高速公路桥梁大吨位整孔预制箱梁运架施工技术研究

陈善彬、李晓龙

（中交路桥华东工程有限公司，上海 200120）

0 引言

在我国高速铁路桥梁施工建设中，通图设计为32m/900t 整孔预制箱梁，因高铁二期恒载及后期运营荷载大及线路平顺性要求，铁路箱梁设计承载力高、刚度大，最常用的就是梁上运梁施工工法。在我国高速公路桥梁建设中，只有杭州湾跨海大桥、东海大桥、青岛胶州湾大桥等为数不多的高速公路桥梁，采用了1000t 级大吨位整孔预制箱梁设计。

依托疏港高速公路春晓高架桥工程项目，针对35m/1100t 大吨位整孔预制箱梁的运架施工，对单车跨双幅梁上运梁、架桥机一次双幅架设施工方案进行阐述，可供类似工程施工参考。

1 工程概况

1.1 项目概况

疏港高速公路连接线工程土建1 标段主线高架桥7.57km，主线采用双向六车道标准高速公路设计，设计速度100km/h，单幅桥面宽16.25m。桥梁下部结构采用花瓶墩设计，上部结构均采用大吨位整孔预制箱梁分幅预制、双幅架设施工简支转连续箱梁，全线共391 孔，有27m、28m、30m、33.5m、35m 共计5 种跨度。单孔箱梁最大重1100t，采用1 套TLC1100t 运梁车进行双幅梁上运架至架桥机机尾部，1 台TLJ1100t 架桥机完成一跨横向架设双幅两片箱梁，箱梁结构如图1所示。

图1 箱梁纵向剖面图（单位：mm）

1.2 运架总体方案

在梁场内，采用1 台1100t 轮胎式搬运机提梁至喂梁区，2 台MGTL550t 轮轨提梁机提梁上桥、横移，1 套TP1100 型运梁车沿双幅箱梁腹板走形运输箱梁至架桥机机尾部，TLJ1100t 架桥机进行左右双幅箱梁架设[1]。

2 运架设备选型

为满足大吨位整孔预制箱梁实现梁上运梁、一跨双幅架桥施工工艺要求，运架设备需满足以下技术要求：其一，运梁车托运1 片1100t 重箱梁，实现梁上运梁施工，被通过的大吨位整孔预制箱梁在简支状态、偏载作用下，底板不能出现拉应力，避免对被通过主梁结构造成破坏；其二，运梁车无须下桥掉头，双向行驶，双向喂梁；其三，架桥机各支腿位置支点反力满足箱梁受力要求，在架设过程中，箱梁各吊点附件不出现过大拉应力，且架桥机设备安全可靠[2]。

2.1 TP1100t 运梁车

TP1100t 型运梁车自重约626t，外形尺寸为53.5m×25.4m×5.5m，纵横向完全对称。

TP1100t 型运梁车主要结构及关键技术如下：

其一，运梁车总长53.82m，自重约626t。整车由前承重梁总成、后承重梁总成、悬挂总成、转向系统、前车架总成、后车架总成、动力总成、小车总成、电等部件组成。TP1100 运梁车发动机位于两车之间，车架结构由两根主梁级中间连梁组成，形成二纵二横的网格状槽形式结构。走行轮组及转向机构间隔设置在车架横梁下端，小车位于车架中间轨道梁上。

其二，整机共4 纵列14 轴线，每轴线设置4 组悬挂，单个悬挂2 车轮，共112 个车轮。共计16 组驱动悬挂，采用26.5-25 无内胎充气轮胎，使接地面积增大进而使轮胎的接地压力减小；采用液压悬挂、液压驱动、液压制动；控制系统采用现场总线控制模式，在前后端设置共计4 个相同配置的驾驶室。

其三，大吨位整孔预制预应力混凝土箱梁在运输过程中避免受扭，鉴于运梁车的液压悬挂采用分组串通，形成了类似等腰三角形构造的三点支承。由于箱梁截面对称，故只需在装载时，保证箱梁几何中心与运梁车中心一致，则不存在产生轴向扭矩的情况，同时前后承重梁设有小角度转向适应销轴，保证运梁时不会对梁产生侧向弯矩[3]。

其四，与架桥机配合喂梁时，架桥机支撑在运梁车位置，运梁车大部分应力由超级悬挂承受，减小了轮胎对桥面的压应力，超级悬挂支撑位置为桥面支撑位置，受力经过复核计算满足要求。

2.2 TLJ1100t 架桥机

TLJ1100t 架桥机外形尺寸为82.3m×31.4m×15.7m，整机重量1170t，额定起重量1100t，起升高度7m。TLJ1100t 架桥机设计为龙门式结构，且具备双主梁五支腿式构造。前跨一孔简支工况架梁，在尾部喂梁、同步驮梁工况，在空中对箱梁进行横移就位，并采用步N 式走行过孔，箱梁跨中不受载荷。可实现对最大纵坡2%，最大横坡3%，最小曲线半径1150m 线路混凝土梁的架设施工[4]。

