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架桥机的施工工艺
浅议JSH40/140双导梁步履式架桥机及其安装梁板施工方法
王登武
（四川路桥集团川交有限公司基础分公司）
摘要:
本文结合施工实践系统的阐述了JSH40/140双导梁步履式架桥机及其架设梁板的施工技术。
关键词:
架桥机、施工
1概述：
JSH40/140双导梁步履式架桥机适用于各种桥梁（直桥、斜桥、曲线桥）的简支梁架设，能够满足桥线制梁、梁厂制梁等工况，可携边梁一次横移到位，实现全断面机械化移、落梁。
该架桥机采用三角桁架作主要承载受力构件单元，单元间采用销轴连接，配置自力纵横双向走行装置，导梁纵向步履运行装置和吊重行车，用以实现安全过孔，吊放梁体的三维运动。
该机由主机和机动运梁车两大部分组成。
经中铁三局集团邯郸工程机械制造公司设计，制造的新一代架桥机。
JSH40/140双导梁步履式架桥机因采用三角桁架结构重量轻，采用主导梁前端设置引导梁过孔安全可*，采用柱体步履导梁纵行不铺轨道，且桥面荷载合理，采用支点游动支撑适应不同跨径桥梁安装，采用铺设全断面横移轨道达到架梁一次到位，自动化程度高，采用日立E-64HR可编程序控制器自动化程度高，控制灵活可*，增加了作业安全性能，采用拼装式易于拆装、运输，便于转移工地，经济性好等特点，；广泛用于流动作业工程施工，尤其适宜水桥、高桥墩、宽桥面吊梁施工。
2主要性能参数：
2.1主机部分
序号
项目名称
单位
参数值
1
额定起重量
t
140
2
主机总重量
t
163
3
适宜跨度
m
≤40
4
适宜梁型
T型、工型、箱型
5
整机功率
Kw
96
6
架设梁片适宜坡度
%
5
7
架设斜交桥交度
度
0~45
8
吊梁纵移速度
M/min
3
9
吊梁起落速度
M/min
0.625
10
吊梁整机横移速度
M/min
3
11
吊梁跨中挠度
mm
60
12
过孔悬臂挠度
mm
400
13
架设曲线桥最小半径
m
450
14
单元构件最大长度
m
10
15
单元构件最大重量
t
7.5
16
过孔方式
步履式
17
喂梁方式
尾部运梁车
18
适应风压
N/㎡
250（吊梁）600（空载）
19
架梁效率
片/h
1
20
控制方式
手动电控
21
液压系统最大工作压力
Mpa
25
2.2机动运梁车部分
序号
项目名称
单位
参数值
1
额定载重量
t
2×75
2
整机总重量
T
2×3.6
3
轨距
M
2.1~2.4
4
允许通过最小曲线半径
M
350
5
最大自行速度
M/min
10（空载）5（重载）
6
动力方式
电动、电磁制动
3结构组成
该机主要由主导梁、引导梁、辅助顶杆、前支点、中支点、后支点、横梁、纵行台车、吊重行车、横移轨道、运梁车、液压系统、电气控制等系统组成（附图一）。
4架桥机的施工工艺
4.1运输
4.1.1、起重机拆解运输时，应特别注意避免扭弯、撞击，防止各构件损坏和变形等事故。
4.1.2、吊运时必须绑扎牢固，切捆扎处设置衬垫物，捆扎位置以竖杆节点位置为宜。
4.1.3、存放时应放置平稳，并用枕木垫平垫实。
4.2组装
4.2.1准备工作
4.2.1.1首先对作业人员进行技术交底，熟读设备使用说明书及其它有关出厂技术文件，了解设备组成、结构特点、准备组装场地、机具和人力，明确具体组装任务。
4.2.1.2架桥机经装拆、运输到桥台处后，应首先注意检查以下事项：
（1） 检查清点各构件、联接件、机电设备总成部分、电气元件及电缆数量是否符合，结构和机电元件是否完好无损。
（2） 清理各部件特别是运动机构附着杂物，达到整洁。
（3） 检查电缆是否安全、可*，须无断路和绝缘损坏现象。
