城际铁路工程大型架桥机架梁施工技术研究

摘要：为了优化城际铁路工程架梁施工效果，提高架梁中梁片安装的合格率，开展城际铁路工程大型架桥机架梁施工技术研究。首先，选择合适型号和规格的架桥机，根据其构造图进行拼装，将架桥机就位到指定位置。其次，采用平板车将梁片运输至施工现场。再次，利用大型架桥机架设梁体，最后，架设完成后，对安装质量进行全面检查，交工验收。实例应用结果表明，应用提出的施工技术后，6座架桥机架梁的梁片安装合格率明显高于对照组，均达到了98%以上，在提高架梁施工质量方面展现了显著优势。

关键词：城际铁路；架桥机架梁施工；梁体吊装

0 引言

随着现代交通建设的快速发展，城际铁路工程逐渐成为连接城市之间的重要纽带，为区域经济发展和人民出行提供更多便利[1]。城际铁路工程的建设主要包括路基、桥涵、隧道、无砟轨道等施工内容，其中桥梁上部结构的施工是关键环节之一[2]。

在桥梁上部结构施工中，架桥机是一种广泛应用于现场施工的大型机械设备，其主要由机架、起重小车、液压系统、电气系统、发电机组以及安全保护监控系统等部分组成[3]。其主要功能是将预制好的梁放置在桥墩上，并完成桥梁的拼装作业。架桥机具有施工效率高、安全可靠、自动化程度高等优点，对于确保工程质量、降低劳动强度、提高施工效率具有重要意义。

传统的架桥机架梁施工技术多数采用装配式[3]。由于装配式架桥机在施工工艺存在一些问题，导致其在不同地形和气候条件下施工作业时，架梁安装质量水平与安全性得不到可靠保证，施工效果不佳。为了优化城际铁路工程架梁施工效果，提高架梁中梁片安装的合格率，本文开展城际铁路工程大型架桥机架梁施工技术研究。

1 工程概况

M城际铁路工程位于R省A市至B市之间，铁路工程全长约140.5km，设计时速为350km/h，采用双向轨道。M城际铁路工程具体概况如表1所示。

通过表1，获取M城际铁路工程的各项概况信息。该工程沿线地形复杂，需要解决的技术难点包括确定架桥机跨度、高度和质量等技术参数，对梁片预制、运输和安装等环节进行协调和控制。基于此，针对该城际铁路工程的施工难点，对架桥机架梁施工技术展开研究。

2 大型架桥机架梁施工方案设计

2.1 架桥机拼装就位

2.1.1 架桥机型号与参数确定

在城际铁路工程中，选择合适的架桥机型号和规格对于确保施工质量和安全性至关重要。在综合考虑架桥机使用性能与运输能力等因素后，本文选择JQD150t型架桥机。选定架桥机后，对架桥机的技术参数进行设置，如表2所示。

2.1.2 架桥机拼装

将要吊装桥梁一侧台背回填施工完毕并整平，作为架桥机拼装平台[4]。在安装侧桥头摆放枕木，使其靠近桥墩且平行桥墩，铺设大梁，拼组加固框架和横连接系杆件。在大梁上拼装横梁，在枕木上安置横移轨道，横移轨道支垫平稳并用水准仪测平。安装轨道桁车，并组拼电动绞车[5]。

将“中托”安放在横移轨道上，之后安置反托轮组和连杆。主梁全长 65m，先把第一节安放在中托和另一枕木垛上，然后逐节加长。安装前框架和后面平衡梁后，安装前后支腿。

天车轮组、定滑轮安装后，摆放卷扬机和动滑轮。整机拼装完成后，挂动力线试运行。确认一切动转正常、安全后，方可纵向走行到作业位置（第一孔）。

2.1.3 架桥机就位

在开始就位之前，需要检查场地是否平整，有无障碍物，确保架桥机可以顺利移动。利用牵引设备，将架桥机移动到指定位置。就位后，需要确保设备的位置精度和平稳性，对架桥机进行微调整，确保其水平和稳定，防止出现安全事故，为后续的桥梁架设作业做好准备。

2.2 梁片预制与运输

架桥机拼装就位后，进入梁片运输与吊装工序。梁片是构成桥梁上部结构的基本单元，其预制质量对于整个桥梁的施工质量具有重要影响。在梁片预制过程中，需要严格控制混凝土配合比、模板支护、养护时间等因素[6]。梁片达到设计强度要求后，采用平板车将梁片运输至施工现场。在梁片运输过程中，需要注意车辆的承载能力和运输稳定性，确保梁片在运输过程中不受到损坏。

2.3 梁体架设

首先架设中梁，再架设边梁。在不同地形条件下，地面条件可能变得复杂，如存在斜坡、洼地、软土地基等。这些地形条件可能会导致地基承载能力不足，对架桥机的定位和支撑产生不利影响。因此在考虑梁体架设时，需要充分考虑地形条件，选择合适的位置进行架桥机定位。需采取必要的加固措施，并避免在强风、降雨等天气内作业，以确保架桥机和桥梁的安全性。

2.3.1 准备工作

详细勘查桥梁位置的地质情况，以确定地基的处理方式和桥梁的设计参数。在架设安装前，需要对架桥机、运梁车以及梁体进行质量检查，确保其符合施工要求，同时检查城际铁路工程架梁安装现场是否符合安装条件。

