試題采用輪胎式運梁車運輸步履式架橋機架設大噸位箱梁施工工法

1、采用輪胎式運梁車運輸、步履式架橋機架設大噸位箱梁施工工法中鐵二局股份有限公司隨著經濟的日益發(fā)展和建筑施工技術的不斷進步，世界各國特別是發(fā)展中國家越來越重視交通路網的建設和完善。作為道路交通的一個重要環(huán)節(jié)，跨江河、跨海灣等特大型橋梁的建設也得到了日益重視，各種橋型設計和施工工藝不斷取得新的突破。其中如何高質量、高效率的實現沿岸、沿海大面積灘涂區(qū)的橋梁上部結構施工，是一項關鍵技術和重難點工程。本文結合杭州灣跨海大橋50m/1430t整體預制箱梁運架的成功經驗，重點介紹了如何在沿海大面積灘涂區(qū)，利用“梁上運架”成套設備和施工工藝，完成大噸位整體預制箱梁的運輸和架設。一、工法特點大型整孔預制箱梁的運架

2、施工，可行的方式有浮吊架設、架橋機架設等。受作業(yè)地域、水文、氣象等條件影響，淺海灘涂區(qū)只能采用沿橋面運輸、架橋機架設方式施工。其工法特點為：(一)、 采用輪胎式組合平車梁上運梁、簡支型步履式架橋機逐跨架設施工工藝，滿足大噸位整體預制箱梁沿橋面運輸與左右雙幅架設的要求。(二)、 設備自重輕、集中載荷小、受力分布合理，無需對橋梁（箱梁、墩臺、樁基等）進行特別設計或采取臨時加固措施。(三)、 作業(yè)效率遠高于移動模架和掛籃施工。在工作半徑10公里范圍內，平均可日架2片箱梁，月架設能力約60片，折合50m箱梁達3000單幅米。(四)、 作業(yè)安全性好，受環(huán)境影響小。工作狀態(tài)抗風能力72公里/小時（8級風）

3、；非工作狀態(tài)抗風能力140公里/小時（12級風）。(五)、 設備操作系統采用計算機和遙控裝置，能夠實現故障故障診斷、智能報警和自鎖保護、自動停機，安全性好。(六)、 工藝簡潔、操作方便，人工勞動強度低。三、適用范圍本工法適用于大型箱梁（或混凝土預制構件）批量化、工廠化預制，工期較緊、造價適中，并且受地址和環(huán)境影響大，不能或不適宜采用預制節(jié)段拼裝、移動模架、掛籃法等施工技術，特別適用于在大面積發(fā)育的河岸淤積區(qū)、沿海灘涂區(qū)段采用輪胎式組合運輸平車沿橋面跨雙幅、雙跨運輸箱梁，采用步履式架橋機逐墩、雙幅架設箱梁。采用該法施工的國內范例是中鐵二局在杭州灣跨海大橋南岸灘涂區(qū)實施的50米/1430噸大型箱梁

4、的運輸與架設施工。四、工藝原理本工法施工工藝的核心是1600t輪胎式運梁車、1600t步履式架橋機研制和使用，配套設施包括橋梁支座安裝、墩頂錨固、運行監(jiān)護等。（一）、1600t輪胎式運梁車1、 結構形式TE1600輪胎式運梁車為組合式車體、輪胎式走行、液壓驅動的大型橋梁運輸設備，它由主機架、走行輪組、承載橫梁、液壓輔助支腿、轉向機構、平衡系統、電氣系統、動力機組等部分組成。輪胎式運梁車結構總體方案見圖1。圖1：TE1600輪胎式運梁車結構總體方案圖主機架: 它是運梁車的主要骨架，其主箱梁截面形式為箱型結構。單臺運梁車的主箱梁長度為30米。走行輪組: TE1600運梁車走行輪共640個，分主動輪

5、組和被動輪組，主動輪組由液壓馬達驅動，被動輪組用于分擔運梁車自重和箱梁的重量。平衡系統:該系統的主要作用是保證載荷均勻分布在各輪組上，而且當障礙物出現時，該系統也能保證輪組載荷再均勻分布，避免局部超載，始終保持前后車輪組的平衡，并能降低工作中產生的對結構、動力機組駕駛室的震動。轉向機構：其主要作用是用于調節(jié)行駛方向，保證運梁車不偏離安全的行駛路線。動力機組：它由柴油發(fā)動機組、分動箱和液壓泵站組成，將發(fā)動機的動力通過液壓泵站、高壓管、各種控制閥等元件為運梁車的行駛、轉向等提供動力。承載橫梁：它是運梁車用來承載和放置50米箱梁的平臺，前承載橫梁設計成移動式，后承載橫梁設計成固定式（可微量轉動）。液

