采用轮胎式运梁车运输、步履式架桥机架设大吨位箱梁施工工法.doc

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采用轮胎式运梁车运输、步履式架桥机架设大吨位箱梁施工工法
中铁二局股份有限公司

随着经济的日益发展和建筑施工技术的不断进步，世界各国特别是发展中国家越来越重视交通路网的建设和完善。作为道路交通的一个重要环节，跨江河、跨海湾等特大型桥梁的建设也得到了日益重视，各种桥型设计和施工工艺不断取得新的突破。其中如何高质量、高效率的实现沿岸、沿海大面积滩涂区的桥梁上部结构施工，是一项关键技术和重难点工程。本文结合杭州湾跨海大桥50m/1430t整体预制箱梁运架的成功经验，重点介绍了如何在沿海大面积滩涂区，利用“梁上运架”成套设备和施工工艺，完成大吨位整体预制箱梁的运输和架设。

一、工法特点
大型整孔预制箱梁的运架施工，可行的方式有浮吊架设、架桥机架设等。受作业地域、水文、气象等条件影响，浅海滩涂区只能采用沿桥面运输、架桥机架设方式施工。其工法特点为：
采用轮胎式组合平车梁上运梁、简支型步履式架桥机逐跨架设施工工艺，满足大吨位整体预制箱梁沿桥面运输与左右双幅架设的要求。
设备自重轻、集中载荷小、受力分布合理，无需对桥梁（箱梁、墩台、桩基等）进行特别设计或采取临时加固措施。
作业效率远高于移动模架和挂篮施工。在工作半径10公里范围内，平均可日架2片箱梁，月架设能力约60片，折合50m箱梁达3000单幅米。
作业安全性好，受环境影响小。工作状态抗风能力72公里/小时（8级风）；非工作状态抗风能力140公里/小时（12级风）。
设备操作系统采用计算机和遥控装置，能够实现故障故障诊断、智能报警和自锁保护、自动停机，安全性好。
工艺简洁、操作方便，人工劳动强度低。
三、适用范围
本工法适用于大型箱梁（或混凝土预制构件）批量化、工厂化预制，工期较紧、造价适中，并且受地址和环境影响大，不能或不适宜采用预制节段拼装、移动模架、挂篮法等施工技术，特别适用于在大面积发育的河岸淤积区、沿海滩涂区段采用轮胎式组合运输平车沿桥面跨双幅、双跨运输箱梁，采用步履式架桥机逐墩、双幅架设箱梁。采用该法施工的国内范例是中铁二局在杭州湾跨海大桥南岸滩涂区实施的50米/1430吨大型箱梁的运输与架设施工。
四、工艺原理
本工法施工工艺的核心是1600t轮胎式运梁车、1600t步履式架桥机研制和使用，配套设施包括桥梁支座安装、墩顶锚固、运行监护等。
（一）、1600t轮胎式运梁车
结构形式
TE1600轮胎式运梁车为组合式车体、轮胎式走行、液压驱动的大型桥梁运输设备，它由主机架、走行轮组、承载横梁、液压辅助支腿、转向机构、平衡系统、电气系统、动力机组等部分组成。轮胎式运梁车结构总体方案见图1。
图1：TE1600轮胎式运梁车结构总体方案图
⑴主机架:它是运梁车的主要骨架，其主箱梁截面形式为箱型结构。单台运梁车的主箱梁长度为30米。
⑵走行轮组:TE1600运梁车走行轮共640个，分主动轮组和被动轮组，主动轮组由液压马达驱动，被动轮组用于分担运梁车自重和箱梁的重量。
⑶平衡系统:该系统的主要作用是保证载荷均匀分布在各轮组上，而且当障碍物出现时，该系统也能保证轮组载荷再均匀分布，避免局部超载，始终保持前后车轮组的平衡，并能降低工作中产生的对结构、动力机组驾驶室的震动。
⑷转向机构：其主要作用是用于调节行驶方向，保证运梁车不偏离安全的行驶路线。
⑸动力机组：它由柴油发动机组、分动箱和液压泵站组成，将发动机的动力通过液压泵站、高压管、各种控制阀等元件为运梁车的行驶、转向等提供动力。
⑹承载横梁：它是运梁车用来承载和放置50米箱梁的平台，前承载横梁设计成移动式，后承载横梁设计成固定式（可微量转动）。
⑺液压辅助支腿：TE1600型运梁车前后运梁车组分别设有两组和一组液压辅助支腿。其中，前运梁车组设置液压支腿的主要作用是：协同运梁车轮胎组共同承受垂向载荷；抵消因运梁车对位二次纵移时后方运梁车组推动箱梁所致的附加水平力；同时在二次喂梁过程中，随着移动式承载横梁的位移，前运梁车组的受力重心向前偏移，前车组液压支腿受力逐渐增大（装有限压装置），确保前运梁车组前面的轮胎不超载，保持前方运梁车组的稳定和平衡。后运梁车组设置液压支腿的主要作用是架梁时将架桥机后支腿上的负荷均匀分布在已架箱梁的对称两侧，确保箱梁受力不偏载。
⑻电气系统：由连接线路、传感器、中央处理器等电气元件组成，用于传感、指示、自动控制等功能。
工作原理
TE1600型运梁车由4台运梁平车组成，前后2个车组，再通过电子控制系统实现前后车组的“软”刚性整体，并在前后车组设置液压支撑油缸配合架桥机架梁，同组运梁单车通过承载横梁连接，后承载横梁为固定式，前承载横梁为滚动式，可以实现后车组推动箱梁向前作二次纵移，前后车组均设置有回转式司机室。并配备线路走向电子监控系统，确保轮胎载荷始终分布在已架箱梁腹板上方。
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