杨昭庆，魏国涛

中交一公局集团有限公司，北京 100024

高速公路小曲线半径桥梁由于地形起伏较大和支架搭设较难而采用预制结构，增加了梁片架设的难度。小半径T梁架设时架桥机过孔旋转角度较大，可改装伸缩式或可旋转中支腿实现大角度旋转；过孔时前支腿无法同时落于盖梁上，可通过加宽盖梁、搭设牛腿托架、钢管支架等作为临时支撑，但是增加了工程成本。因此，有必要研究如何突破采用常规架桥机进行小半径T梁架设时无法大角度旋转过孔和边梁难以落梁到位的技术瓶颈。

1 小半径T梁架设工程概况

某山区高速公路枢纽互通包含6座匝道桥，桥梁最大纵坡为4%，最大横坡为5%，上部结构采用预制T梁。其中，5座匝道桥涉及小半径40m预制T梁架设，最小平曲线半径包含155m、175m、200m、230m四种不利工况，架桥机过孔时需旋转7°～15°。

2 架桥机过孔和边梁落梁方案

2.1 架桥机旋转过孔

双导梁架桥机旋转通过以下两种方式。

（1）主梁前移后，利用中支腿、后托轮支撑架桥机，后托轮位置固定，横移中支腿时，架桥机以后托轮为转点实现旋转，如图1所示。

图1 横移中支腿旋转（单位：m）

（2）以中支腿为支点，后端天车钢丝绳配重拉力提供抗倾覆力矩，一侧主梁固定在中支腿位置，另一侧前进或后退也可实现旋转，天车同步移动保持配重拉力处于竖直受力状态。单侧主梁前进与另一侧主梁后退交替进行，以此释放挤压应力和消除弹性变形，确保架桥机稳定性，如图2所示。

图2 单侧主梁移动旋转

当第一种旋转方式中支腿横移至极限位置或限位板间隙较小无法继续旋转时，可采用第二种旋转方式。但是，第二种旋转方式的旋转角度会受主梁与限位板间隙限制。为了保证架桥机的稳定性，主梁与驱动轮滑槽间隙不宜过大，超出角度限值将造成滑槽切削主梁甚至挤压破坏。单次旋转总角度超出10°时，需要调整中支腿或滑槽角度再次旋转到位。

2.2 旋转过孔方案

（1）旋转过孔思路。该工程与常规架梁过孔的主要差异在于配重和旋转。由于采用钢丝绳兜住已架设T梁作为配重，为了防止兜梁拉力对T梁产生结构破坏，需要在兜梁吊点附近施加相应荷载。

通过分析架桥机旋转机理可知，第一种旋转方式受桥梁宽度和滑槽间隙影响，中支腿横移距离较小，当中支腿与后托轮距离过小时容易造成架桥机失稳。因此，设定中支腿与后托轮间距18m，参照大车转小弯时先靠外侧再向内侧切弯的原理，将架桥机尽量靠近外边梁，以增大中支腿横移距离，从而实现旋转角度最大约6°。此时需要采用第二种旋转方式继续旋转，通过提前预设中支腿或滑槽角度，循环往复前移或后退单侧主梁，旋转4°～5°使累计旋转角度达到10°。前支腿内外两侧可落于前方盖梁上，利用前支腿、后托轮支撑架桥机，调整中支腿角度。最后，再次将架桥机翘起，继续运用第二种旋转方式将架桥机旋转至与待架梁片平行。

（2）旋转过孔步骤。以155m小曲线半径架设40m预制T梁，架桥机过孔旋转角度达到15°的最不利工况为例进行分析，过孔旋转采取6°+4°+5°的方式，具体步骤如下。

第一，架桥机靠边。架桥机靠近外边梁，目的是增大旋转时中支腿横移距离和架桥机旋转角度。上一跨小半径架梁时，架桥机喂梁贴近内侧，可通过外移架桥机→前移后托轮→前移中支腿、后托轮→外移架桥机→中支腿前移，使架桥机贴近外边梁，同时具备后托轮支撑空间。

第二，架桥机前移30m。架桥机长度68m，主梁前移18m，起重天车后移，再次前移主梁12m，后端配重不致倾覆。

第三，旋转6°。主梁前移30m时天车、后托轮等均在架桥机尾端，此时后托轮距中支腿距离过大，横移相同距离旋转角度偏小，因此需要将后托轮和天车前移至距离中支腿18m左右。将中支腿向内横移1.86m，架桥机以后托轮为转角点旋转6°。