4.2.1.3架桥机经组装后，应检查下列项目：
（1） 检查各部栓联紧固情况，对任何一个螺栓均不能忽视。
（2） 液压系统油面高度是否符合要求。
（3） 液压系统管路是否有松动和泄漏。
（4） 运动减速机润滑油是否符合使用要求。
（5） 电气系统是否可*、安全、操作无误。
（6） 吊梁钢丝绳是否符合要求。
（7） 限位开关、电铃是否正常。
（8） 随车机具、工具是否齐全。
（9） 电机制动部分是否可*、正常。
（10） 全车进行一次全面润滑。
4.2.2组装
4.2.2.1在桥头路基或桥面上依次按总装图要求组装摆放中支点横移轨道，在桥台上摆放前支点横移轨道，用硬木支垫水平，并保证各轨基础底面差不大于±20mm，纵向间距差不大于±20mm。
4.2.2.2在横移轨道上依次吊装摆放前支点、中支点横移台车，然后将前支点、中支点吊至台车上固定，用临时缆绳固定好前支点，中支点用木塞好，保证两支点纵向直线度。
4.2.2.3在前支点、中支点间搭设枕木垛，从前至后组拼引导梁、主导梁单元梁销接引导梁横联和前、后横联，使纵导梁联结成整体。
组装时应严格控制水平旁弯小于L/2000（L为两支点间距离），达到精度时方可连接销轴、拧紧螺栓。
4.2.2.4分别将前支点、中支点悬挂自行装置、后支点组装在引导梁、主导梁上成整体。
4.2.2.5按图示位置，将横导梁台车吊置在纵导梁上面的纵移轨上，然后将横导梁落在其上并连接固定好。
4.2.2.6吊装吊梁行车于横导梁上。
安装、布置液压管路、电气控制线路。
4.2.3施工技术要求：
（1） 组装架桥机应选择在桥头路基上进行，直线有效长度不小于80m，组装场地平整、夯实，不得有局部路基松软。
（2） 横移轨道下方应用硬木支垫好，轨道铺设应克服桥台或路基横坡，要铺设水平。
（3） 组装时对所有栓接螺栓上紧上牢，保证受力均匀。
（4） 组装前应检查各联接部位有无损伤变形情况，各部螺栓和销子有无脱落、丢失、损坏等情况，应注润滑油部位是否已注润滑油或脂等，然后进行组装。
（5） 组装时对各联接部位、运动机构有无不整洁，附有杂物情况，应进行认真检查清理干净后进行组装。
（6） 对运梁车轨道铺设应选择重型轨铺枕木加横连方式，首先对轨线应对准梁体中心线，以便于桥上运梁荷载分布在梁体肋板上。
应选择坚实路基铺设20cm道碴，在道碴上根据轨材、枕材及荷载选择轨木铺垫距离，达到安全可*。
（7） 组装完毕后应进行一次全面检查和试运转，充分了解各部分工作状态和可*程度，项目包括：
a、 导梁纵移试验；
b、 整机横移运行及制动试验；
c、 行车运行和卷扬吊重试验；
d、 各油缸支腿伸缩试验；
e、 运梁台车运行试验；
f、 机械、电气设备、液压系统等设备及元件的检验。
4.2.4安全操作规程：
（1） 在组装前支点与走行机构后，应及时用风缆方式将前支点拉紧使其站立稳定。
（2） 在横移机构落在横移轨道上方后，应用硬木楔或铁挡头固定横移走行梁，防止滑行移位。
（3） 在吊装时，选用汽车吊或龙门吊作业时，由专人指挥吊机作业。
（4） 临时支撑用枕木井字垛应密实稳固。
（5） 在柱体伸缩作业时，当工作完成应及时插好固定销。
（6） 组装架桥机系高空作业，要注意防止事故发生，冬季、雨天、雾天更应注意。
4.3过孔
4.3.1过孔（附图二）
4.3.1.1、收起前辅助顶杆，支前、后支点，将两行车并行置于导梁尾端前方8m位置，将中支点前移17m。
4.3.1.2、落回导梁，收起后支点油缸，将导梁纵向前移23m至前辅助顶杆到位于前方桥台并支好。
4.3.1.3、顶起后支点，将中支点前移至前方桥台架梁位，收起前支点，驱动前支点纵行动力至前方桥台并支好。
将两行车并行置于原前支点位前方8m，锁前支点与导梁体。
