双导梁架桥机连续架设预应力I型梁施工技术研究

邓丽、蒋远超

（中交一航局第一工程有限公司，天津 300000）

1 工程概况

印尼梭罗收费公路项目全长37.4km，合同总额2.36 亿美元，合同工期36 个月，业主要求提前8 个月完工。该项目共有桥梁结构20 座，其中主线桥15 座、板桩结构2 座、跨线桥3 座。考虑到工期要求，采用架桥机施工工艺进行I 型梁施工。

2 施工方法

2.1 施工准备

第一，开工前，现场准备“三通一平”，即通水通电通路，平整场地，贯通临时施工便道，并确保路面平整度、承载能力等符合梁运临时道路所需条件。

第二，若有桥梁横穿当地道路，安全部门需配合当地交警在架梁期间采取临时性交通限行措施，严禁架梁期间有行人在桥底通过。

第三，架梁所需的每一种材料都要经过检验，分类整齐地码放和覆盖，并设置明显的标识牌，以区别材料的规格和受控状态。

第四，梁混凝土强度不低于架设安装所需设计强度，压浆后灌浆强度需达到设计强度的100%。对盖梁顶面支座垫石尺寸、标高、平面位置等进行适当的调整，以保证符合设计要求。

第五，根据现场存梁条件、梁的安装位置和出货顺序，对每一片梁标好号。

第六，对I 型梁进行测量检查，若指标误差超限（尤其是长度、起拱度、侧弯指标），需采取相应措施进行整修。

第七，架梁前配合勘测人员放出梁的两端截面中心线，并放出支座安装位置线。

第八，支座安装需验收合格。

第九，根据吊物的最大重量，依照《重要用途钢丝绳》（GB 8918—2006）选取合适的钢丝绳[1]。

2.2 梁起吊运输

2.2.1 卸扣工艺

根据I 梁外形细、高、长，重心较高，起吊过程中容易造成失稳的特点，该项目采用I 型梁卸扣板进行起吊作业，增加起吊部位的接触面积，同时钢丝绳可以较好地贴合梁体整体，能够提高梁在起吊过程中的整体稳定性。

2.2.2 提梁门架工艺

为降低施工成本，同时考虑现场施工条件、适用性等因素，该项目采用提梁门架施工工艺，该工艺的特点为简单快捷，安全方便，投资少，可有效解决预制梁起吊问题。

2.2.3 梁出运操作流程

该桥从临时存梁区起吊2 座80t 提梁门架，起吊后装入运梁炮车。

采用水准仪放出前后提梁架位置，坐点位用白灰标示，利用50t 起重机将提梁架吊装到位，并采用钢板和适度厚度的木板进行找平，确保提梁架垂直（垂直偏差≤0.5°）[2]。

用吊车配合，将前后两端提梁门架的卡环（80 吨）和钢丝绳、卸扣等吊索具全部安装到位。

将两个提梁门架千斤顶起重开关同时打开，将梁升到行程杆的最大行程。采用主炮车配合钢丝绳，将张拉梁混凝土台座从梁底脱离，使作业区不受任何阻碍。

由专人指挥主炮车，将副炮车顶至梁行进方向前端梁底，之后参照梁端截面中线，将主炮车运行至梁行进方向后端（至梁底），使主副炮车分离[3]。

同时打开两门提梁门架千斤顶开关，使梁落于主副炮车上（主副炮车枕梁上装有15cm 厚的胶垫），然后调节支撑杆长度，使其顶紧梁，同时采用钢丝绳和倒链绑紧梁体两端，加固后，再将卸扣钢丝绳的铁销拔掉，拆除卸扣。

主副炮车操作手就位，调整方向，将炮车从提梁门架上开出。梁出运后，采用吊车配合，将提梁门架移至下一根梁起吊位置，做好起吊前的各项准备工作。

2.3 架桥机拼装

架桥机拼装顺序：测量定位—拼装找平中支腿轨道—安装中支腿—拼接左右两侧各5 节60m 主梁—反拖支腿定位调平—吊装5 节主梁—安装前封门—吊装前、后天车—安装剩余主梁及后顶高支腿—安装后封门—安装电力系统和液压系统—接通电源初步运行，检查调试。

