CN109930489B - 基于sxj550架桥机出小曲线系杆拱架首梁施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于SXJ550架桥机出小曲线系杆拱架首梁施工方法，包括如下步骤：（1）、SXJ550架桥机整机降低方案：针对系杆拱桥的第一K撑距离梁面的距离小于架桥机总高度，架桥机无法通过系杆拱桥，采用架桥机整体降低方案；（2）、SXJ550架桥机出拱桥过孔方案：运梁车背架桥机出系杆拱到指定位置后，依次将辅助支腿、主支腿放置正常架梁位置；（3）、SXJ550架桥机辅件改装方案。本发明方法采用SXJ550单线架桥机顺利通过系杆拱，成功架设预制箱梁（首梁），创新了550吨架桥机在宽度和高度受限情况下顺利通过了曲线系杆拱桥，完成了梁体架设。本发明设计合理，具有很好的实际应用及推广价值。

Description

基于SXJ550架桥机出小曲线系杆拱架首梁施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁架设施工技术领域，具体为一种基于SXJ550架桥机出小曲线系杆拱架首梁施工方法。

背景技术

系杆拱，又称为简支梁拱组合体系。在我国有较大的发展，尤以江浙一带较为突出。拱桥多建在基础较好的山区，平原地区修建拱桥基础处理比较麻烦。系杆拱桥通过在系梁内施加预应力，抵消拱肋推力，使桥墩（台）无需承受推力，可以像连续梁一般修建桥墩（台），解决了平原地区拱桥出现的问题。系杆拱除在美观上胜于普通梁桥外，造价上也有较大优势。系杆拱主梁建筑高度可在跨径的1/50左右，满足通航要求前提下，可最大限度降低桥面标高，缩短引桥长度，节省工程造价。根据桥面宽度不同，拱肋可布单片、双片、三片甚至四片；施工可分为先拱后梁和先梁后拱两种方法。

发明内容

本发明目的是针对出系杆拱首梁的架设存在的问题，提出一种基于SXJ550架桥机出小曲线系杆拱架首梁施工方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种基于SXJ550架桥机出小曲线系杆拱架首梁施工方法，包括如下步骤：

（1）、SXJ550架桥机整机降低方案

针对系杆拱桥的第一K撑距离梁面的距离小于架桥机总高度，架桥机无法通过系杆拱桥，采用架桥机整体降低方案，具体如下：

在运梁车的指定位置处采用花篮螺栓固定两个低位液压驮架，所述低位液压驮架包括驮架底座，所述驮架底座两侧对称固定两组撑臂，所述驮架底座中部固定安装液压油缸，所述液压油缸的活塞杆端部连接移动横梁，当移动横梁运动至合适位置后，移动横梁两端分别与两组撑臂通过钢销连接；

运梁车背低位液压驮架进入架桥机指定位置，移动横梁由液压油缸带动向上移动，将桥机托起，然后将架桥机的主支腿、辅助支腿折回，架桥机整体再由液压缸带动向下移动，实现架桥机整机降低至系杆拱第一K撑以下，然后运梁车背架桥机通过系杆拱第一K撑。

（2）、SXJ550架桥机出拱桥过孔方案

运梁车背架桥机出系杆拱到指定位置后，依次将辅助支腿、主支腿放置正常架梁位置；

由于按照既定方案已将架桥机的后台车去掉，架桥机无法自行向前移动，只能由运梁车驮低位液压驮架推着架桥机实现过孔，为此增加尾部支撑架，以实现架桥机临时支撑；现场具体实施如下：在架桥机尾部架设尾部支撑架，将运梁车上的低位液压驮架的横梁下移，运梁车后退指定距离，低位液压驮架的横梁重新上移将架桥机托起，运梁车前进，即将架桥机前移指定距离，如此重复直至将架桥机移动至预定位置；

所述尾部支撑架包括两根主腿，所述主腿上部与支撑箱座固连，两个支撑箱座之间通过上横梁固连，架桥机尾部支撑于两个支撑箱座上，每根主腿下端固连铰座上摆，所述铰座上摆与铰座下摆铰接。

（3）、SXJ550架桥机辅件改装方案

架桥机原有正常架梁时后台车中心处距离梁端1.7m，由于按照既定方案已将架桥机的后台车去掉，当架桥机就位后，将架桥机的弯腿支撑于新加工的下横梁上，这样架桥机整体向前移动至原后车中心线距梁端0.2m，避免了架桥机弯腿打开时与拱脚存在干涉，弯腿顺利打开；该下横梁与架桥机的弯腿同宽，并且下横梁下方通过垫墩支撑，进一步将架桥机整体抬高，满足架桥机出小曲线系杆拱架梁。