4.3.1.4、收前辅助顶杆、后支点，解除前支点与导梁固定件。
4.3.1.5、将导梁从原位前行17m，并锁固前、后支点同导梁锁定机构。
4.3.2施工技术条件
（1） 如桥有纵坡的情况下，应通过各柱支点调整高度，使机臂调平后进行作业；
（2） 路基与桥台结合处是路基压实薄弱环节，中支点横移轨道铺设时须确认路基压实程度，应采用垫木密排方式，增强荷载传递面，保证作业的安全性；
（3） 架桥机前冲过孔是关键作业，操作人员应熟练掌握控制按钮，严格控制作业范围；
（4） 注意检查各运动元件可*性，特别是联合作业时，应可*同步，否则，立即停止作业。
（5） 滑线电缆应随动自如，不得有挂、挤现象，确保作业安全。
（6） 定位锁定和撤除应及时准确作业。
4.3.3安全操作规程
1、前冲作业前对各运机构必须试运转，确保无误。
2、主机操作人员应依照指挥人员信号准确作业操作。
3、在前行车、后行车等上方平台作业人员是高空作业，注意安全防护。
4、在作业过程中，如出现不良状态，应马上停止作业，特别在作业同步方面。
5、定位锁定和撤除的顺序与部位，每一道作业应由专人进行检查验证。
6、在前辅助顶杆支放前需有作业人员去前方桥台作业，应注意通过导梁上行走安全。
7、在风力大于5级进，严禁前冲过孔作业。
8、在联合作业时，应由指挥人员明确信号，同时进行操作。
4.4运梁作业
4.4.1运梁
4.4.1.1运梁车运梁施工技术条件
（1） 运梁台车在梁场停放后，采用梁场龙门吊或其他方式将梁片吊或移至运梁台车上方。
（2） 运梁车装梁时，梁片重心应落在台车纵向中心线上，偏差不得超过20mm，在曲线上装梁时，可使梁片中心与台车纵向中心线略成斜交。
（3） 梁片落在机动平车上时，梁前端应超出台车支承横梁2~3m，如施工条件限制，可按照规范利用其最大悬出位置，梁片与台车支承间应垫放硬木板或纤维层胶皮，以保护梁片砼。
（4） 运梁台车运送梁片时，应在两台车上分别由专人护送，预防梁片支撑松动。
（5） 运梁台车重载速度为5m/min，由专人操作控制动力。
（6） 运梁轨道基础应坚实平整，不得有死弯，三角坑等，枕木排列间距应小，且两轨间应有横联定位，以保证轨距准确，两轨应保持水平。
4.4.1.2安全操作规程
（1） 运梁台车运梁时，应先试电机制动中是否可*，去掉止轮器后方可自行。
（2） 运梁台车停运时，应及时放置止轮器。
（3） 运梁台车动力电缆由专人看护，不得有挂、挤、压现象发生。
（4） 运梁时由专人指挥，专人操作，信号应果断、明确。
（5） 梁片支撑应确认可*方可运梁，随车都应有专人分别看护支撑。
4.4.2梁片捆梁、吊梁
梁片捆梁和吊梁作业是交*进行的，主要包括以下过程：
当运梁台车将梁片前端到达前吊梁行车下方时，捆梁、吊梁使梁前端脱离前运梁台车状态下进行，运行速度为3m/min，待梁片后端送到后吊梁行车下方时再捆梁，吊起梁片后端，梁片全悬吊状态下进行对位。
4.4.2.1施工技术条件
（1） 捆梁作业应在梁片底面转角与吊梁钢丝绳接触处，安放护梁铁瓦，以免混凝土被挤碎，吊梁绳割伤；
（2） 捆梁钢丝绳应采用6X（37）型、6×37型、6×61型交互捻制钢丝绳，按荷载与绳径选定单绕、双绕或三绕形式，其长度按断面大小计算确定，破断安全系数应大于10；
（3） 捆梁应符合纵向限制规定，按梁体长度进行选择设计允许的悬出范围；
（4） 机臂上应设有专人，其任务时：
防止吊梁行车卷筒钢丝绳掉槽，绕乱绳；
（5） 卷扬用钢丝绳应采用6W（19）型，6×37型或6×61型交互捻制的钢丝绳，其安全系数不得小于6；
（6） 吊梁时应保持左右两侧卷扬升降速度一致，受力正常，前后行车吊梁高度差不应太大，保持梁体水平为佳。
