85m小曲线半径匝道桥T梁安装施工技术

85m小曲线半径匝道桥T梁安装施工技术

姚涛 ,李钊

芷铜高速公路建设开发有限公司  湖南省 长沙市 41000

摘要：芷铜高速第四合同段D匝道2号桥为小半径曲线匝道桥，介绍了小曲线半径匝道桥在T梁架设安装上实现喂梁与过跨，通过合理选用架桥机设备，优化调整T梁架梁施工工艺，使在85m小曲线半径上架桥机过跨、在10m桥面宽上喂梁过程中安全得以保证，为山区高速公路同类型施工环境下的小曲线半径匝道桥T梁安装提供借鉴意义。

关键词: 芷铜高速；T梁；小曲线半径；过跨；喂梁；施工技术

1 引言

芷铜高速位于湘西丘陵向云贵高原的过渡地带，桥址沟谷地形大致呈“U”型，随着我国的建设能力不断发展和进一步完善，丘陵山区小曲线半径匝道桥在高速公路中应用也愈加广泛，根据该项目的施工环境特点，小曲线半径匝道桥过跨与喂梁是T梁架设中的难点与重点。目前，常规架桥机过跨，是通过中、前支腿手动调整旋转角度，然后再进行过跨，过跨过程中要保证主纵梁成长方形固定前移过跨，再通过整个架桥机横移轨道的调整，在架桥机尾部进行喂梁。如曲线半径过小，俩支腿旋转角度过大，将面临架桥机的中支腿、尾支腿悬空在桥面外，造成架桥机失稳倾覆；由于匝道桥桥面宽有限，架桥机整个尾部悬出桥面外，喂梁受到限制。为提高施工安全质量，增加工程经济效益，确保工程进度按时完成，有必要对小曲线半径匝道桥过跨、喂梁、T梁安装的施工技术进行详细研究。

2 工程概况

湖南芷铜高速公路为典型的山区丘陵高速公路，互通匝道桥多为小曲线半径设计，D匝道2号桥上跨主线及C匝道，桥长250m，桥宽10.5m，墩身高度均在45m左右，跨径组合为2×25+（16+25）+5×30m，1#~4#跨为预应力混凝土现浇连续箱梁，5#~9#跨为30m预应力混凝土结构简支桥面连续T 梁，每跨为5片。本桥平纵面都在圆曲线上，第5跨桥梁平面曲线半径为R=85m，桥梁纵坡0.31%，桥梁横坡6%，第6-9跨桥梁平面曲线半径为R=200m，预制T梁高度2.0m，最大梁重82.1t。

3 施工步骤

根据图1的D2匝道桥平面曲线设计图，为顺利完成梁片架设提供可行性，实际与设计相结合，拟新定制自平衡式架桥机进行施工架设作业。该架桥机经过设计改造，总重量约为197t，总长75.2m，总宽9.516m，总高9.95m，额定起重量90t+90t，最大跨度为42m，新定制的架桥机满足85m小曲线半径架梁作业。D2匝道桥30mT梁架设施工主要为五个步骤，首先是架桥机的安装，其次是架桥机过跨，再次是喂梁施工，然后是架梁，最后是落梁与稳固。具体施工内容如下所示。

3.1 架桥机安装

该架桥机主要由双导梁（双销轴分段连接三角桁架）、上横梁、临时支腿、前支腿（包括旋转及液压升降机构）、中支腿（包括旋转及液压升降机构）、尾支腿、天车（包含纵行桁车和起重小车）、横移轨道、电器控制系统及安全装置等组成。各个部件运输到D匝道2号桥的9#桥台与A匝道路基连接线上，该路基平整度、地基承载力条件好，架梁距离较近，采用50t汽吊车进行安装。

架桥机安装步骤：①首先双导梁总成的安装；②横移轨道的安装；③前、中支腿总成及反滚轮组的安装；④纵行桁车的安装；⑤组合拼装双导梁、各种支腿、纵行桁车、起重小车等构件；⑥电气安装；⑦附属设施安装；⑧试运转。

架桥机安装时，仔细检查缆风绳的锚点、卡扣数量、可靠、夹紧，操作符合规范，对吊装设备、吊装工装、索具、各受力点的结构焊缝、吊耳进行检查记录。

按要求铺设横移轨道，前支腿横移轨道铺设到9#桥台处，中支腿横移轨道铺设在路基上，轨道下设置螺杆，横移轨道纵坡高差不得大于0.5%，横移轨道横坡不得大于0.1%。支腿元宝梁采用枕木或原木支撑稳固，两侧采用临时斜撑进行固定。