本发明方法采用SXJ500单线架桥机顺利通过系杆拱，成功架设预制箱梁（首梁），创新了500吨架桥机在宽度和高度受限情况下顺利通过了曲线系杆拱桥，完成了梁体架设。

本发明设计合理，具有很好的实际应用及推广价值。

附图说明

图1表示系杆拱桥示意图。

图2表示系杆拱桥最低K撑（第一K撑）示意图。

图3表示架桥机架梁最大跨度位置图。

图4表示出140m系杆拱墩身实际位置图。

图5表示架桥机出拱桥弯腿与拱脚位置干涉示意图（图中A为干涉区域）。

图6表示运梁车驮运架桥机示意图。

图7表示运梁车驮运架桥机通过系杆拱桥最低K撑示意图。

图8表示低位液压驮架将桥机整机降低示意图。

图9表示低位驮架配合运梁车将桥机过孔到位示意图。

图10表示桥机到位、运梁车退回示意图。

图11表示架桥机到位工序图。

图12表示架桥机尾部临时支撑正视图。

图13表示架桥机尾部临时支撑侧视图。

图14表示低位液压驮架示意图。

图15表示垫墩及横梁安装位置示意图。

图中：1-系杆拱桥，11-第一K撑，12-拱脚；2-架桥机，21-弯腿，22-后台车，23-主支腿，24-辅助支腿；3-运梁车；4-低位液压驮架，41-驮架底座，42-撑臂，43-液压油缸，44-移动横梁，45-泵站；5-尾部支撑架，51-主腿，52-支撑箱座，53-上横梁，54-铰座上摆，55-铰座下摆，56-连接座；61-下横梁，62-垫墩。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

1、工程概况

由中铁十七局承建的商合杭SHZQ-18标段工程，线路跨越安吉县、长兴县、湖州市开发区共40.287km，位于西苕溪右线DK710+139.708-DK710+283.078是系杆拱。原施组方案中西苕溪左线111#-112#、113#-115#，西苕溪右线88#-89#、89#-90#因紧邻系杆拱桥为现浇梁，后综合考虑变更为梁场预制箱梁，架桥机架设。下面就以右线140m系杆拱为例，做以下介绍。

1.1、西苕溪右线140m系杆拱

新建铁路商丘至合肥至杭州铁路西苕溪右线特大桥主跨140m系杆拱，采用先拱后梁的施工方法。主桥布置一孔（140m）系杆拱桥，梁全长142.6m，如图1所示。主桥位于曲线上，曲线半径R=1200km，纵坡根据工点纵坡采用，轨道结构形式为曲线无砟。两拱肋间共设7处钢结构横撑，其中拱顶处设一字撑并用斜杆相连接，其余均为K型撑。如图2所示，系杆拱桥第一K撑最低点距梁面为9.2m，拱脚边缘处高度为0.8m。

1.2、SXJ550架桥机

SXJ550 箱梁架桥机用于高速铁路、客运专线单线整孔箱梁的架设，为轨行式、架桥机尾部喂梁，起重小车吊梁、移梁，前后带悬臂的一跨式双导梁架桥机。可以架设32m、24m、20m等跨及变跨高速铁路、客运专线预应力混凝土单线单箱梁和双箱并置梁，适应架设最小曲线半径500m，适应架设最大纵坡 20‰，额定起重量550t。

1.3、工况说明

SXJ550架桥机进系杆拱前，需要把弯腿折回，然后由运梁车驮运到系杆拱前。然后弯腿打开，放置待架梁位置。桥机就位，运梁车退出，等待架梁。

2、施工难度

SXJ550架桥机总长66.27m、总宽12.4m、总高11.48m；西苕溪右线特殊结构系杆拱全长140m，宽度为12.4m。拱脚内侧梁面宽8.8m，拱脚边缘处高度为80cm，且是斜线上升。架梁中心线偏梁体中心线右1.06m，且距离梁端面内1.2m处，拱脚高度为1.4m。SXJ550架桥机最低点是1.12m。