4.4.2.2安全操作规程
（1） 捆梁时两边铁瓦要对正放牢，捆梁钢丝绳应垂直，无铰花和两股互压现象，并置于铁瓦中间；
（2） 梁片起吊后，应将卷扬机作制动试验两次，确保良好后方可走梁；
（3） 经常检查捆梁钢丝绳和各部钢丝绳磨损情况，超过限制时应及时更换，不得凑合使用；
（4） 卷筒绕绳应随时注意，如发现钢丝绳掉槽、乱绳应马上停止作业，更正后进行；
（5） 操作人员应注意力集中，听从指挥人员指挥，指挥人员信号明确、果断；
（6） 吊梁纵行时，走行电机制动应可*灵敏，纵行限位应可*。
4.4.3落梁
公路架梁作业，应先架设外边梁，由外向内逐片架设。
架梁作业顺序应严格按要求进行，不得擅自改变作业要求。
顺序：
在架设外边梁时，应在梁体对孔位后下落至距桥台最高点20cm以上时停止落梁；驱动整机横移动力，使梁体对位于支座垫石上，支护好梁体，撤除吊梁钢丝绳。
4.4.3.1施工技术条件
（1） 落梁顺序应由外边梁→外次边梁→中梁进行架设，运梁应根据架梁顺序进行；
（2） 梁体横移轨道应水平，三条轨道间距离应符合设计尺寸，误差不得大于15mm；
（3） 横移档块应在满足架设情况下设置，不得由太多余量；
（4） 当架设第一片时，应注意梁体稳定可*，对防护支撑要求较高，防护措施应安全可*万无一失。
4.4.3.2安全操作规程
（1） 在梁体对孔后，应在降低梁体高度情况下作横移，增强架梁作业安全稳定性；
（2） 当梁体临时放置时，应在梁体与垫石间加垫面积大的硬木板或纤维胶板，保护梁体混凝土，同时梁体支护牢固可*；
（3） 在梁体下落过程中，应由专人看护卷筒放绳状态，如有夹绳、脱槽现象应立即停机处理；
（4） 梁体临时放置时，在重新吊起前应检查护瓦安放状态，使其符合要求；
（5） 在单片梁就位后，严禁非工作人员上梁走动，避免危险；
（6） 在两片梁相邻就位后，应及时对横隔板联接板施焊，保持梁体稳定；
（7） 梁间横隔板联接板施焊是高空作业，应在辅助搭板安全可*情况下，做好安全防护措施方可进行焊接作业；
（8） 应保证1#、2#柱横移机构安全、同步，如有故障，应及时排除，且制动性能应好；
（9） 在架设梁体时，应对施工现场设专人防护，禁止闲杂人进入施工现场，在桥上作业时，递送物品，应事先联络好，用绳捆牢递送，禁止自由丢落。
4.5桥梁落位安支座
梁片到达就位支座上方后，应精细调整梁片和支座平面、立面上的位置，使之符合有关规定要求后落梁就位。
4.6解体
当单项桥梁架设工程完工后，对架桥机解体应按以下顺序进行：
（1） 同时收前支点、后支点降导梁于低位并支好；
（2） 解除动力电源，撤除机上动力、控制电缆；
（3） 先用吊车拆下前、后吊梁行车及横梁和横梁纵移台车；
（4） 用吊机解除前辅助顶杆，注意吊点位置，防止不平衡情况出现；
（5） 用风缆将前支点拉紧，拆除主导梁、引导梁横联；
（6） 采用从后向前拆除方式，当拆除至中支点后，采取单元梁架设搭设枕木垛方法逐节拆除主导梁和引导梁；
（7） 拆除前、后支点及走行机构；
（8） 将所有构件归类码放整齐，便于运输装车；
（9） 清点栓接、销接件及机电元件，不要造成损坏丢失。
5、方案比较
达渝路三期十个合同段，粱板架设方案共有4种：
1、 两台汽车吊抬吊梁；
2、 采用简易自制单导梁配合龙门吊进行安装；
3、 采用简易自制双导梁安装施工；
4、 采用架桥机安装；
A、汽车吊方案：
采用2台25T以上汽车吊一高一低抬吊梁板上桥，此方案优点是吊装不受盖梁施工的先后次序限制，吊装速度较快（一天平均架设5~7片梁）。
缺点是：
费用较高，施工受时间、场地、桥梁类型限制，且预制速度跟不上吊装速度，将造成设备闲置。
B、采用简易自制单导梁配合龙门吊进行安装：
此方案优点是：
