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1、专,论坛巨二倪二简支梁的架设与架桥机的选配心 郑锦简支梁桥因有受力 明确、制造集中、架设工序清晰、运 用自如的特点,所以被作为一种不可缺少的桥梁结构型式广泛应用在铁路、公路、码头等交通设施中。简支梁架设是重要 的施工工序,选配一 台适用的架桥机是决定能否安全、优质、经济、快速地完成架梁施工任务的关键。本文介绍简支梁的架设方法和架桥机类型并论述了如何选配架桥机。架桥机类型及其发展简况简支梁架设施工最常用的设备是架桥机,架桥机的类型和结构形式不同,适用 的架梁工作条件也不相同。我国从四十年代末就开始使用架桥机架设铁路钢板梁,经过半个多世纪 的发展,特别是 随着预应力混凝土简支梁的发展和完善,使简支
2、梁的跨度不断增大,架桥机的 吊重与结构形式也不断地得到提 高与改 进,逐 步形成了一 系 列 不同类型 的架桥机。双衡架桥机双悬臂架桥机是早期架桥机的结构形式。年东北铁路总局利用旧钢板梁拼制成我国第一台板梁式双悬臂架桥机,吊重,后来经过改进能够架设预应力混凝土梁。五十年代我国又相继设计制造吊重、及的构架式双悬竹架桥机。其优点是结构简单,使用期间不易损坏 不足之处必须修筑岔线喂梁,吊梁走行距离过长,机身重心高,横向稳定差,轴重成倍加大,对桥头路基和梁体要求提高。鉴于此,六十年代以后就不再制造和发展该类型的架桥机而 开发简支式架桥机。简支式架桥机简支式架桥机有单梁式和双梁式。单梁简支式架桥机单梁式
3、架桥机一型在年制造成功并试用一段时间后,经过设计改进于年正式定型 并命名 名 为胜利型单梁式架 桥 机一型,成为一种定型的架设预应力混凝土简支梁的主要施工机械,并在我国的中西部铁路建设 中得到了广泛 的应用。该类架桥机与悬臂架桥机相比,其优点是架桥机先在待架梁孔位上形成简支式,随后从其后端喂梁,不需设岔线即可吊梁走行,施工进度快重心较悬臂架桥机低,机臂受力状况较好,比较安全可以通过大臂摆头架设曲线桥梁。它的缺点是仅适用于及以下跨度桥梁的架设,难以向更大跨度发展所架梁片必须在墩顶横移才能就位。到九十年代,为适应京九铁路建设的需要,铁道建筑研究设计院设计出的型单梁式架桥机解决了旧单梁式架桥机的最大
4、缺点,该种类型的单梁简支式架桥机具有在空中大距离横移使待架混凝土梁一次落梁到位的功能。双梁简支式架桥机双梁简支式架桥机是在七十年代才逐步发展起来的。如广州铁路局制成的燎原型、成都铁路局制成的红旗型、南昌铁路局制成的新长征型和上海铁路局制成的红旗型,这些都是最大 吊重最大架设跨度为预应力混凝土铁路梁的架 桥 机。后来,为配合架设跨度的预应力混凝土梁,广钾,巨 巾二退伯专象论坛角州铁路局将燎原型架桥机改制成能够吊重的架桥机 定名 为长征一型。七 十年代末,在修建九江长江大桥时,为了架设南岸跨白水湖的一段跨度为的整体式箱形简支梁,大桥工程局设计制成了一台吊重为的 双 梁简 支式架桥机,安全架设了这段
5、共孔 整体式箱形简支梁。该双梁架桥机,在九 十年代初修建洛阳黄河大桥时,经过 改造成功地完成了该桥预应力混凝土铁路梁 的架设任务。与单梁式相比,双梁架桥机具有的优点可实现机上横移,无须墩顶移梁两端结构对称,不掉头可双 向架梁重心低,安全可靠大 梁受力状况好,改进 方便,能进一步发展。尚有不足之处是长途挂运 时需要调窄并加 强稳定措施架设曲线桥时没有单梁式简便。公路架桥机上述悬 臂式和简支式架桥机 的类型 和发展主要是从铁路架桥机的角度来考察的,因为我 国铁路简支桥 梁的发展较早,并且铁路简 支梁 的应用又极其广泛,而简支梁在公路桥梁中应 用只是在近二十年内才逐步普及,且架设公路简支梁所用 的架
