移动支架造桥机节段拼架32m双线箱梁 辽河特大桥.docx

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移动支架造桥机节段拼架32m双线箱梁辽河特大桥

支架造桥机节段拼架32m双线箱梁

1　概况为解决大跨度双线单室箱梁架设的难题，根据铁道部科技发展计划99G22号合同研究开发的要求，在采用ZQJ-32/56型移动支架造桥机施工的灵武黄河特大桥、三盛公黄河特大桥的基础上，着眼于秦沈客运专线24～32m跨度的双线箱梁，并结合京沪铁路24～32m双线箱梁的梁型技术设计，研制成适用于拼造秦沈客运专线、京沪高速铁路24～32m跨度双线箱梁节段拼法施工的“GZ24/32-8000型箱型梁移动支架造桥机”，于1999年6月28日在北京通过铁道部组织的技术方案设计专家评审，并于2000年9月17日在秦沈客运专线辽河特大桥上成功地拼架出第一孔32m双线箱梁。

辽河特大桥，位于秦沈客运专线B30-1标段，其中心里程为DK337+633.79，全长2433.59m，该桥上部结构为74孔32m跨度预应力混凝土双线简支箱梁，采用单箱单室等高度箱形截面，箱梁高2.6m，底宽6.0～6.4m，顶宽12.4m，底板厚度25cm，顶板厚度30cm，腹板厚度45cm，全长32.6m，重约800t，每孔梁分为5节段预制，节段长除两端段为5.35m外，其余段长均为6.5m，最大节段重150t，节段间共4个湿接缝，每个缝长0.6m，采用现场预制梁段节段湿接缝拼架施工。

2　GZ24/32-8000型移动支架造桥机简介

2.1　主要技术设计造桥机为移动支架型、单元组合式；设计跨度Lp≤32m；梁体宽度B≤12.80m；梁体高度H≤2.80m；梁体重量G≤800t/孔；梁段长度Li≤8.00m；重量Gi≤150t/段；线路坡度i≤12%；曲线半径R≥3000m。

2.2　造桥机的总体构造GZ24/32-8000型造桥机由移动支架、墩上支撑系统、喂梁系统、移行系统、运梁系统组成（见图1）。

（1）移动支架。

包括主桁架、下托梁、上平联、下平联，由八七型铁路应急抢修钢梁制式器材拼组成框架结构，长82m，宽13.9m，总重253t，根据其功能的不同分为前导支架、主支架、尾部支架3部分。

主支架采

用双层八七梁结构，用以承接混凝土梁拼装架设的全部荷载，是传递梁段荷载的构件，包括耳板、横梁、纵梁与箱式支撑、启闭装置5部分，通过耳板将下托梁销接于主桁架下弦节点上，下托梁分3个单元组拼，在移动支架前移过墩时，在横梁中间分单元向两侧打开。

（2）墩上支撑系统。

结合辽河特大桥全为钻孔桩基础，设计采用八三军用墩直接支承于承台上，墩上支撑系统不与桥墩台身帽相互联系，以在设计上保证不损伤下部主体工程。

（3）喂梁系统。

主支架与尾支架段上平联下设置内挂式运行轨道，并在轨道上配置4台80t起重小车，配以改进型JJMW-5慢速卷扬机和改进型H80×7D型滑车组，构成喂梁系统，承担将梁段从到达尾支架处的运梁平车上喂至主支架内预定位置，具备垂直和水平运输功能。

运梁小车将梁段运至造桥机尾部，启动喂梁系统，通过4台起重小车将梁段提升5～10cm，后撤运梁平车，将梁段下放1m左右，起重小车吊着梁段水平前移8m左右，下放到离下托梁顶面距离约25cm左右，然后起重小车继续前行将梁段喂送至梁段的纵向预定位置，下放梁段支承于置于下托梁上的箱式支撑上。

起重小车的行走和起升采用无线遥控和变频调速技术，在下托梁上配以梁段限位装置，可进行梁段的快速精确定位，4台起重小车可单独或同时起升和行走，梁段的调整和定位极为方便，而且大大简化了操作步骤，缩短了施工时间。

（4）移行系统。

移行系统包括移行动力车和牵引卷扬机。

移行动力车采用在运梁平车上附设移行车架，用作移动支架向前移行的后支点，在下平联的后端安装两台5T卷扬机，与运梁平车共同作为造桥机前移的动力装置。

移行时，在新拼架好的梁孔上接铺轨道，将移行车架置于运梁平车上，将运梁平车行走至造桥机的尾部，用4台100T液压千斤顶将移行车架连同移动支架顶起，同时将移动支架与滑道间的支撑块撤出，安装四氟乙烯滑板，并将移动支架置于滑板上，将2台5T卷扬机的动滑轮锚固在两侧主桁架尾部的下弦杆上，定滑轮锚固在中间墩上支撑的滑道支座上，用4台起重小车打开第一单元下托梁，同时起动运梁平车和卷扬机，造桥机前移。