费用低，不受场地、时间限制。
缺点是：
吊装速度很慢（一天只能架设2~3片梁），安全性差，梁板调整范围小。
C、采用简易双导梁安装：
此方案优点是：
费用成本较低，也不受场地、时间限制，使用设备少，调整范围大。
缺点是：
一天只能架设3~4片梁，吊装速度慢。
D、架桥机：
此方案优点是：
操作简单，施工方便，灵活性强，吊装速度快，最高速度架设时，一天可以架设一孔16片，平时一般架设10~12片，架设安全可*，缺点是：
一次性投入成本较大，搬迁困难，适用于数量较大的桥梁架设安装。
且需长期配备一台16T以上吊车跟随作业。
5、 运用实例
达渝路D5合同段K109+832方家碥大桥为5×20m钢筋砼空心板桥，桥全长100m，梁板80片，采用架桥机进行架设，架设时间为：
2002年12月12日开始，于2003年1月11日安装完毕（其中雨天8天）。
实际作业23天，安装梁片80片。
6.1人员配置情况
序 号
项 目
人 数
1
技术员
1
2
指挥员
1
3
控制台兼电工
1
4
0#柱操作员
1
5
1#柱操作员
1
6
3#柱操作员
1
7
运梁汽车驾驶员
2
8
25T吊车驾驶员
1
9
其他工人
4
合计
13人
6.2机具设备配置
架桥机1台，90KW以上发电机1台，运梁汽车2台，25T吊车1台。
6.3架桥机安装梁板施工进度（如附图三）
序号
项 目
2002年12月份
2003年1月份
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
准备工作
1天
2
拆、运输、安装架桥机
7天（其中16、17号为雨天）
3
冲孔（1、2孔）
雨
2天
4
安装梁板
雨
雨
雨
3天
5
冲孔（3、4孔）
2天
6
安装梁板
雨
3天（其中5号为雨天）
7
冲孔（5孔）
2天
8
安装梁板
2天
9
检查
1天
K109+832方家碥大桥梁板安装进度表（附图三）
6.4达渝路D5合同段K109+832方家碥大桥架桥机架设梁板施工工艺流程图
准备工作（场地准备，人、机、料齐备）
架桥机拆除、运输到待架桥梁
架桥机组装
架桥机调试
架桥机过孔（1#、2#孔）
安装1#、2#孔梁板
架桥机过孔（3#、4#孔）
安装3#、4#孔梁板
架桥机过孔（5#孔）
安装5#孔梁板
拆除架桥机
6.5该桥架设完毕后经检测各项指标均符合JTJ041-89《公路桥涵施工技术规范》的要求。
6.6成本分析
JSH40/140双导梁步履式架桥机购置费用为160万元，施工使用折旧年限按15年计算，则设备在头1~2年内平均一年的折旧率按原值的10%计算，即一年16万元，达渝路三期工程D5合同段使用架桥机架设梁板共496片，计划在10个月架设完毕，即平均一片梁成本投入为322.58元（即30元/1m3砼），装拆架桥机费用为270元/1片梁（即27元/1m3砼），吊车、拖车及其他设备机械费用1150元/1片（即115元/1m3砼）（平均每月按22天计算）。
使用架桥机安装梁板总成本大约为90~100元/1m3砼，而采用导梁安装梁板成本为150元~170元/1m3砼，平均成本降低50元/1m3砼。
K109+832方家碥大桥安装80片空心板，所用时间22天，比原计划工期提前了一周，架设中未发生经济事故，说明采用架桥机架设时间短，安全可*。
7结束语简支梁桥架设方案很多，诸如跨墩式龙门吊机，单导梁、双导梁，扒杆以及架桥机架梁等等，如何根据施工现场的地形，现有的施工设备和桥型等条件，布置合理的预制场地，选择最经济、最适宜、最安全可*的架设工艺是现场施工组织设计的重要内容
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