贝雷梁架桥机在立交桥施工中的应用

'桥梁工程BridgeEngineering贝雷梁架桥机在立交桥施工中的应用张文清（中国地质工程集团公司，北京100093）摘要：结合蒙古B1公路项目中自制贝雷架桥机，完成立交桥30m预应力T梁架设的工程实例，总结了贝雷架桥机的原理、拼装顺序、施工操作以及该方法在类似工程中的应用范围。关键词：立交桥；T梁；贝雷梁架桥机；方案优选中图分类号：U445.36文献标志码：B文章编号：1009-7767（2010）05-0053-03ApplicationofBridgeGirderLaunchingMachineAssembledbyBaileyBeamsinanOverpassConstructionZhangWenqing1工程概况架桥机也被列为次选。B1项目位于蒙古境内的亚洲三号公路，距离北京3）贝雷梁架桥机约850km，其中某公路立交桥跨欧亚铁路线，设计为贝雷梁架桥机由贝雷片组装而成，其适应性强，预应力T梁跨铁路钢筋混凝土桥。全桥长49.069m，互换性好，运输便利，用途多样。宽12m，距铁路线高9m。桥面铺设7m宽双向单车道鉴于吊装和大型架桥机具有高成本、高风险、工期沥青混凝土路面，两侧人行步道宽约2m。每根梁自重长等局限性，贝雷梁架桥机被列入重点研究范围。62.5t，加上桥面护栏、现浇钢筋混凝土隔离护墙等设经过仔细翻阅资料，研究案例，考察同类在建项施总重量约420t。目，全面比较优劣特点后，最终决定采用租赁国内贝2方案优选雷组件，自制贝雷梁架桥机的方案架设T梁。3种架设1）吊装方案对比见表1。对于T梁、板梁等钢筋混凝土和钢构件，吊装是表1预应力混凝土T梁架设方案对比一种简单、快捷的架设方法。该跨线桥跨越的铁路为中、蒙、俄3国铁路大动脉，没有绕行线路，不容许间方案类型国内加运输/现场安安全造价/适用[1]工/dd装/d度万元度断运行，因此，要采用吊装方案就必须用200t以上吊装053差250差的吊车从桥台一侧将T梁吊装就位（询价测算结果表大型架桥机1201010好＞210中明，吊车吨位至少要在250t以上）。经过与国内企业贝雷梁架桥机0515好9.48好联系得知，特大吊车在进场时间和价格上均超出预算。注：全套贝雷组件国内租金3.17万元/月，租赁总共不到3个月。此外，在深挖低槽地段单侧起吊30mT梁，所跨铁路线上每昼夜30～40列次国际（内）客货列车不间断运3自制贝雷梁架桥机行，在安全上没有把握。贝雷梁架桥机主要组装工序：贝雷梁地面拼装→2）大型成品架桥机支墩基础、主体→主导梁吊装、就位→主导梁轨道安国产大型成品架桥机的类型有数十种，适用该项装→主滑行器安装→平移导梁吊装→平移轨道安目的设备直接造价均在200万元以上。此外，产品至装→平移滑行器安装。少需要4个月的订货周期，再考虑到在蒙古国同类工3.1主导梁组合拼装程中设备利用率低和一次性投入大的特点，大型成品主导梁贝雷架系统是架桥施工中所有操作实施2010年第5期（9月）第28卷53 桥梁工程BridgeEngineering的最大平台，其主要功能是支撑T梁使其能平面移动的上方把轨道铺好，然后把事先安装好的2个轨道平和垂直起降，该系统搭建的质量好坏直接关系到架桥车移到梁的下方，2个支点处各放1个，再将梁卸落到的成败，因此至关重要。平车上。