安装主梁时，临时支撑不少于3 处。具体细节拼装，需按照厂家出具的架桥机组装说明，在厂家专业人员的指导下进行。架桥机每次转场、拼装以后都要进行试运行，且架桥机前、中支腿，天车轨道梁角度调整完毕后，保证其角度和桥梁承台走向一直。

运行正常后需进行架桥机加载试验（主梁支承跨度跨中静挠度测试），架桥机过孔时主梁悬臂挠度试验，以确定并验证架桥机的基本参数，确保各系统、结构件正常，再将之投入使用。

架桥机拼装基本技术要求：

第一，组装后，架桥机总长度允许偏差±50mm，支腿中心宽度允许偏差±6mm；

第二，天车轨道顶部的局部平面度△hr≤5mm；

第三，天车轨道的侧向直线度，每2m 长度内的偏差≤1mm，轨道全长范围内的偏差≤10mm；

第四，天车轨距极限偏差±3mm；

第五，天车车轮支承点高低差△ht≤3.35mm，空载天车装配好后，各车轮与轨道应紧密接触；

第六，架桥机的每个机构都需要有缓冲器，每个轨道的端部都需要有止挡设备。

2.4 双导梁架桥机架设I 型梁

2.4.1 运梁通道设置

现以172+621 桥架梁施工（跨度为30.8m+50.8m+30.8m）为例进行阐述。为加快施工进度，以及确保架桥机施工安全，率先使用2 台150t 吊机完成A1～P1和A2～P2 跨30.8m 梁的安装，并完成这两跨的梁端头板以及跨中位置的横隔板浇筑。

桥机整机长度为84m，由于A2～P2 跨长30.8m，P2～P1 跨长50.8m，合计81.6m，考虑到支腿布置、前炮车（长度7m）、后炮车（长度7.5m），每组天车宽度3.45m，50.8m 梁吊点设置（梁端内侧2m 处）等诸多因素，运梁通道至少需铺设12.75m 才能确保后天车能顺利起吊梁后端。此外，综合考虑前炮车撤离方式等，最终将该桥运梁便道长度设置为15m（可同时停放运梁车主、副车），宽度设置为4.6m（横跨2.3m 间距2 榀I 型 梁）。

经过对工字钢以及钢板的抗弯、抗剪以及挠度计算，结构材料组合选取工字钢与铁板组合。选用I16工字钢与2cm 铁板。布置方式：先将长度为4.5m 的I16b 工字钢间距10cm 铺设在两榀I 型梁上，然后采用φ25 的钢筋对铺设完成的工字钢两端以及中间位置进行焊接，防止工字钢倾覆。再在连接完成的工字钢上铺设t=20mm 厚的钢板，钢板与工字钢点焊，作为临时运梁便道。便道铺设完成后，以50.8m 梁为配重，完成过跨P2～P1 以及此跨梁的架设。

2.4.2 架桥机过孔

步骤一：架桥机在A2 桥头拼装完毕，且试运行安全后，采用两部天车作为配重，前伸30m，使前支腿位于P2 处50m 跨墩台，并用垫石支起。由于该桥前期采用履带吊已完成P2～A2 跨30m 梁的安装，考虑I 型梁的特性，需要完成50m 过孔，因此先搭设中支腿座位平台。平台搭设完毕后，采用前天车配合50t 汽车吊将中支腿轨道及中支腿吊装到位。

步骤二：调整主梁，使其前伸出中支腿外两节主梁，并调整两辆天车，使其处于后支腿上方；该桥过孔，利用炮车搭载50.8m 梁，配合两辆天车进行安全配重，前天车利用吊索具对梁进行捆扎，钢丝绳稍加升降，使钢丝绳处于受力状态；将后顶高的支撑腿高度调高，使其处于悬空状态，准备过孔。