SXJ550架桥机出系杆拱架梁，需要解决以下困难：

（1）、系杆拱第一K撑距离梁面为9.2m（如图2所示），架桥机总高度为11.48m，桥机通过系杆拱困难。

（2）、出140m系杆拱首梁为非标梁，超过架桥机架梁的最大跨度。SXJ550架桥机架设箱梁最大跨度为32.6m，出系杆拱预制箱梁跨度为33.7m，如图3、4所示。

（3）、SXJ550桥机到达系杆拱梁端前20cm位置时，后台车长度为3m，弯腿中心处距梁前端1.7m。如图5所示，系杆拱拱脚和弯腿下部干涉，弯腿打不开，影响正常过孔和架梁。

（4）、桥机辅助支腿到达指定位置时，整机过孔受上述条件约束，无法实现。

3、解决方案

针对上述工况，多次上系杆拱进行测量，最终确定了架桥机辅件改装方案及详细的现场实施方案。

3.1、桥机整机降低方案

SXJ550架桥机退回及过连续梁时，都采用运梁车背高位驮架将其顶起驮运。针对本工况复杂，需要整机降2.5m，才能通过拱桥第一K撑。将原本固定位置的高位驮架，换成可以活动的低位液压驮架。

如图14所示，低位液压驮架4包括驮架底座41，驮架底座41两侧对称固定两组撑臂42，驮架底座41中部固定安装液压油缸43，液压油缸43的活塞杆端部连接移动横梁44，当移动横梁44运动至合适位置后，移动横梁44两端分别与两组撑臂42通过钢销连接。低位液压驮架加工两个，分别放置在运梁车的指定位置处，用花篮螺栓固定，驮架横梁是通过液压缸带动，满足上下移动，每次移动间距50cm，由钢销固定。

运梁车背低位液压驮架进入架桥机指定位置。横梁由液压缸带动向上移动，将桥机托起（如图6所示），然后将主支腿、辅助支腿折回（如图7所示）。整机再由液压缸带动向下移动，实现架桥机整机降低位至桥机通过第一K撑，如图8所示。

3.2、桥机出拱桥过孔方案

运梁车驮至架桥机出系杆拱到指定位置后，依次将辅助支腿、主支腿放置正常架梁位置。

按照既定方案架桥机的后台车已经去掉，无法自己向前移动，只能由运梁车驮低位液压驮架推着桥机实现过孔。为此增加尾部支撑部件，以实现桥机临时支撑。

如图12、13所示，尾部支撑架5包括两根主腿51，主腿51上部通过连接座56与支撑箱座52固连，两个支撑箱座52之间通过上横梁53固连，架桥机尾部支撑于两个支撑箱座52上，每根主腿51下端固连铰座上摆54，铰座上摆54与铰座下摆55通过销轴进行铰接提高自由度，同时方便拆卸。桥机尾部支撑附件，采用Q345材料，肋板翼板相结合，结构稳定，力学性能强。

现场具体实施如下：

如图11所示，在架桥机尾部架设尾部支撑架，将运梁车上的低位液压驮架的横梁下移，运梁车后退指定距离，低位液压驮架的横梁重新上移将架桥机托起，运梁车前进，即将架桥机前移指定距离，如此重复直至将架桥机移动至预定位置，如图9、10所示。

3.3、SXJ550架桥机辅件改装方案

针对SXJ550桥机到达系杆拱梁端前20cm位置时，系杆拱拱脚和弯腿下部干涉，弯腿打不开（如图5所示）。影响正常过孔和架梁问题。采用的解决方案是将后台车去掉，用新加工的下横梁代替原来的后台车。同时将系杆拱桥的主梁加固。下横梁61和弯腿一样宽，位于两个垫墩62之上（如图15所示），这样架桥机整体向前移动至原后车中心线距梁端0.2m，即桥机就能整体向前1.5m，缩小干涉区域，避免了架桥机弯腿打开时与拱脚存在干涉，弯腿顺利打开。确定出桥机位置，然后经过现场测量、计算、三维模拟后，确定了加工30cm垫墩62，将桥机整体抬高。这样就可以避开所有干涉区域，同时解决了出系杆拱首梁两墩身跨度大两大问题。

4、目前，商合杭项目运架分部 SXJ550单线架桥机顺利通过西苕溪右线系杆拱，成功架设32m预制箱梁，创新了550吨架桥机在宽度和高度受限情况下顺利通过了曲线系杆拱桥，完成了梁体架设。

