 跨径1 座、桥宽61米、下部构造为座台板。桥梁设置情况及预应力箱梁工程量如下：本合同段桥梁共计预制40m 预应力箱梁100榀，其中南岳溪桥80 榀，道芙连通河桥20 榀，中梁的最大宽度为2.4m，外边梁的最大宽度为2.85m，单榀箱梁最重为165 吨（表1）。

表1 预制箱梁安装工程量表

2 WJQ200t-40m A3 型架桥机主体结构以及工作原理

项目计划投入WJQ200t-40m A3 型桁架式双主梁（单主梁L=66m）架桥机1 台，架桥机进场后在厂家指导下由专业安装和拆除公司进行组装、安装调试、试运行、拆除（表2）。

表2 WJQ200t-40m A3 型架桥机主要技术参数表

2.1 主梁

WJQ200t-40m A3 架桥机的主梁采用型钢和钢板焊接而成，结构为三角桁架式结构，整体长度为66 米。具备强度大、结构轻、刚性好、安拆方便、抗风能力强、经济性较强等优点。

图1 WJQ200t-40m A3 架桥机主梁结构图

主梁为架桥机的主要承力构件，WJQ200t-40m A3 架桥机主梁分为2 列，每列长度为66m，每列主梁分为6节；整体通过销轴将各节段进行连接。如图2 所示，两列主梁从左到右同时与前支腿、中支腿、后托架及后支腿横梁底座进行连接以确保其结构稳定性。主梁上弦杆顶部铺设有小车横梁及轨道作为提升小车的行走轨道，使提升小车在其上部运行并进行起吊作业。在主梁的前段、中段、后段设置由型钢焊接而成的横梁，其主要作用为把左右二列主梁进行稳定的连接。

2.2 提升小车

架桥机架桥作业时起主要的提升构件为提升小车，共设置前段与后段两台，位于主梁的上部轨道运行，在过孔时可以将小车移到后端可以起到部分配重作用，提升小车结构如图2 所示，其主要部件有：①旋转支座；②纵移支座；③纵移轮箱；④横移轮箱；⑤担梁；⑥卷扬机及滑轮组。提升小车的主要作用是：①在预制梁运输到架桥机后端时进行喂梁；②架设过程中的运梁、梁板横移、落梁等作业步骤，最终完成预制梁的架设作业。

图2 提升小车构造图

2.3 前、后支腿

前支腿位于主梁前端下部，主要作用是为主梁提供前部支撑，以及作为架桥机横移时的运行机构，主要组成部分为液压升降装置、轮箱、转向法兰、钢管、套筒立柱等。

后支腿为可伸缩结构，主要作用是：①调节主梁的高度；②架桥机过孔过程中，移动后托轮时，用在主梁尾部的临时支撑。

2.4 中支腿、后托架

中支腿也叫中托轮，如图3 所示，为上下两层的双层轮箱结构，上层轮箱配有反向轮箱、旋转担梁、角度调整盘等装置，这些部件通过固定装置连接再一起。后托架主要由托轮箱、伸缩套筒和液压油缸等组成，主要作用是作为桥机过孔时后部支撑的一个辅助结构，通过调整液压装置，从而改变自身高度，确保架桥机整体处于水平稳定的状态（图4）。

图3 中支腿结构图

图4 后托架结构图

2.5 横移轨道

横移轨道由中支腿横移轨道以及前支横移轨道组成，主体结构为型钢、钢板及方钢轨道焊接而成，作为基础轨道供架桥机横移架梁走行。分别布置在中托轮箱及前支腿轮箱下部，横移轨道作为其中重要的结构，需要安平操作，若桥梁正好处于横坡较大位置时，要进行支垫操作，防止桥机横向溜车，并且所支垫物间距不大于500mm。

3 WJQ200t-40m A3 型架桥机施工工艺及流程

本架桥机为WJQ200t-40m A3 型架桥机，主梁及各部件拼装采用1 台80 吨汽车吊吊装，每4 节12 米主梁拼装完毕拟采用2 台80 吨汽车吊抬吊安装到前支腿及中支腿上。主梁长度安装至48 米长时将后托架和后支腿进行定位加固，再将后续18 米主梁安装（抬吊）至后托架及后支腿上，并与前次安装完成的48 米主梁进行拼接，双主梁采用（48+48+18+18）对称安装方式进行。