6、桥机,是 直接在双梁简 支式 架桥机的基础 上开发的。随着社会 经济 的发展,公路桥 梁施工中使用 的架桥机正在逐步走 向商业 化,这也对该类架桥机的发展起到了一定 的促进作用。公路桥梁施工 的工程机械领域 中,现有的商业性架桥 机 主要 为郑州大方实业有限公 司推出的斜缆式、贝雷式、八型 系列架桥机,江西日月明实业 总公司推出的型系列架桥机,铁三局邯郸工程机械厂推 出的型系列架桥机等。这些 品牌的架桥机可售可租,经营方式灵活,解体运输方便,组拼安装快捷,结构合理,性能优越,功能齐全,最大 吊重可到巧到之间,可架设预应力混凝土简支梁。在我国现阶段公路桥梁工程施工中,它们基本上代表了架桥机的发展
7、水平,而且还可以随时根据市场的需要进行改进和完善。其它架桥机除上述介绍过的定型架桥机外,很 多施工单位根据自身的设备情况和现场的施工条件有针对性地设计制造了一些带临时性 的架桥机,他们利用军用梁、拆装梁、万能杆件、贝雷架、空间三角架、旧钢箱梁等,将这些构件经过恰当的设计组合,成为结构受力体,再配上爬行系统、起 吊系统、电气系统等机械部分就成为适用的架桥机。这类架桥机直接从施工现场的角度来考虑,在使用的过程中能随时进行改进和优化,因此,对架桥机的发展也起到了推动作用。架桥机发展前景双 梁式架桥机经 过 改 进 后 还 有 很 大 的发 展 前景。由大桥局研制的大跨度预应力混凝土梁造桥机,年月到年
8、月首次应 用在石 长铁路线中的湘江大桥施工 中,对跨度为的型刚构连续箱梁进行双悬臂拼装,取得成功,该造桥机的功能有逐节悬拼 悬浇以下双单线铁路桥梁整体吊装以下箱形梁 重桥位 上 整 孔 现 浇以下铁 路 单线箱形 梁及其它相应桥梁。另一方面,在 国外的桥梁施工设备中,意大利公 司制造的吊重的析架式架桥机和吊重的导梁式架桥机在建桥工地上亦得到 了成熟的应用。这些都表明架 桥机的使用 范 围不 仅 突破了单纯 的简支梁架设,而 且 吊重上限还在发展。,尹专象论坛巨简支梁架设方法及其适用条件表 一架架设方法法特点点适用条件件使用产品品、属永久性施工机械设备,有有、公路及以下梁铁路及以下梁,或重量在在
9、类类类架桥机机严格的操作规程。以内的各类混凝土梁。架架架设设、组装和解体迅速,能架设多多、待架梁的轮廓尺寸能通过所使用的架桥机机体。双梁简支支种类型梁体。、使用架桥机后 的施工荷载 尚未超出主体结枫的设计允允式式式架桥机、配合的工序少且清晰,架梁梁许条件。效效效效率高且安全。、架设孔数较多且工期要求紧的水 中墩、高墩等铺设龙 门门、构件重准确,各工序对主体体架走道有困难 的桥梁。结结结结构的作用力明确。、不宜解体由长途挂运的铁路架桥机需先将铁路线路铺铺、既控制了架桥机成本,又能能到桥头。保保保保证架梁的安全。使用组拼拼、属临时性施工机械设备,需需、手中有足够的可拼装架桥机的装配杆件和机械零配件
10、,类类类或需改改制订详细具体的操作规程。还要有相当强 的技术力的支持,并且经过考察确实比使用用造造造类架桥桥、组拼的架 桥机适 合待架梁梁 产品类架桥机经济。机机机架设设的特点,具有明显的针对性。、铁路线路未铺到桥头无法挂运定型的铁路架桥机,可现现、架梁过程 中能根据特殊需需 场组拼有足够安全性能的临时铁路架桥机。要要要要很方便地改进架桥机,且维维、特殊横截面或重量的梁片,需重新设计拼装与相适合的的修修修修简单。架桥机。使用跨墩墩、施工方便,安全可靠。、桥址在滩地或平坦地形,容易铺走行轨道。龙龙龙门吊机机、龙门架拼 装使用能杆件费费、在桥梁的上下游设有能通行龙 门吊机的双栈桥。架架架设设工 费
11、料。、最适用于架设孔数较多和超高、超宽的特型梁片。、对铺设走行轨道 的基础 需需、桥墩过高或地面不宜铺走行轨道的桥梁不能采用。作作作作必要 的处理。、龙 门架能走 到墩位处 的梁梁梁片片片片均可架设,且架梁速度快。使用可移移、具有很大的灵活性和机动动、最适合也最常见用于城市立交桥的架梁和既有铁路线线动动动自行式式性,架梁效率高,架梁速度快,的换梁工作。吊吊吊机架设设架梁时 才需将吊机开 至待架架、所用吊机的吊重一吊高曲线能满足待架梁片的梁重和吊吊桥桥桥桥孔处。高。、起吊工作单一,施工干扰扰、周围的构筑物对使用吊机吊臂的回转没有阻碍。少少少少。、对使用 吊机的经济效益、社会效益、工期等 与它施工