此次预架设箱梁为商合杭项目西苕溪右线88#-89#、89#-90#墩，架桥机需经过特殊结构系杆拱进行架设，该系杆拱桥半径在1200m的曲线上，梁面上拱脚内侧宽度只有8.8m，上拱内侧第一K撑最低点距梁面仅有 9.2m，而SXJ550型号单线架梁机的实际高度11.4m、宽度12.2m，现有架桥机无法通过。为此，运架组人员创新工艺，通过对系杆拱数据多次进行实测，确定出架桥机尾部辅件、后台车横移辅件等零件尺寸，对架桥机进行了改装，实现了运梁车背低位驮架事先进入架桥机指定位置，整机托起，弯腿折回，然后架桥机在低位液压驮架的作用下，整机高度从11.48m降低至8.98m，宽度从12.2m变到7.6m，待架桥机顺利通过系杆拱出拱时，通过安装尾部支撑、辅助支腿、吊车配合等辅助作业等使架桥机恢复原状，完成整个箱架梁设。

通过此次架桥机的改装、预制箱梁架设，成功为项目节约工期30天，节约架梁费用40余万元。

以上具体实施例仅对本发明做示例性的说明，该实施案例具体细节仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方案，任何以本发明为基础解决基本相同的技术问题，或实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，均属于本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种基于SXJ550架桥机出小曲线系杆拱架首梁施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）、SXJ550架桥机整机降低方案

针对系杆拱桥（1）的第一K撑（11）距离梁面的距离小于SXJ550架桥机（2）总高度，SXJ550架桥机（2）无法通过系杆拱桥（1），采用SXJ550架桥机整体降低方案，具体如下：

在运梁车（3）的指定位置处采用花篮螺栓固定两个低位液压驮架（4），所述低位液压驮架（4）包括驮架底座（41），所述驮架底座（14）两侧对称固定两组撑臂（42），所述驮架底座（41）中部固定安装液压油缸（43），所述液压油缸（43）的活塞杆端部连接移动横梁（44），当移动横梁（44）运动至合适位置后，移动横梁（44）两端分别与两组撑臂（42）通过钢销连接；

运梁车背低位液压驮架进入SXJ550架桥机指定位置，移动横梁由液压油缸带动向上移动，将SXJ550架桥机托起，然后将SXJ550架桥机的主支腿、辅助支腿折回，SXJ550架桥机整体再由液压缸带动向下移动，实现SXJ550架桥机整机降低至系杆拱第一K撑以下，然后运梁车背SXJ550架桥机通过系杆拱第一K撑；

（2）、SXJ550架桥机出拱桥过孔方案

运梁车背SXJ550架桥机出系杆拱到指定位置后，依次将辅助支腿、主支腿放置正常架梁位置；

由于按照既定方案已将SXJ550架桥机的后台车去掉，SXJ550架桥机无法自行向前移动，只能由运梁车驮低位液压驮架推着SXJ550架桥机实现过孔，为此增加尾部支撑架，以实现SXJ550架桥机临时支撑；现场具体实施如下：在SXJ550架桥机尾部架设尾部支撑架，将运梁车上的低位液压驮架的移动横梁下移，运梁车后退指定距离，低位液压驮架的移动横梁重新上移将SXJ550架桥机托起，运梁车前进，即将SXJ550架桥机前移指定距离，如此重复直至将SXJ550架桥机移动至预定位置；

所述尾部支撑架（5）包括两根主腿（51），所述主腿（51）上部与支撑箱座（52）固连，两个支撑箱座（52）之间通过上横梁（53）固连，架桥机尾部支撑于两个支撑箱座（52）上，每根主腿（51）下端固连铰座上摆（54），所述铰座上摆（54）与铰座下摆（55）铰接；

（3）、SXJ550架桥机辅件改装方案

SXJ550架桥机原有正常架梁时后台车中心处距离梁端1.7m，由于按照既定方案已将SXJ550架桥机的后台车去掉，当SXJ550架桥机就位后，将SXJ550架桥机的弯腿支撑于新加工的下横梁上，这样SXJ550架桥机整体向前移动至原后车中心线距梁端0.2m，避免了SXJ550架桥机弯腿打开时与拱脚存在干涉，弯腿顺利打开；该下横梁与SXJ550架桥机的弯腿同宽，并且下横梁下方通过垫墩支撑，进一步将SXJ550架桥机整体抬高，满足SXJ550架桥机出小曲线系杆拱架梁。

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