最后，由2台锚固好的固定卷扬机，各牵引1台主导梁由贝雷梁组件拼装而成，导梁长度应大于平车沿垂直于路线方向将梁平移至主贝雷导梁正下跨径的2倍。该桥设计采用75m，3组5排贝雷梁。每片方位置，预备垂直起降。贝雷梁长3m，主导梁共使用125榀贝雷片；每组导梁2）垂直起降-空中平移。纵向移动系统：当2组主由3排贝雷梁组成，每排贝雷梁之间的间距为0.957m；贝雷导梁就位，4组主轨道平车（左右桥端各2对）安装贝雷梁组之间用75号角钢进行连接并加固。导梁结构完毕以后，在主轨道平车上方搭建贝雷梁架输送系统。示意图见图1。把左右两侧轨道平车用梁架固定连接，按照距离桥台从近至远的顺序分为A组和B组（其主要功能是沿桥区纵向移动预应力T梁）。此方法为实现起吊T梁搭建了平台。横向移动系统：当A、B两组轨道平车纵向移动贝雷导梁就位后，在每组梁上方各铺设1条轨道并搭建1台轨道平车，轨道平车固定安装完毕以后即形成了T梁平移系统。利用贝雷架建造的纵、横向移动a）平面图系统便可实现T梁的空中移动就位。考虑到地面平移系统的稳定性低，移动中预应力T梁对侧向外力的敏感度极高，自身挠度设计值较低，大梁容易在地面平移过程中造成损坏，因此，最终选择了垂直起降-空中平移输送系统。b）侧面图4T梁架设图1导梁结构示意图现场预检分为4步：构件强度检验、构件尺寸检主贝雷导梁上面铺设轨道平车的移动滑道，铺设验、桥台整理和预埋件检验。架设步骤如下：方法与平移轨道滑道相同，每道钢轨位于贝雷梁相应1）先将导梁的位置固定好，使2组导梁的中轴线边梁的正上方。贝雷梁导梁的宽度净距应大于桥梁底位置和梁的中轴线位置重合，这样可以将梁直接安装板的宽度，该桥取1.5m。两道主贝雷导梁上方各安装就位。在安装第1片和第6片梁时，由于边梁支座中1台轨道平车，两平车之间用型钢进行横向连接，再在心到桥台侧面的距离只有1.275m，而2组导梁的中间型钢上安装卷扬机，卷扬机的横向位置设在2组贝雷到导梁边的距离有2.2m，不能满足直接放置导梁的尺梁的中间，用同样的方法再安装1台卷扬机作为梁的寸要求，因此应在靠近桥台两侧各搭设1个支腿，以另一个吊点。放置导梁时应注意，要保证T梁在被吊满足架梁的要求。起时底部要高于桥台背墙，当高度不能满足要求时，2）导梁安装完毕后，启动平车空载纵移数次，观应在导梁的底部加垫枕木。察有无啃轨、失衡等不良现象。3.2输送系统选择3）调节平车高度，利用千斤顶等辅助设施安装好输送系统的作用是将T梁从梁场提升，横向移动支腿，使导梁纵向前、中、后3点基本保持水平，然后对位梁轴线，为纵向移动就位安放做准备。将T梁平移到导梁的正下方位置。1）地面横移-垂直起降。预制T梁采用地面轨道4）利用导梁上安装好的2台卷扬机吊起T梁。运输，架设开始前，先平整靠近预制场一侧的桥头路5）牵引导梁上的吊梁平车使其沿导梁方向跨孔前基，然后垂直于路基方向在梁的2个端支点位置上铺进，直至T梁在桥梁纵向位置准确无误后停止运行。设横向轨道，轨道底部要略高于预制梁台座。轨道底6）在梁底安装好支座的上挡板，并将T梁下落部按50cm间距铺设2.5m长的枕木，然后在其上铺设就位。轨道。轨道采用蒙古当地标准轨道，轨距为1.41m。平移7）其他各梁如此往复吊装。方法是先用千斤顶将梁的两端顶起，在梁的下方、台座移梁、运梁应该控制运行速度和采取必要的制动542010No.5（Sep.）Vol.28 桥梁工程BridgeEngineering措施，以保证架设的可靠性和安全性。