30m双导梁式架桥机在广惠高速公路西支江文布桥工程中的应用

３０ｍ双导梁式架桥机在广惠高速公路西支江文布桥工程中的应用

　黄　雄　广东省长大公路工程有限公司　５１０６２０

步骤如下：（１）架桥机纵移轨道设置：沿桥轴方向对称布置两条双排轨道，中心距离５．９２　ｍ，两组轨道在同一纵坡面上，由测量组检测安放，误差不能超过２ｃｍ，在距前支腿３３　ｍ放置第一套（２个）导梁平车，再相隔２７ｍ放置第二套（２个）导梁平车，然后开始在２套平车上拼装导梁。（２）架桥机拼装：架桥机由两组，每组４排贝雷框架组合而成，两组贝雷架安装时要保持水平，全长７２ｍ，横断面由８片，双组、单层构成，净空４．３　ｍ，中心距５．９２　ｍ　，贝雷桁架之间用标准小花窗（４５ｃｍ）连接，纵向接点处也用花窗连接，其前后端由２０＃槽钢，横梁剪力撑封端，形成框架整体，纵向贝雷架上铺枕木，间距０．６　ｍ　，用Ｕ型螺栓与贝雷架连接，枕木上铺设４３ｋｇ／ｍ的重轨，并用道钉固定在枕木上，要求钢轨无缺损，且接头处平顺。在尾部设置两台５Ｔ卷扬机和电控部分。架桥机的支腿为两台纵移平车，以及前后端的两个固定支腿。（３）当架桥机两组导梁组装完后：在桥面两边设置两台５Ｔ卷扬机，在已现浇跨前端设置转向滑轮，两组贝雷架前后端用２０＃钢桁架撑，（中间每隔６ｍ用一道剪刀撑，横向之间用３ｔ手拉葫芦在木剪刀撑位置处抽紧）使两导梁之间开始形成一个整体，其后认真检查电控部分设备系，自检合格后，由两台

５ｔ卷扬机作为牵引整个架桥机，沿已布置好的轨道使整个架桥机前移。（４）在完成了以上整个架桥机框架安装以后，最后安装吊梁的起重设备，然后对整机进行加固和对设备的电气系统进行认真的调试后报公司，经验收批准后投入

使用。

１、工程概况

广惠高速公路西支江文布桥位于惠东县大岭镇文布村与白花镇盐埠村之间，全长２１６．０６ｍ。本桥设计洪水频率５０年一遇，共设六个桥墩，两个桥台，跨径组合为７×３０　ｍ的预应力Ｔ梁，桥宽８ｍ。每孔四片Ｔ梁，共计Ｔ　梁２８片。梁高１．６８ｍ，中梁梁宽２．０６ｍ，边梁梁宽１．９４ｍ。梁重约５０吨。下部构造采用双柱式桥墩，肋板式桥台。基础为钻孔灌注桩，其直径为１．５ｍ、１．０ｍ。桩基按嵌岩桩设计，桩底需嵌入弱风化花岗岩１　ｍ以上。设计荷载为：汽车－２０级；挂车－１００。文布西支江地方桥位于广惠西支江大桥下游１．５ｋｍ处，由于进入项目部便道路的是一条窄小而弯曲的小路且穿过一座村庄，大型设备运输进不了。故项目部在考虑吊装时采用了自拼式贝雷双导梁架桥机来完成３０ｍＴ梁的安装。

３　、双贝雷导梁式架桥机（３０ｍ）力学验算

３．１验算说明

为了方便结构验算，增大结构安全系数，对荷载计算模式作如下简化：

①整个贝雷架自重作线性荷载均布作用于导梁，３０ｍＴ梁自重通过吊梁天车（忽略吊梁天车轮矩），作单点集中力作用于导梁，考虑到吊放过程中的冲击，取冲击系数：ｒ＝１．２。

