陈贤俊 罗晓兵 唐积 汪嘉伟

(中交第二航务工程局有限公司，湖北 武汉 430040)

传统公路架桥机在应对小曲线半径和窄桥面施工时，大多采用轨道与支腿横移台车间隙或搭设辅助平台等方式调整架桥机转弯线性，施工过程中需要不断转换前支腿和中支腿受力，以满足架桥机线性调整要求，施工操作复杂、工效低，并且受桥梁设计参数影响明显。

一、工程概况

（一）项目概况

马来西亚SUKE高速公路为乌卢巴生至贝溪河高架高速公路工程，全长31.8km，主要施工内容为桥梁工程，其中桥梁共计18座，单线长度为11.13km，主线桥梁单幅宽度为14.9m～23m，匝道桥宽度为8.9m，桥梁上部结构设计为预制U梁和预制小箱梁。

（二）架桥机曲线施工极限条件

马来西亚SUKE-CA4项目匝道桥梁设计复杂，以小曲线半径、窄桥面、大纵坡和大横坡为主要特点，对于小箱梁架设施工难度大。

二、架桥机选择及优化

（一）架桥机选择

SUKE-CA4项目选用一台JQIV200-42A步履式公路架桥机，如图1所示，满足双向架设功能。架桥机结构主要包含主梁、前临时支腿、前支腿、中支腿、临时中支腿、尾支腿、前后上横梁、2台100t起重天车及吊具、电气系统和其他零星构件等，整机重量257t。

（二）架桥机优化

1.关键位置设置铰座

前支腿反滚轮组机构下方、上下横梁之间、中支腿反滚轮组机构下方、元宝梁与横移机构横梁之间分别设置一个旋转铰；曲线段过跨中，反向横移时，前支腿上横梁、中支腿元宝梁在横移过程中与铰座下方机构形成反向位移，在单次线性调整中获得最大的调整幅度。各支腿反滚轮组下方旋转铰座跟随主梁旋转，铰座可完全释放主梁与支腿之间因线性调整而形成的应力。

天车纵移机构上下横梁、主梁前后端横联与主梁结合处分别设置一个旋转铰。前临时支腿在超前墩盖梁上就位，需要适应超前墩线性支撑，架桥机主梁框架形状改变，单推一侧主梁后，主梁前后横联铰座及天车纵移机构铰座适应性跟随转动，以克服横联与主梁、天车纵移机构与主梁的应力。

表1 SUKE-CA4项目部分特殊位置设计参数

图1 JQIV200-42A架桥机结构图

图2 曲线半径160m、桥宽8.9m过跨工艺流程图

2.增加一对临时中支腿

架桥机原设计通过的最小曲线半径为200m，过跨方式为每隔1m～2m倒换一次尾支腿和中支腿实现支腿前移。由于前临时支腿无法在桥面上支撑，倒换次数较多，劳动力投入大，工作效率低，难以实现该项目设计的极限条件。经过研究优化后，创新性地增加了一对临时中支腿，在前支腿前方可任意移动临时中支腿的位置，灵活调整各支腿支撑跨度及位置，打破架桥机自身长度过长对于曲线转弯半径的限制，同时避免曲线施工中架桥机辅助支架的搭设。

三、曲线半径160m、桥宽8.9m过跨

架桥机在曲线半径160m和8.9m窄桥面过跨前应完成前一跨箱梁湿接缝和横隔板钢筋的焊接，待满足条件后再进行过跨施工。

（一）架桥机第一次转弯线性调整

松开天车、前支腿、中支腿绞座螺栓，解除因前、中支腿反向横移时前支腿上下横梁、元宝梁与横移机构发生相对位移的约束。将临时中支腿支撑到前支腿后方，利用前支腿左右反滚轮组单动，前支腿上横梁沿曲线外侧向前、沿曲线内侧向后移动到极限位置，使前支腿、中支腿获得最大单向横移距离。调整好前支腿后，临时中支腿后移至中支腿前方，整机横移使临时中支腿在桥面支撑，利用中支腿左右反滚轮组单动，使中支腿上横梁沿曲线外侧向后、沿曲线内侧向前移动到极限位置。然后将前支腿、中支腿反向横移直至靠曲线外侧尾支腿刚好可支撑在桥面边缘，完成架桥机第一次线性调整。

（二）架桥机第二次转弯线性调整

将中支腿前移支撑至离前支腿最小安全间距25m的地方，此时架桥机转弯线性调整幅度最大，两台天车行走至前支腿与中支腿跨中位置平衡整机，通过水准仪测量前、中支腿附近处主梁高差，将整机主梁坡度控制在1%以内。前支腿向曲线内侧单动行走，整机以中支腿元宝梁铰座为圆心旋转，完成架桥机第二次线性调整。

（三）前临时支腿就位

架桥机主梁第二次前推，前临时支腿位于超前墩盖梁前方20cm时停止前推，操作单侧反滚轮组使一侧主梁前推，直至超前墩盖梁中心线与主梁横联中心线平行。单动施工过程中，随时监测天车纵移机构绞座是否在跟随主梁框架形状变化而适应性旋转。主梁继续前推，前临时支腿在超前墩盖梁定位。