2.3.2 梁体运输

使用运梁车将梁体运输至架桥机下方。运输过程中要确保梁体平稳，并观察梁体加固状态，发现加固松动等问题，应及时停车进行复紧加固。

2.3.3 平衡支撑

根据梁体的质量、尺寸和形状等，确定平衡支撑的位置和数量。平衡支撑应该放置在梁体的质心附近，以确保梁体的平衡和稳定。选择合金结构钢来制作平衡支撑。将选择好的平衡支撑放置在确定的位置，使用固定装置将其牢固地安装在梁体下方。

确保平衡支撑与梁体接触良好，以避免在吊装过程中出现滑动或倾斜等问题。如果在检查过程中发现梁体存在不平衡或不稳定的情况，可以通过调整平衡支撑的位置或增加额外的支撑，来改善梁体的平衡和稳定性。

2.3.4 梁体吊装定位

在梁片吊装前，需要对梁片进行再次检查，确保其尺寸、型号等符合设计要求。同时检查运输后梁片的外观是否完好，有无裂缝、变形等问题[7]。

确认无误后，使用架桥机1号起重小车，将梁前端吊起，并与尾部运梁小车一同将梁前移至2号起重小车位置。2号起重小车将梁后端吊起，与1号起重小车同时将梁运至待架梁位，并对梁体进行粗略定位。架桥机吊装结构示意图，如图1所示。

梁体吊装过程中，随时观察架桥机工作状态，保证其稳定性受力。在吊装过程中，需要按照规定的吊装顺序进行操作。利用大型架桥机，将梁片吊离地面一定高度，检查吊装的稳定性和安全性，确认后再将梁片缓慢吊至架梁的指定位置[8]。

在梁体吊装过程中，需要控制吊装速度，避免突然加速或减速导致梁体摆动或振动。需要对梁体的振动情况进行实时监测，以便及时发现并处理振动问题。如果发现梁体振动过大，可以通过调整吊装速度、平衡支撑和固定措施等手段来减小振动幅度，确保施工安全和质量。

2.3.5 梁体调整与固定

使用架桥机的调整装置，对吊装好的梁体进行微调，确保其位置与垂直度等参数符合城际铁路工程架梁安装要求[9]。梁体就位后，使用螺栓等紧固件连接梁体，并进行相应的支撑，确保其稳固性。

2.3.6 桥面铺装

完成整孔桥梁架设后，在梁板上铺设桥面铺装层，一般采用水泥混凝土材料。

2.3.7 铺设轨道

在已架设完成的梁孔上铺设轨道，轨道的铺设要平整、稳定，确保架桥机能够顺利、稳定地移动。在铺设完轨道后，需要将架桥机的前腿收起，以便架桥机能够自行前移。收起前腿后，架桥机通过自身的移动装置，自行移动至下一个待架孔的位置。在移动过程中，需要注意保持架桥机的稳定性和方向控制，确保准确到达指定的孔位。

2.3.8 完成一个循环

当架桥机到达下一个待架孔位置后，再次进行架梁的准备工作，重复之前的过程，完成一个循环。

2.3.9 梁体架设质量检查

在架设安装完成后，进行交工验收，对安装质量进行全面检查，包括梁体外观、几何尺寸、支座等，严格遵守相关标准和规范，保证梁体的耐久性和安全性符合相关标准规范。按照上述工序流程，架设城际铁路工程大型梁体，完成城际铁路工程大型架桥机架梁施工。

3 施工效果检验

3.1 确定评价指标

完成城际铁路工程大型架桥机架梁施工后，对该项目施工效果进行检验。选取大型架桥机架梁，将梁片安装合格率作为此次施工结果的对比评价指标，其计算公式如式（1）所示。

P=（Rm/R）×100% （1）

式中：Rm表示梁片安装精度符合城际铁路工程预期设计要求的数量，即经过施工测量和验收后，实际达到设计要求的梁片数量；R表示总梁片安装数量，即施工进场的梁片总数。

3.2 应用效果分析

利用MATLAB模拟分析软件，模拟3种架梁施工技术的施工全过程。为了避免试验结果存在偶然性，在该城际铁路工程中，随机选取6座经过架桥机施工的架梁，分别标号为JL-01#、JL-02#、JL-03#、JL-04#、JL-05#、JL-06#。

利用MATLAB模拟分析软件，模拟3种架梁施工技术的施工全过程，计算架梁梁片安装合格率。需要注意的是，如果施工过程中存在返工或整改情况，应将返工或整改的梁片数量从总梁片安装数量中扣除。架梁梁片安装合格率对比结果，如图2所示。

通过图2可知，使用大型架桥机架梁施工后，6座架桥机架梁的梁片安装合格率均达到了98%以上。由此证明，本文提出的大型架桥机架梁施工技术具有较高的可行性，在提高施工质量方面展现了显著优势。

4 结束语

城际铁路工程大型架桥机架梁施工技术是一项复杂而关键的工程技术，为了优化架梁施工效果，本文开展了该项施工技术的全面研究。通过本文的研究，可以更好地运用大型架桥机，使城际铁路工程建设能够更高效、精确地完成架梁上部结构的施工，同时确保施工质量和安全。此外，该项施工技术操作相对简单，适用范围广，还可以降低工程成本，减少人力物力的投入，提高施工效益。综上，本文提出的施工技术对实现施工质量和安全的双保障、推动城际铁路工程建设的可持续发展具有重要研究意义。

参考文献

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