第四，过孔10m至桥台。天车钢丝绳提供拉力防止架桥机倾覆，放置压梁配重防止梁片产生结构破坏。架桥机主梁前移10m至前方桥台，内侧前支腿位于盖梁上方，外侧前支腿仍处于悬空状态，距离桥台侧墙3.7m。

第五，旋转4°。后续旋转时逐步调整天车位置和钢丝绳拉力保持竖直受力和主梁平衡。关闭内侧导梁电机，外侧主梁前移旋转1°后，关闭外侧导梁电机，内侧主梁后退旋转1°，如此循环往复。架桥机旋转4°，主梁与限位板已无间隙用于旋转，前支腿两侧均可支垫在前方桥台上。

第六，调整中支腿角度旋转5°到位。前支腿轨道和后托轮就位，缓慢松开天车钢丝绳，利用前支腿、后托轮支撑架桥机，调整中支腿角度与待架梁片垂直。去掉后托轮，加大天车钢丝绳兜梁拉力使前支腿高出横移轨道20～30cm，此时架桥机由中支腿支撑，天车钢丝绳提供抗倾覆拉力保持平衡。采用第二种旋转方式继续旋转5°，与待架梁片平行。旋转过程中需要变换钢丝绳兜梁的梁片时，可放下前支腿进行临时支撑再调整。旋转结束后调整架桥机姿态以便喂梁。

2.3 边梁落梁

小转弯半径施工点，将T梁架设顺序调整为外边梁→外次中梁→内边梁→内侧中梁→中梁。落梁时内侧边梁就位较为简单，不再赘述。外侧边梁落梁时，前支腿需超出盖梁边缘，中支腿需超出边梁肋板。通过计算前支腿和中支腿支点的受力情况，进而计算其抗倾覆稳定系数，确保外边梁落梁时架桥机结构安全。经受力验算，外边梁落梁时架桥机抗倾覆稳定系数满足要求。路面有横坡时，高边支垫需确保外边梁边缘不致被压坏。

2.4 特殊工况受力验算

过孔至桥台后需要旋转时，天车拉力偏载情况不明显。旋转结束后，受兜梁吊点限制，钢丝绳拉力存在偏载，需要2台天车同时不均匀受力使主梁保持平衡。首先计算旋转前不存在偏载时钢丝绳受力情况，然后分析旋转后偏载情况，再通过前后天车分别施加拉力，并根据拉力作用点偏移情况，以内外两侧主梁力矩平衡计算前后天车拉力值。最后，计算满足1.3倍抗倾覆安全系数时的钢丝绳拉力或配重值。经计算可知，在旋转过程中，逐渐增加前天车拉力，同时释放后天车拉力，即可保持架桥机平稳旋转。

3 小半径过孔实施及效果

该项目小曲线半径桥梁旋转过孔按照架桥机靠边→过孔30m→横移中支腿旋转5°～6°→循环移动单侧主梁旋转3°～5°→过孔至前方盖梁→调整中支腿角度再循环移动单侧主梁旋转4°～5°到位→部分拆除后端主梁七大步骤进行，需要注意以下方面。

（1）当旋转角度＜13°时，架桥机累计旋转8°以下可实现前支腿两侧均到达前方盖梁。因此，中支腿前移可一次到位。部分桥跨无须拆除最后一节主梁即可喂梁。

（2）针对旋转过孔偏载问题，需要进行梯度支垫，确保架桥机水平。若在旋转时主梁上翘并离开后托轮上任意接触点，天车钢丝绳必须再一次收紧。通过计算可知，为了防止钢丝绳兜梁对梁片产生结构损坏，增加的配重最重约为20t。

（3）当T梁运输时横坡较大时，运梁车低边可采取铺垫措施。喂梁时需要横跨梁片，除横隔板、湿接缝钢筋连接外，需要采用厚度3cm钢板铺垫湿接缝，防止运梁车侧或已架T梁侧翻。

通过工效统计，常规桥梁过孔4～5h，小半径过孔10～15h。该项目共完成15跨小曲线半径桥梁旋转过孔和T梁架设，旋转角度7°～15°，再一次印证了该方案的安全性和可操作性。

4 结束语

在面对小半径T梁架设时，该项目并未采取增加牛腿托架、加宽盖梁、设置钢管支架等辅助措施。主要通过对过孔实施步骤的研究，充分发掘和利用双导梁公路架桥机的潜能，采用分步旋转过孔法完成15跨小曲线半径T梁架设，实现了常规双导梁公路架桥机架设155m曲线半径上40m预制T梁的突破，为小半径T梁架设提供参考经验。同时，为类似工程施工提供了理论依据和实践数据。