伸缩逢部分或完全失效。5T梁安装质量控制6结语1）吊装循序：架梁顺序为面向路前方，从右边梁利用贝雷导梁、平车等通用设备自制架桥机的架到左边梁顺序进行，按跨完成安装。梁方法，最大限度地降低了施工成本，与租用200t以2）精确对位：梁吊起运至桥跨部位，按照规范要上吊车和直接购买大型成品架桥机相比较，节省相关[2]求，对照梁端底部支座预埋钢板上标有的纵向支座费用约200余万元。该方法能利用贝雷梁通用组件，中心线和横向中心线与桥台预埋支座上对应的纵、横运输方便、安全可靠且成本较低，只要合理安排现场进支座轴线，将T梁安放就位；适度调整横隔板位置，使度，就可以克服周期略长的不足。该方法在蒙古B1项其对齐；梁两头用方木打撑，使梁体稳固；梁调好后，目优选与实践的成功，也为今后同类工程施工和技术再连接横隔板钢筋，边梁线型要控制准确。推广积累了可贵的经验。3）标高控制：T梁安装前应注意支座的位置和标高控制，必须对桥梁支座下挡板进行准确测量放线，并参考文献：将设计图纸上标明的支座中心线位置标在支座下挡[1]孙吉堂，薛普.简易架桥机的改装设计和施工应用[J].铁道建板和橡胶支座上。在T梁就位前，将橡胶支座准确安放筑，1999（7）：33.在支座下挡板上，确定两中心线重合后落梁。[2]路桥集团第一公路工程局．JTJ041-2000公路桥涵施工技术4）现场监督：T梁安装必须严格按照施工技术要规范[S]．北京：人民交通出版社，2000．求进行，且现场有专人监督施工。同时注意纵、横向偏收稿日期：2010-04-16差尺寸一定要在规范要求之内，若梁、板之间的横向作者简介：张文清（1961-），男，北京市人，高级工程师，硕士，常年从间距大小不一，会影响梁体均衡受力；纵向尺寸偏差事国内外公路、市政工程，灌溉与给排水工程，环境工程、大，会导致伸缩缝处间隙过小，甚至无间隙顶死，导致岩土工程的治理、勘察设计与施工工作。（上接第52页）矩和稳定性；矢跨比直接决定了拱脚水平推力；拱轴3.7静力设计及基础形式系数在一定范围内变化时，主要影响拱肋自身弯矩，对根据大桥的受力特点，可将其简化为图4、5所示拱脚水平推力影响很小。的形式。该桥设计通过优化，矢跨比最终定为1/4.16，拱轴系数为1.55。部分推力拱桥的概念设计，拱脚水平力部分由系杆力平衡，剩余部分由基础承担，二者之间的分配比例是影响结构受力与变位的一个重要因素。因此邓家图4大桥简化计算模型窑大桥在优化设计中，对多种基础形式与系杆力的组合进行排算，从技术和经济两方面进行比较，基础形式最终定为4排桩，系杆张拉力为1500t。4结语中承式拱桥的跨径适用范围较大，其拱梁悬吊组合体系的特点决定了其桥面系的建筑高度小，可以有效地降低桥面高度，减少引桥工程量。使用创新型的中图5三角刚架简化受力图示（m）承式拱桥与简支梁桥协作体系，并采用部分推力结构，使通过张拉系杆，使拱脚的水平位移得到了有效的受力更加合理，桥梁景观效果佳，工程经济性好。控制，但同时也出现了三角刚架向河侧发生转动、桩基受力不均、桩顶及拱肋弯矩增大等现象。影响结构受力收稿日期：2010-03-09和变位的因素主要为：矢跨比、拱轴系数、拱肋内倾作者简介：栗勇（1976-），男，辽宁锦州人，工程师，硕士，主要从事桥角、系杆力等。其中：拱肋内倾角主要影响拱肋面外弯梁设计工作。2010年第5期（9月）第28卷55'