双导梁架桥机在隧道口架设公路T 梁中的应用

孙洪亮

（中铁四局集团第五工程有限公司机械化分公司，江西九江332000）

1 工程概况

贵州省都匀至安顺公路第31 标段内仡佬地大桥位于贵州省安顺市镇宁县环翠街道，桥梁分左右线设置，桥面横坡为单向-2%，纵断面纵坡2.45%。该桥梁左右幅首跨桥梁架设均为三窝隧道出口作业工况。桥梁架设施工利用原有的JSHB40170 型双导梁公路架桥机，架桥机原结构如图1 所示。

图1 JSHB40170 架桥机原结构图示

2 隧道口架梁作业存在的难题

隧道口架梁作业存在的难题包括：（1）现有架桥机在通过隧道及架梁空间上均无法满足三窝隧道断面空间；（2）半幅桥共有6 片T 梁，架桥机在隧道内横移量有限，边梁和次边梁无法横移到位落梁；（3）首跨架设完成后还有6 跨桥梁须架设，为提高施工功效，架桥机要在架设第二跨时恢复正常架梁状态。

3 架桥机改造措施

为了满足桥梁施工要求，必须首先解决架桥机在隧道内的通过空间，并能实现在隧道内的吊梁高度空间，对此制定出以下改造措施：（1）将架桥机纵移机构上的横导梁结构拆除；（2）将吊梁天车车架接长直接与纵移机构台车连接；（3）对吊重天车吊梁扁担结构优化，满足架桥机尾部提梁高度空间。

3.1 吊梁天车具体改造实施

将架桥机的横导梁部分去掉，将吊梁天车车架横梁进行对称接长处理，使其直接与纵移机构台车连接。这样可以有效降低架桥机的高度与宽度，使架桥机满足隧道断面高度与宽度空间成为现实。为了保证改造后的天车能够恢复原貌，天车横梁的接长方式采取螺栓法兰对接构造，并在法兰面结合面设置抗剪板，法兰螺栓仅承担天车梁弯矩所产生的拉力。改造后的吊梁天车结构如图2 所示。

图2 吊梁天车接长改造图示

横梁吊重受力及弯矩计算如图3 所示，吊重集中荷载按照170t 梁重计算，冲击系数按照1.1 考虑[1]，行车自重10t 作为集中荷载考虑，则天车单根横梁载荷P 数值为：P=1.1×（85+10）/4=26.13t。

图3 天车横梁加载与弯矩图分布

横梁最大弯矩：M=26.13×1.035=27.04t·m

法兰位置弯矩：MC+MD=14.5t·m

法兰连接螺栓共2 行，行中心距500mm，每行4 条8.8 级M24 高强螺栓连接，则单条螺栓承受拉力为：N=Mc/（4L）=14.5/（4×0.5）=7.25t=72.5kN。单条8.8 级M24 螺栓抗拉力为158kN，安全系数2.2，施工安全[2]。

3.2 吊梁天车扁担梁改造实施

为了满足架桥机提梁空间需要，将架桥机扁担结构进行改造。具体措施是在滑轮组外侧滑轮16mm 支撑板上焊接φ200mm×20mm 无缝钢管吊梁千斤绳挂耳，外侧设置防滑挡板。两滑轮组之间采用两槽钢拼焊梁螺栓连接以承受千斤绳的水平分力。这种结构不仅能有效提升起吊空间，且方便拆装，不影响正常架梁作业时扁担连接。

扁担改造中，外侧滑轮板的强度和变形控制是能否成功的关键。为此对改造后的滑轮架结构进行受力分析，计算采用ANSYS WORKBENCH 计算模块，滑轮架实体建立有限元模型，如图4 和图5 所示，滑轮板材质Q345B，许用应力为257MPa，滑轮板最大应力约205MPa，法向变形位移最大0.67mm。经过计算后可以确定改造方案可行。

图4 滑轮座边板Von-Mises 合成应力图解

图5 滑轮座边板法向变形位移图解

4 人工移梁注意事项

人工移梁注意事项包括：（1）人工移梁钢轨滑道的分段要根据桥梁间距构造进行分段，确保移梁到位顶起梁片后能够顺利去掉；（2）横移梁滑座下面需要设置摩擦板并涂润滑脂以降低横移阻力，横移滑座与横移滑道之间应有挡块限制梁片纵向滑动，尤其在桥梁纵坡较大时；（3）前后油缸横移过程中要时刻监测横移梁，避免出现移梁过程中梁片偏斜的情况；（4）横移梁到位顶升千斤顶落梁过程中，保持匀速、缓慢原则，落梁作业时采取一端稳定一端顶升落梁操作，避免一端采用左右2 个千斤顶落梁，避免油缸泄露发生梁体倾斜事故；（5）横移梁过程中，尤其是T 梁应设置双向防止梁片倾倒装置，落梁就位后应立即设置好梁体稳定支撑人员方可离开。