GZ24/32-8000型移动支架造桥机克服了ZQJ-32/56型移动支架造桥机使用拖拉滚轮箱，滚轮易损坏，下弦杆磨损严重，横向限位难的缺点，在下弦杆上安装下垫板，在滑道支座上设置横向限位装置，安

装不锈钢板，移行时在不锈钢板与下垫板之间放置四氟乙烯滑板，大大减小了摩擦阻力，移行平稳。

（5）运梁系统。

运梁系统由1台WBDY400t无线遥控变频调速运梁平车配置1台120kW柴油发电机组成，负责将梁段自预制梁场运输至移动支架尾梁处。

运梁平车自带动力和牵引装置，无需牵引机车，采用无线遥控变频调速技术，并设有声光报警自锁装置。

3　造桥机节段拼架箱梁施工

3.1　工艺原理和流程

GZ24/32-8000型移动支架造桥机拼架混凝土箱梁是以墩上支撑系统作为支架的依托，通过运梁平车将梁段运输至移动支架尾部，然后由喂梁系统将梁段喂至造桥机主支架内的预定位置，在支架内进行对图2　造桥机拼架箱梁施工工艺流程位串联湿接，原位拼架，整孔组拼，待湿接缝达到强度后，整孔张拉。

向前拖拉造桥机滑移过墩，就位于下一孔跨，原位建造预应力混凝土梁。

其拼架箱梁施工工艺流程见图2。

3.2　施工操作要点

3.2.1　梁段吊装就位

（1）利用200t龙门吊机将梁段吊放安置于梁上400t运梁平车上，通过运梁平车，将梁段移运至造桥机尾部并进入尾梁腹腔内。

为防止运梁平车行走时梁段移动，在梁段前后左右均安放限位装置。

（2）梁段运至尾梁腹腔后，启动喂梁系统，通过卷扬机和滑车组将送至造桥机尾部的梁段提升5～10cm后撤运梁平车。

（3）将梁段下放1m左右，喂梁系统带着梁段水平前移8m左右，至梁段下放至下托梁上不妨碍时，下放梁段约3m至梁底，离下托梁顶面距离25cm左右，然后喂梁系统继续前行将梁段喂送至梁段的纵向预定位置，下放梁段支承于下托梁上的箱式支撑上，箱式支承支托的纵向设置在距梁段端部1m位置。

3.2.2　梁段调位梁段位置调整包括纵向位置调整、横向位置调整和拱度调整。

（1）梁段的纵向位置按设计放样位置控制，通过纵向移动一次就位，为了防止梁体张拉后，混凝土收缩变形，梁长缩短，要将梁段纵向定位长度比设计加长15mm；横向位置以线路中线控制梁段截面中心与其重合，通过箱式支承架上的滑板和千斤顶调整。

（2）梁段竖向高度调整是千斤顶配合丝杆共同进行的。

为了部分抵消张拉后产生的上拱度，各梁段在造桥机上组拼时应在梁底预设下挠度，下挠度的设置是根据造桥机的设计挠度曲线和设计每孔梁的预留拱度曲线来确定每个丝杆的初调高度，最后通过千斤顶及箱式支承架高度来设置各个梁段的底标高。

（3）计算梁段箱式支承顶预设高度。

箱式支承高度H=Y-Y′，其中，Y为满载时造桥机支架综合挠度；Y′为梁段就位时预留的下挠度。

下挠度Y′=F-F′，其中，F为张拉后箱梁产生的上拱度；F′为钢束，湿接缝混凝土等对造桥机支架产生的下挠度。

（4）在全部梁段就位后，利用经纬仪、水平仪按设计要求精确调整各段位置。

3.2.3　湿接缝灌注梁段位置经仔细调整满足要求后，即可进行湿接缝模板安装、钢筋绑扎、预应力孔道的连接和钢绞线穿束等工作，检查合格后由两端的接缝开始，向跨中接缝同时灌注混凝土，先灌完所有湿接缝底板混凝土后，再从两端相向同时灌注腹、顶板混凝土。