12、方方、需 对 吊机走行和 支撑处的的 案作过比较后确认是合理的。基基基基础作预处理。氏嘴凡一巾二退旧专象谧坛续表一龟架架设方法法特点点适用条件件使用缆索索、缆索吊机一般是将基砷和梁梁、位于 山区较大型拱桥行车道部分的立柱、横梁 及纵梁梁吊吊吊机吊装装体的吊装施工作业聚于一体。即简支梁桥。、吊机安装成本高,控制安全全、桥梁两岸地势有利于安装缆索吊机,且从经济上比较,的的的的 因素多,使用过程 中必须严严吊机的塔架及基础、后锚基础无需太多投人。格格格格掌握。使用大型型、具有很大的 灵 活 性和机 动动、通航的河流或海湾,大型浮吊能开到 的位置。浮浮浮 吊吊装装性,架梁效率高。、进行抢修的桥梁或工期
13、紧迫能加大投人的架梁工程项目目、机械使用成本高,吊装工作作、港湾码头栈桥的架梁作业。简简简简洁。人人 排架纵纵、投人的机械设备少,只需配配、待架梁孔跨度不大 采用移梁法架设时桥孔下无水且墩墩横横横横移梁梁用卷扬机、滑轮片、枕木垛、钢钢身不高采用钓鱼法架设时墩顶有足够的空间墩身间宜牵牵法法法法法轨、千斤顶、浪风绳、扒杆、简易易设浪绳采用拖拉法时待架梁片前端容易设引导梁,受拉拉龙 门 吊架、滑板等等工地常备备 点或被顶点处的墩身能承受水平力,待架梁片的受力被改改土土土土一双扒杆杆设施。变后尚未超出容许范围。架架架架钓鱼法法、架梁效率低,危险性大,必须须、人工架梁常用于短期内无法筹划到其它架梁设施,
14、待待梁梁梁梁梁梁梁梁梁由高度 熟 练的装吊 工参 与操操 架梁片数较少专门调配架梁设施不经济,受交通制约架梁梁前前前前 引导导作。设备难以运输到位。染染染染 顶拖拖拖拖法法法法法法法少简支梁架设方法及其适 用条件列于表一所示,其中前四种是 在施 工 中最常见也是使用最多 的架设方法。在实际施工过程中具体选择哪种方法较合适,需从施 工单位的设备配置、经济效益及桥址处的地形特点、工期要求等多方 面来综合考虑。在很多工 程 中,有时需采用 两种 甚 至更多种架梁方法,例如武汉 白沙洲 长江大桥两岸的引桥、九江长江大桥两岸 的引桥、等等类似这 种 既有滩地墩也有水 中墩的简支桥梁,都是采用跨墩龙 门架
15、吊机和架桥机联合吊装并架设的。城市立交桥 的架设以自行式吊机为主,山 区桥 梁 的施工必要 时可考虑使用缆索吊机,海港码 头的栈桥施工可用浮吊,人工架梁仅在有确切 的安全把握下才可考虑使用。架桥机的选配在决定采用架桥机架梁以后,针对待架的梁体结构和施工条件,可以按以下三个步骤来选配架桥机。初步确定架桥机的类型选用 哪种类型的架桥 机 并对 其使用功 能进行合理 的配置,主要从四个方面来考虑,待架梁 的重量和几何尺寸对架桥机的功能和架梁进度的要求 对架梁成本及其经济效益 的分析现有设备的配置情况。就公路梁和铁路梁相比较而言,后者对架设施工的研究起步较早,特别是两者运营荷载 的不 同使梁体本 身结
16、 构存在较大的差异,因此公路架桥机和铁路架桥机两者的结构亦有较大差别,尽管如此,在选择各自类型时需要考虑的因素仍是相同的。梁体的重量和几何尺寸。在架梁时如果架桥机的大臂梁处于简支状态,或待架梁对大臂单导梁没有作用扭矩,公路梁、梁和板梁等对大臂产生专,论坛巾二设伯的应 力一般要小于 悬臂过 孔时大 臂自重产生 的应力,在初步选定阶段暂不考虑,检算阶段再修正所有 的铁路简支梁和公路整体箱型简支梁在架设时其重量对架桥机将会产生很大的正应力,对其重量须着重考虑。梁体的几何尺寸主要指 梁体长桥跨和梁体轮廓,梁体长是决定架桥机结构规模的一个重要 因素,确定 架桥机架 梁跨度时要兼顾是否架设 同跨度的曲线桥斜交桥梁体轮廓的主要表现是梁高和梁宽,梁高加上起吊设备系统滑车组、钓钩、系梁净空、起 吊高度的要求形成 限高,梁宽加上预埋搭接钢筋的长度和预留空隙形成限宽,架桥机 中梁体的通道必须 达到 限高和限宽的最低要求。