吊装反滚轮时，先把吊装侧反滚轮组侧主支腿加高节垫好，把另一侧才用手拉葫芦固定，把四组反滚轮组吊装到在件主支腿上，螺栓固定牢固。

吊装双导梁时，使用两台50t汽车吊把连接的双导梁分别吊装到主支腿的反滚轮组上, 采用压板固定。之后安装纵行桁车、起重小车将桁车封车进行固定。

安装桁车及支腿的供、受电装置时，电缆滑线须拉紧并固定可靠，然后穿绕起升机构钢丝绳。

3.2 架桥机85m曲线过跨

本架桥机属于步履式过跨，其直接过跨流程：①首先先拆除反滚轮压板螺栓，将前、中支腿的台车与横移轨道先用夹轨器夹紧，同时用钢丝绳捆绑横移轨道；②顶起前支腿和尾支腿使支腿腾空，开动反滚轮组将导梁前伸，使前临时支腿移动到盖梁位置，然后落下前临时支腿；③之后再次移动中支腿使其前移至预定位置，调平横移轨道就位。开动前支腿反滚轮组，使前支腿靠近临时支腿，调平横移轨道就位，完成支腿互换过跨。

在D匝道2号桥85m小曲线半径设计中，各墩位中心线按平面曲线径向布置，每片T梁预制长度随横向支座中心线变化成扇形布置，每片梁的长度相差约为0.674m，第5跨内侧曲线与外侧曲线的T梁长度差值达到3.367m，如架桥机直接过跨，横移轨道无法与前盖梁平行，前横移轨道大部分将处于悬空状态，无法进行喂梁及T梁安装。

本项目架桥机引入上下层横梁旋转过跨技术：曲线过跨前将中支腿前移到前支腿后方，分别将前支腿和中支腿上层横梁进行旋转，旋转方向与桥梁转弯方向一致。然后顶起前支腿和尾支腿，使中支腿腾空后移。开动架桥机两主梁以平行四边形进行前伸，同时两台纵行天车根据两主梁宽度进行旋转调节后移直到前临时支腿到达前方盖梁支撑位置。然后用纵行天车分别将中、前支腿下层横梁及横移轨道旋转到与上层横梁平行（与前方盖梁平行）。中支腿与横移轨道旋转后带着横移轨道移动到预定位置（测量点），后将前支腿带着横移轨道前移到前方盖梁支撑位置，与临时前支腿进行互换。最后将主梁往前伸19m，天车后移，支好各支腿，曲线过跨完成（如下图）。

3.385m曲线喂梁

在D匝道2号桥85m小曲线半径设计中，匝道桥桥面宽度有限，架桥机2/3尾部悬出桥面外，喂梁受到限制。

本项目架桥机喂梁引入了前、中支腿高度可调节技术：主梁下进行喂梁，增加主梁底与桥面的净空高度，最小净空高度为4.2m（支腿可调节，每次调节高度为0.5m/1节，不包含横向的调平高度），而我们部运梁施工的最大计算高度为4.1m（运梁车高度1.5m+T梁高度2m+预埋护栏高度0.3m+起吊高度0.3m）。满足85m曲线半径上运梁车从主梁下喂梁的高度。

过跨架桥机位移到指定位置后，将进行喂梁，首先将尾支腿前移到中支腿附近，让出喂梁区域，然后运梁车从主纵梁桁架下穿过，通过纵桁1#天车将梁片前段起吊25cm，1#天车将梁片向前纵向拖动，通过天车微量横移调整，等梁片另一端满足起吊状态，再由2#天车将其吊起，然后由两天纵行天车将梁片吊送至支座处，进行架设。

3.4落梁及安装

在落梁前，检查支座安装位置是否准确，并保证支座上没有杂物，落梁时两端要同步进行，落梁后应检查其位置是否准确。

在D匝道2号桥85m小曲线半径上，架桥机落梁及安装就位可分为3种动作分别进行调整而实现梁片安装：①纵行天车横移架设。②架桥机整机横移架设。③纵行天车横移微量纵移架设。

将梁片运送到恰当位置后，下落梁片至盖梁垫石上方10cm处，通过架桥机3种动作进行调整位置以至梁片能够准确对位后落梁，然后迅速将本次安装的梁片与已有梁片焊接牢固。

4 结束语

芷铜高速第四合同段D匝道2号桥85m小曲线半径T梁架设安装通过自主“微创新”设计，拟新定制自平衡式架桥机，该架桥机的前中支腿上下层横梁、纵行天车等构造上引入可旋转技术，以及架桥机尾部主纵梁下喂梁技术，不仅根本上解决了在极小半径的曲线桥上架桥机整体大角度平转技术难题和尾部喂梁空间狭窄难题。同时提高工作效率，避免小曲线半径上架桥机架梁的作业风险。

（1）通过架桥机的前、中支腿上下横梁进行旋转，使两主梁以平行四边形状态沿伸，同时纵行天车通过主梁宽度进行旋转调节，解决极小曲线半径过跨难题，从而提高过跨的施工效率，降低了安全作业风险。

（2）通过架桥机前、中支腿高度可调节技术，增加主梁底与桥面净空高度，解决了由于匝道桥桥面宽有限，架桥机整个尾部悬出桥面外，喂梁受到限制的难题，从而降低了安全作业风险。

参考文献：

[1] 周庆荣. 小半径曲线架梁施工方法分析[J]. 工程建设与设计, 2019(22).

[2]马希平. 长大下坡运梁及小半径曲线架梁综合施工技术.

[3]赵立财, 卢建勋, 吕忠华, 黄海峰. 适用于小半径曲线路段的运梁架梁的方法.

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