3.2.4　预施应力及调落支承

在造桥上进行梁节串联张拉，为解决钢桁梁支架的反弹对混凝土梁的影响，采用了分次对称张拉、分次调落支承的方法，确保在张拉过程中梁体不开裂，满足设计规范要求。

图3　梁端钢束

（1）箱梁预应力钢束共分三批张拉，二次落架，湿接缝混凝土强度达到100%设计强度后，先对称张拉8根钢束（2N3、2N4、2N5、2N6）见图3，调整回落丝杆值为一期恒载产生挠度的2/3；再对称张拉4根钢束（2N3外、2N4外），落架至箱梁与膺架完全脱离，然后再张拉其它钢束。

（2）箱式支承调落箱式支承调落量采用二次抛物线形计算，并与造桥机支架在箱梁作用下所产生的挠度变化进行对比，确保各支承丝杆调整值。

箱式支承分二步调落，要求每一步骤丝杆调落过程中需分数次进行，否则会因部分丝杆回落落后，未回落的丝杆承载力过大而退不下来，以拼架56孔箱梁为例，张拉落架时丝杆回落量具体数值见表1。

施工时可根据表1和丝杆所在的位置用内插法确定每个丝杆每遍调整值，调整时分两组从两头平行作业至跨中，丝杆如果拧不动，用油压千斤顶预顶以减少丝杆的压力，但不得使丝杆和箱梁梁底脱离，为保证调整精度，以丝杆旋转的周数进行控制。

3.2.5　孔道压浆孔道压浆工作在移动支架拖拉到下一孔跨后，使压浆工作不占用移动支架时间。

压浆采用一次压浆工艺，压浆顺序自下而上逐孔进行，一孔梁应连续压完。

3.2.6　造桥机滑移过墩及恢复就位

（1）下托梁开启，下托梁由承托混凝土梁的工作状态到过墩滑移，采用旋转开启式。

下托梁用单销连于造桥机支架外侧，借助导链滑车吊链控制收放，打开后下托梁自然下垂。

（2）上下滑道，造桥机支架由滑道支座和移行车架承托。

滑道支座有滑板支撑滑道下弦，梁尾滑道用移行车架为依托，在已成混凝土梁上铺设的钢轨滑道上滑移，上下配合使用，有助于保持支架向后的倾复稳定性。

（3）支架滑移的上滑道移行车架，又做为造桥机滑移时的后端导向。

要求轨道铺设标准，轨道中心以线

路轴线为准，误差≤±5mm，轨距误差≤±2mm，箱顶标高:

纵向误差≤±5mm，横向误差≤±2mm。

（4）滑道支座作为造桥机支架滑移的下滑道及前端导向。

滑道支座中心距离为13900mm/2，要求滑道支座轴线与桥轴线平行，位置偏离误差≤±5mm，箱顶标高累计误差≤±3mm。

（5）造桥机支架滑移过墩方法。

在造桥机支架导梁下平联安装两台5t卷扬机，作为支架滑移动力。

动滑轮安装在支架主桁下弦尾端的牛腿上，在其上缠绕钢丝绳并引到前端滑道支座内侧牛腿上作为定滑轮的锚固，以构成工作平台，来缠绕拖拉钢丝绳。

（6）拖拉造桥机支架到下一孔跨准确位置后，起顶支架，安装造桥机支架支承垫板，闭合下托梁，安装纵梁两端的拆装部分。

（7）检查恢复后的造桥机支架，能否满足使用要求，严禁造桥机支架及其它机械设备带问题工作。

4　工艺特点

利用GZ24/32-8000型移动支架造桥机进行节段拼架箱梁施工，技术设备配套简单，操作方法简便，不受桥址地形条件及墩高限制，不影响桥下通车。

其主要特点如下:

利用移动支架墩顶原位建造PC梁，梁体直接建在桥孔，可一次到位，不再顶推滑移或起落升降。

梁段预制与拼组架设平行作业，按流水作业安排流程，便于施工管理和安排机具人力。

移动支架造桥设备自动化程度高，循环周期短（10～15d），梁段运输平稳组拼方便，安全可靠。

以节段拼装法为主，梁段工厂化预制，墩顶原位拼装湿接，平行作业，可以建造简支梁或连续梁。

支架以八七梁为主拼组而成，在支架腹内梁段拼装成混凝土箱梁，作业空间大，安全性能高。

5　结束语

GZ24/32-8000型箱型梁移动支架造桥机研制及使用成功，突破了我国铁路大吨位混凝土双线箱梁制约在24m范围的限制，为推动我国铁路桥梁建造技术向“双线、整体、大跨度”发展提供了必要的条件。

图1　GZ24/32-8000型造桥机总体构造（单位:

mm）

图3　梁端钢束

表1　　箱式支撑丝杆回调量测点位置/m一期荷载挠度值/mm第1次落架/mm第1遍调量第2遍调量第2次落架/mm0000032066772488711431515141546151516194415151423258872719667300000