②导梁计算模式简化

考虑到贝雷架本身高度与导梁长度的比例以及截面特性，作等截面超静定连续梁计算，各点支撑简化为固定铰支。

③贝雷架结构分析简化

把超静定桁架简化为内部静定的铰接桁架，销结中心与端坚杆距离ｔ＝０。

３．２已知条件梁体自重：７０ｔ

天车及吊具等自重：４０ｔ架桥机总长：６９ｍ

三个跨位分别为：ａ＝３３ｍ，ｂ＝２７ｍ，ｃ＝９ｍ

集中荷载（按每组架３片算）：Ｐ＝１１０ＫＮ

单片贝雷架折算为分布荷载：ｑ＝１．２ＫＮ／ｍ

单片贝雷架容许强度：［Ｍ］＝７８８　ＫＮ．ｍ　［Ｑ］＝２４５ＫＮ

３．３工况１（即空载纵移至悬臂３３ｍ时的工作状况）：

（１）导梁纵移悬臂应力验算：

导梁纵移过程中，贝雷架受力示意图如下：

２　、双导梁架桥机（３０ｍ）的构造和组装

２．１架桥机的基本构造

架桥机设计吊装能力１１０ｔ，全长７２ｍ，其组成主要材料和机械数量表如表１。

２．２架桥机的安装

３０ｍＴ梁吊装采用双导梁（穿巷式）架桥机，双导梁（穿巷式）架桥机安装

表１

根据图中所示的荷载分布与尺寸分析，当导梁纵移至３３ｍ时，支腿处产生的弯矩一定最大。计算时按三片贝雷（实际为四片）承担所有荷载。ＣＡＤ计算程序结果满足安全要求。

Ｍｍａｘ　＝６９３．５ＫＮ．ｍ﹤０．８５［Ｍ］＝０．８５×７８８＝６７０ＫＮ．ｍ

（６９３．５－６７０）／６７０＝３．４％＜５％

Ｑｍａｘ＝４４．９ＫＮ﹤０．８５［Ｖ］＝０．８５×２４５＝２０８ＫＮ

（２）悬臂３３ｍ挠度计算

ｆ１：由均布荷载ｑ＝１．２ＫＮ／ｍ产生的挠度，ｆ１＝６３．５ｃｍ

ｆ２：由于贝雷销与销孔之间的间隙造成贝雷桁架之间的转角，位移累积而成。其简化经验公式为：ｆ２＝０．１×ｎ×（ｎ＋１）＝０．１×１１×（１１＋１）＝１３．２ｃｍ∑ｆ＝　ｆ１＋　ｆ２＝６３．５＋１３．２＝７６．７ｃｍ

３．４工况２

吊梁状态下最大剪力位置，即吊梁行走时小车刚过后支腿和中支腿的一瞬间。

吊梁过程中，最大剪力出现在集中荷载位于支点处，　最大弯矩位于中支腿处，经计算得到：

Ｍｍａｘ＝１３６．７ＫＮ．ｍ﹤０．８５［Ｍ］＝０．８５×７８８ＫＮ＝６７０ＫＮ．ｍ

Ｑｍａｘ＝２６ＫＮ﹤０．８５［Ｖ］＝０．８５×２４５ＫＮ＝２０８ＫＮ

计算结果满足强度要求。３．５工况３

吊梁状态下最大弯矩位置，即当吊梁行走时，小车行走至前跨跨中时。

在吊梁过程中，最大弯矩出现在集中荷载位于跨中处，最大弯矩位于中支腿与前支腿的跨中处。通过查表计算得：

Ｍｍａｘ＝８１２ＫＮ．ｍ﹤０．８５［Ｍ］＝０．８５×７８８ＫＮ＝６７０ＫＮ．ｍ

（８１２－６７０）／６７０＝２１．２％

Ｑｍａｘ　＝１１０　ＫＮ﹤０．８５［Ｖ］＝０．８５×２４５ＫＮ＝２０８ＫＮ

计算过程取三片贝雷架（实际为四片）。在实际操作中，中支腿将作为重点用槽钢等进行特别处理加固。吊梁过程中，架桥机跨中挠度ｆ中ｍａｘ　＝９．３ｃｍ，在架梁过程中应加强对架桥机跨中挠度的监控。综上所述，架桥机满足验算要求。

４、结语

此架桥机在工程规模不大，地方道路偏僻和公司现有的材料、设备下可以有成效地控制目标成本类似工程可以参考使用。

进行操作，注意安全。

４．２　拱肋加固

在拱肋裂缝处搭设支架，先对产生裂缝的拱肋进行灌浆处理，将拱肋结合面凿毛，用水冲洗干净，确保新旧混凝土有良好的粘结。增设５根Φ２２的主筋，在锚固处，将原拱肋主筋焊接在一起。安装模板，绑扎钢筋，拱肋外包１０ｃｍ厚的混凝土。采用级配碎石为１～３ｃｍ，通过侧模上的灌注口浇筑砼，振捣密实。养生期结束后，拆除模板，如下图所示。

４．３　加厚拱板

要集中在拱顶与１／４Ｌ之间，在加固时，轻微裂缝用环氧树脂填补；严重的用环氧树脂填补裂缝后，再将拱板凿毛，沿全桥宽浇筑混凝土板，混凝土板厚为８ｃｍ，内设Φ１２、间距为２０ｃｍ的钢筋网，阴影部分为加厚拱板，如下图所示。

４．４　加强横向联结

该双曲拱桥采用套管拉条作为横向联

桥面标高降低４０ｃｍ，　换填矿渣轻质材料，进行分层压实，铺筑２０ｃｍ水泥碎石稳定基层，再铺筑２５ｃｍ钢筋纤维混凝土。

石角桥加固完后，通过质监部门的检测以及静载试验桥梁承载能力得到提高，各项检测指标均能达到设计要求。石角桥加固后经过五年的运营，对该桥进行观察，桥况良好，病害得到有效遏制，可以说石角桥的加固是成功的。

５、小结

双曲拱桥具有施工简便、节省材料、造价低、施工工艺易掌握等优点，曾经在全国范围内得到普遍推广，为我国国民经济的建设发挥了重要的作用。但由于当时设计水平不高，荷载标准设计偏低，结构钢材用量不足，造成双曲拱桥存在先天不足，随着交通事业的快速发展，交通量的增大和重荷载的増加，有相当一部分双曲拱桥存在不同程度的病害，有的甚至成为危桥。在现阶段的经济发展水不高的前提下，充分挖掘双曲拱桥潜力，发挥其最大效能，仍具有巨大的经济效益和社会效益。

由于双曲拱横向联结不强，拱波联结处薄弱，使拱波顶出现纵向裂缝，主

结，刚度较差，拱肋与拱波之间的抗扭刚度作用不大，需对全桥的套管进行拆除，每跨增设横隔板，通过提高双曲拱桥的整体性，使拱圈在活载的作用下受力均匀，从而达到避免拱波顶出现纵向裂缝的目的。用冲击钻钻孔，并布设４Φ１２贯通全桥的钢筋，　凿毛拱肋联结处，用Φ８的箍筋定位，安装模板，预留砼灌注口，　浇筑砼，　养生期结束后，拆除模板。

４．５　侧墙、腹拱裂缝灌浆处理，重新浇灌混凝土防撞栏杆

４．６　铺筑桥面板