（四）中支腿就位

前临时支腿就位之后，临时中支腿应在尾支腿沿主梁轴线前行至最近可支撑位置前4m进行定位支撑。临时中支腿定位支撑后，靠曲线内侧尾支腿在中支腿后方支撑与临时中支腿形成错位支撑，天车必须在中支腿上方压载，每根临时中支腿和尾支腿使用3个3吨手拉葫芦将支腿沿横向、纵向与桥面预埋钢筋锚固。中支腿脱空前行至临时中支腿后方支撑受力，临时中支腿脱空至前支腿后方，尾支腿在中支腿后方支撑受力，中支腿再次脱空前移至前支腿后方，中支腿支撑受力前用手拉葫芦前后调整，消除中支腿元宝梁相对位移，中支腿受力支撑完成就位。

图3 前支腿和中支腿反向横移示意图

图4 前支腿和中支腿反向横移施工

（五）架桥机第三次线性调整

前支腿脱空后通过手拉葫芦消除上下横梁相对位移，并前行至超前墩受力支撑，主梁第三次前推，将前支腿、中支腿反向横移至极限位置，直至架桥机线性与待架桥跨线性完全一致，架桥机最终转弯完成线性调整，最后再架梁。

四、架桥机140m小曲线桥面行走施工

K5P7～K5P12为匝道140m曲线转弯段，上部结构为预制U梁，桥面施工完成后，架桥机沿桥面行走至K5P15墩继续架设小箱梁。当架桥机进行第二次转弯线性调整时，因另外一处匝道桥墩身及上部结构在尾部主梁旋转方向，致使架桥机整机线性调整后无法与超前墩盖梁纵向中心线匹配，主梁第二次前推后，前临时支腿无法在超前墩盖梁就位，经过研究最终采用大悬臂条件下调整架桥机线性的方式。

第一次线性调整完毕后，整机横移直至前支腿抵达曲线内侧极限位置；

主梁前推，天车后退，直至主梁后端越过干涉区域，此时前临时支腿已抵达超前墩一侧，两天车在中支腿前后作为稳定力矩压载，此时整机处于大悬臂工况；

参照架桥机第2次线性调整步骤，松开前支腿锚固压板，锁死中支腿锚固压板和前支腿夹轨器，中支腿向曲线外侧横移，整机以前支腿上下横梁铰座为中心旋转，直至前临时支腿能完全在超前墩盖梁上方支撑。

五、注意事项

第二次线性调整中，因旋转时两支腿反滚轮组之间的间距在不断缩短，会造成前支腿或中支腿倾斜。必须要锁好中支腿压板螺栓且解除前支腿压板螺栓，每次横移不超过50cm,且随时监测前支腿垂直度。发现倾斜立即停止，通过单动前支腿两个反滚轮组调整前支腿垂直度，使前支腿回正，然后继续横移到极限位置，锁好前支腿夹轨器，直至中支腿行走到极限位置。

前临时支腿就位时，因纵移机构行走轮与轨道有间隙，极有可能未及时旋转绞座，天车两侧纵移机构间距无法与两侧主梁间距匹配，绞座上下易脱离，若绞座法兰盘缝隙逐渐变大，应立即停止，单动一侧天车纵移机构，使绞座复原。调整好后，两侧主梁继续前推。

中支腿就位时，因中支腿已横移至桥面曲线外侧位置，靠曲线外侧尾支腿悬空，偏离了桥面支撑位置无法支撑，中支腿无法脱空前行，必须调整临时中支腿至尾支腿前方2m范围内才能继续支撑。

架桥机在小曲线、窄桥面、大纵坡桥面行走时，整机必须要在主梁前推之前横移至前支腿抵达曲线内侧极限位置，如果在大悬臂工况下横移前支腿，以中支腿为旋转中心旋转整机，前支腿启动和停止时悬臂会因为惯性左右剧烈晃动，整机有倾覆风险。而如果以前支腿为旋转中心，中支腿横移机构给整机带来的惯性力会被前支腿大部分吸收，悬臂晃动较小。因此大悬臂工况下前支腿不允许横移施工，只能作为旋转中心。

六、结语

我国比较成熟的公路架桥机架设线路条件最小曲线半径为350m，马来西亚SUKE-CA4项目创新性的在架桥机前支腿、中支腿、天车、主梁前后端横联等关键位置设置铰座增大了架桥机单次线性调整幅度。通过增设一对临时中支腿，与尾支腿形成错位支撑的架桥机转弯线性调整技术，使架桥机在8.9m桥宽设计条件下的最小工作曲线半径由195m降低至160m。在更小曲线架桥机行走的工艺中将临时中支腿前置代替前临时支腿，打破了架桥机受自身长度对曲线半径的限制，将总长78m的公路架桥机在桥宽8.9m桥面行走最小曲线半径刷新至140m，拓宽了架桥机预制安装小箱梁施工工艺的运用范围，具有较大的应用前景。