3.1 导梁及架桥机过孔

在开始架设预制箱梁之前，需先将架桥机导梁纵向过孔，此时为了保证安全性，需将起重天车移至架桥机的尾部，铺设支腿以及临时的走行轨道，在过孔时，中支腿及辅助支腿底部油缸全部收空使支腿下行走落放在轨道上，收起前支腿及后支腿，中支腿及辅助支腿自行至下一跨就位，调整各支腿处于架梁状态，起重天车移至提梁位置，架桥机准备开始预制梁的架设工作（图5）。

图5 架桥机过孔示意图

3.2 运梁、喂梁

由专业的运梁车将预制箱梁从预制场运送至架桥机后部的主梁内，使用移动式运梁平车进行喂梁操作，如图6 所示。

图6 喂梁示意图

3.3 梁板安装

边梁安装作业：（1）运梁轨道延伸铺轨进行喂梁。（2）前、后吊梁天车同时进行起吊预制箱梁。（3）前、后吊梁天车将混凝土梁纵向运行到位。（4）在到达指定位置时，下落梁并脱开吊索。（5）架桥机进行整机的横向移位，到达指定位置。（6）将混凝土梁运输至边梁挂架的下部。（7）吊起边梁。（8）整机携梁横向移位至边梁所在位置。（9）下落就位中梁安装：中梁安装相对边梁安装较为简单，主要区别在于无需进行横向移位，一次性在预定位置进行喂梁，进行纵向移位，即可将中梁安装在指定位置。

3.4 架桥机纵向移位

纵向移位作业步骤：（1）专业测量人员进行测量定位。（2）铺设延伸轨道。（3）中顶高支腿顶起，并且离开轨道。（4）拆除中支腿的横向钢轨后落下。（5）中支腿落在纵向钢轨上。（6）顶升后顶高支腿。（7）拆除横向钢轨。（8）后支腿转向落在纵向钢轨上。（9）起吊天车移至后端做配重。（10）收起前支腿，并进行安全检查。（11）整机纵向运行到位，并落下前支腿。（12）顶升中顶高支腿使得中支腿落在横向钢轨上。（13）起升后顶高支腿并提升转向落在横向钢轨上。（14）试运行并进行安全检查，准备作业。

4 WJQ200t-40m A3 型架桥机与传统架桥机技术优势总结

4.1 WJQ200t-40m A3 型架桥机前支腿的技术优势

常用架桥机在进行首末孔作业时，由于需要将前支腿拆卸，然后再过孔，这样造成实际工作量较大，施工便利性较差，工期较长，为此WJQ200t-40m A3 型架桥机为了解决这个问题，在原有基础上配套了可以适应作业桥台高度的短截支腿。所配套的短截支腿可以在一定范围内通过其油缸对支腿进行高度的调整。在架梁时，前支腿通过其机械结构，本身受力转为机械受力。其强度通过检算符合本工程箱梁架设的设计要求。

4.2 过孔流程技术优势

不同与一般架桥机在过孔时，需将中支腿进行拆卸后独自走行到位，操作工序较多，并且安全性得不到有效保障。而WJQ200t-40m A3 型架桥机在过孔时，支腿一次走行，即可到达指定位置，所用时为传统架桥机的50%，大大的减少了其中作业的安全风险，增加施工效率。

4.3 后支腿技术优势

WJQ200t-40m A3 型架桥机对后支腿走行机构的轮箱铰座进行优化设计，不同与架桥机铰座直接用连接到后支腿，WJQ200t-40m A3 型架桥机使用带立轴式可旋转的铰座，在后支腿下横梁相应位置，开出立轴安装孔（如图7）以及手孔，解决了传统架桥机活动余量不足，车轮啃轨的问题，并增加后支腿台车加强板、连接板、锈钢板、滑板（四氟板）、螺栓、不立轴等相关部件，极大程度上降低了安全风险。

图7 WJQ200t-40m A3 型架桥机后支腿示意

结束语

白驹大道改造及东延长线工程利用WJQ200t-40m A3 型架桥机独到的技术优势，顺利完成本工程所有预制梁的架设任务，得到上级单位的一致好评。通过本文介绍WJQ200t-40m A3 型架桥机的结构以及使用流程，总结其相关技术优势，望为后续类似项目提供些许参考。