步骤三：中支腿托辊在使天车向后运转的同时，推动主梁向前运转，并始终保持天车相对于地面静止的状态，过孔过程中保证主梁处于水平状态，前后高度差不超过0.5%，严禁出现前低后高的情况。

步骤四：前支腿到达前盖梁的最前方，将前支腿支到轨道上。该桥采用吊车在过孔前直接把前支腿轨道吊运安装到前支腿背墙上，并在轨道下面使用枕木以及垫片进行调平。

2.4.3 架桥机操作

过孔完毕后，炮车载梁退出桥机，待架桥机横移到位，进行全面安全检查，若发现问题需及时处置。

该桥为上坡桥架设状态，运梁车喂梁时，副炮车距离中支腿2～3m，尽量减少主炮车和前天车同时移动的距离。同时，采用枕木将前、后支腿垫实，使其处于完全受力的状态，并防止前支腿受力时，破坏墩台。

前天车吊着预制梁的前端往前支腿方向走，主炮车与前天车速度一致，同步向前（严禁主炮车速度大于前天车行进速度），直到后天车能吊到梁的后端，主炮车与前天车停止，后天车吊预制梁后端，两辆天车同速前移，直至整片梁处于墩台的正上方。

根据待安装梁的具体位置，横移整个架桥机，至待安装梁位于架桥机主梁之间，落钩直至梁底距离支座约10cm 处停止，然后横移两辆天车，至待安装梁的正上方，参照桥台处放出的梁安装边线及梁端头线，前后微调小天车，将梁安装到位。临时支撑加固完毕后，采用电动葫芦配合，进行摘钩。摘钩完毕后两部天车返回，进行一下片梁的安装。

2.4.4 边梁架设施工

由于该桥桥台走向与梁中心线夹角为34°，架梁危险程度最高，加之边梁中心与桥台横向边缘距离为1.1m，调整完架桥机的角度后，其横向截面两主梁中线宽度为6.8m，因此考虑主梁形状、I 型梁截面形状、卸扣尺寸以及天车的横移距离，架桥机外边缘必须垂直伸出桥台外1.3m（见图1），才能将边梁安装到位。而此时外侧半个轮箱已经悬空，为保证施工安全，必须在轨道下增加支撑。经综合分析，最终采用50cm直径钢圆柱作为中、前支腿轨道顶撑。考虑桥台角度，同时为了便于施工，将中、前支腿轨道伸出桥台3m，顶撑位置为距离桥台2m 处，顶撑基础预先铺设1.5m×1.2m，厚度为30cm 的混凝土垫层。支撑柱顶板（2cm）采用φ19 钢筋与翼墙预留筋满焊三道（见图2），作为支撑柱水平向外、左右位移限位。另外，该架桥机支腿单节轨道12m，共有3 条轨道，合计36m，该桥全幅宽度为35m，考虑外伸轨道长度，造成轨道长度不足，故需要在架设左右幅的过程中倒一次中前支腿轨道，以完成全幅梁的安装。

图1 外侧边梁架设最小边界条件

图2 内侧边梁架桥机驻位示意图

考虑I 型梁的特性以及安装后临时加固的安全性，该工程梁安装顺序为从中间向外侧进行安装，倒数第2 片安装边梁，最后1 片安装边2 号梁。

边梁采用钢丝绳配合手拉葫芦、焊接临时拉伸加固筋等进行临时加固；一般梁底部采用连接横隔板预留筋，顶部采用8m 每道φ25 的钢筋对相邻梁的顶部预留筋进行临时性焊接加固。临时加固措施完成后，再配合电动葫芦进行摘钩，天车返回至原位置，为下一片梁体的安装做准备。架设成型后，I 梁允许的偏差和检查方法如1 表所示。

表1 I 梁架设允许偏差

3 结语

综上所述，该工程通过采用现场提梁门架、提梁卸扣等新工艺，以及及时纠正和总结双导梁架桥机在施工过程中遇到的问题，按照典型施工总结的“提梁门架安全操作规程作业指导书”及《架桥机安全操作规程》进行操作，在保证施工效率的同时，圆满完成了所有主线I 型梁的架设任务，取得了较好的经济效益。