TLJ1100t 架桥机主要结构及关键技术：

其一，主梁采用双箱梁等截面结构设计，总重约380t，全长82.33m，高3.12m；两主梁中心间距为23.5m。主梁框架结构设计为中心对称，可实现反向架梁工况。主梁上盖板设有起重小车走行轨道及驱动链条装置，下盖板底部设有供2 号、3 号支腿托，挂轮走行的轨道；主梁与1 号支腿铰销连接，与2 号、3号支腿铰销连接，纵移时，可与主梁相对运动；与4 号支腿刚性固定连接，与5 号支腿铰销连接。

其二，TLJ1100t 型架桥机配备起重小车2 台，单台重约212t。设计具备独立的提升机构、走行机构及横移机构，具备与运梁车配合实现同步作业条件。卷扬机各点受力可基本保持一致，避免在箱梁起吊过程中，出现梁片倾斜、某一个吊点载荷过大等不利问题。

其三，1 号支腿位于架桥机最前端，作为整机过孔时的辅助支撑。该支腿设计成C 型结构，主要由上横梁、C 型支腿、横联、支撑油缸、翻转油缸、横移油缸，梯子平台等部件组成，1 号支腿配有独立的液压泵站。

其四，2 号支腿支撑在前方桥墩前半部的墩顶上，主要由挂轮总成、托轮总成、上下梁座、支腿横梁、均衡梁、立柱、横移油缸等部件组成，支腿配有独立的液压泵站。

其五，3 号支腿是架桥机架梁和纵移过孔的主要支撑，主要由挂轮总成、托轮总成、上下梁座、支腿横梁、均衡梁、顶升油缸、横移油缸等部件组成，支腿配有独立的液压泵站。

其六，4 号支腿位于架桥机最后端，分别位于主梁的外侧两处，由上部支腿、伸缩套、活动梁、顶升油缸、均衡梁、台车总成、轨道等组成，4 号支腿与5 号支腿共同配有整套液压泵站。

其七，5 号支腿位于架桥机最后端，后横联梁的下方，由连接座、内伸缩套、外伸缩套、垫墩、球面底座、翻转油缸、伸缩套油缸等组成，4 号支腿与5 号支腿共同配有整套液压泵站。5 号支腿是架桥机后跨起吊箱梁的主要承重支腿，支腿与主梁的后横联梁铰接，形成柔性支腿，起重天车起吊箱梁时，5 号支腿下翻支撑在运梁车上。

3 运架施工技术

3.1 提梁上桥

在预制梁场内，采用1 台1100t 轮胎式搬梁机，可将大吨位整孔预制箱梁搬到提梁站的喂梁台座上，然后利用2 台MGTL550t 轮轨提梁机对箱梁进行提梁上桥。

3.2 梁上运梁

4 台275t 组合轮胎式运梁车横跨双幅箱梁内外侧腹板实现梁上运梁，首次运梁需画出边界线，运梁时左右横向偏差不超过10cm。负载时行驶速度控制在2km/h 以内，空载时控制在32km/h 以内，重载爬坡纵坡坡度≤4%，横坡坡度≤2%。在架桥机尾部6m 位置时，将“辅助系统组合开关”中的“激光传感器开关”打开，将速度挡位选择蠕动挡，操作比例手柄控制运梁车缓慢进入架桥机尾部下方进行喂梁作业。

对已架设完成的箱梁，在体系转换之前均为简支状态的临时支座受力，故将左右幅箱梁翼缘板预留湿接缝位置钢筋，按25%比例进行临时焊接，避免运梁车负载长期作用对箱梁产生影响。沿顺桥向对中墩位置体系转换之前，在箱梁湿接头和伸缩缝预留槽位置铺设3cm 厚度钢板，钢板两端与箱梁梁面搭接≥15cm，保证运梁车负载通过的平顺性，且保证已架箱梁梁端顶面不被损伤。

3.3 箱梁架设

箱梁架设施工工序分三步实现：喂梁作业见图2，吊梁纵移见图3，横移落梁见图4。

图2 喂梁作业步骤图

图3 吊梁纵移步骤图

图4 横移落梁步骤图

箱梁下降至低位，采用横移台车将箱梁横移至桥梁墩顶上方，对箱梁在墩顶的平面位置进行复测，当纵移、横移箱梁满足桥跨及轴线偏差等要求时，可进行精确对位后，将箱梁落梁至墩顶支座上。

3.4 架桥机过孔

架桥机过孔施工工序见图5。

4 结语

依托疏港高速公路春晓高架桥工程，1100t 运梁车跨双幅箱梁运输整孔箱梁，1100t 架桥机进行大吨位非对称整孔箱梁架设施工，分析研究提梁上桥、梁上双福运梁、双福架设、架桥机过孔等特殊施工工况。根据现场实际运距不同，可实现每天完成1～4 孔大吨位箱梁架设施工，确保箱梁架设施工进度、安全及质量，线路线形平顺，可为类似高速公路高架桥工程、市政工程等大吨位整孔预制箱梁的运架施工提供指导和参考。