6、壓輔助支腿：TE1600型運梁車前后運梁車組分別設有兩組和一組液壓輔助支腿。其中，前運梁車組設置液壓支腿的主要作用是：協同運梁車輪胎組共同承受垂向載荷；抵消因運梁車對位二次縱移時后方運梁車組推動箱梁所致的附加水平力；同時在二次喂梁過程中，隨著移動式承載橫梁的位移，前運梁車組的受力重心向前偏移，前車組液壓支腿受力逐漸增大（裝有限壓裝置），確保前運梁車組前面的輪胎不超載，保持前方運梁車組的穩(wěn)定和平衡。后運梁車組設置液壓支腿的主要作用是架梁時將架橋機后支腿上的負荷均勻分布在已架箱梁的對稱兩側，確保箱梁受力不偏載。電氣系統：由連接線路、傳感器、中央處理器等電氣元件組成，用于傳感、指示、自動控制等功能。

7、2、 工作原理TE1600型運梁車由4臺運梁平車組成，前后2個車組，再通過電子控制系統實現前后車組的“軟”剛性整體，并在前后車組設置液壓支撐油缸配合架橋機架梁，同組運梁單車通過承載橫梁連接，后承載橫梁為固定式，前承載橫梁為滾動式，可以實現后車組推動箱梁向前作二次縱移，前后車組均設置有回轉式司機室。并配備線路走向電子監(jiān)控系統，確保輪胎載荷始終分布在已架箱梁腹板上方。運梁車組輪壓載荷的分布范圍、數值嚴格控制在設計許可范圍內。運梁車在運梁過程中左右臺車組始終沿各自所在半幅縱軸線對稱行駛，確保馱運箱梁和機體載荷至少由4片箱梁承載。運梁車輪組液壓均衡油缸可自動調整各支點載荷使之相等。利用計算機軟件計算每

8、臺獨立的運梁單車上每個輪組的正確轉向角度，并控制每一個轉向油缸的進出油量，以確保整機繞同一中心轉向，輪組上的角度測量系統能將實測轉向角度反饋給控制軟件，保證每個輪組的轉角符合要求；各獨立小車的速度控制是通過液壓馬達的壓力自動調整系統實現的，它能確保在角速度一致的情況下運行在外側曲線的輪組比運行在內側曲線的輪子具有較快的線速度。由三節(jié)段箱形鋼梁以高強度螺栓聯接而成。主梁一端設置有動力引擎和主控制柜安裝平臺，頂端鋪設有橫移臺車運行導軌，內部布設有液壓管路。3、 主要技術參數根據50m箱梁梁上運梁以及與架橋機架梁作業(yè)配合的需要，確定TE1600輪胎式運梁車主要技術參數如下：表1：TE1600輪胎式運

9、梁車主要技術參數表序號項 目技術參數備 注1自重約524t2有效負荷約1430t3車輪數量640輪胎4整機兩列間跨度17m5縱向爬坡能力2%6橋面橫坡2%7行走機構上平板高度2300 +/-300mm8行走機構的行走高度4600 +/-300mm9發(fā)動機4臺Deutz/柴油10功率286kW（2100轉/分）11水平面最大空載速度5kM/h12水平面最大重載速度2kM/h13行走狀態(tài)輪組最大轉向角±514總長約76m15總寬約26m4、 關鍵技術通過箱梁支承結構的優(yōu)化設計實現箱梁運輸過程的“三支點”體系，保證箱梁運輸過程中受力正常。整機分組模塊式設計及支撐位置的確定，確保馱運箱梁和機

10、體載荷至少由4片箱梁承載，并且輪組載荷位于箱梁腹板上方附近。通過“二次縱移”運梁就位，大大縮短了架橋機的長度。通過電子系統控制將前后車組組成一個剛性整體的同步控制系統，確保四臺運梁車組合進行箱梁運輸過程中的同步運行，避免對箱梁造成過大的拉應力。采用PLC集中控制系統，通過角度傳感器、方向傳感器及電液伺服系統實現四臺單車的同步運行和方向自動控制，并且具備手動控制和自動控制兩種模式。采用640個輪子及配套的液壓系統和載荷均衡系統，自動調整輪組壓強(對地壓力僅9.5kgf/cm2)，保證載荷均勻分布在各輪組上，而且當障礙物出現時，該系統也能保證輪組載荷再均勻分布，避免局部超載，始終保持前后車輪組的平

11、衡，并能降低工作中產生的對結構、動力機組和駕駛室的震動。前后車組輔助支撐系統的設置。確保二次縱移時前運梁車組前端輪胎不超載，保持前方運梁車組的穩(wěn)定和平衡，協助架梁時，后車輪胎組能夠承擔部分架橋機后支腿的支反力，有效降低了該處的集中載荷。5、 配套設施運梁作業(yè)所需臨時工程量極少，僅在橋梁伸縮縫和濕接縫處搭設運梁車過橋鋼板，并沿橋面用油漆標示出走行引導線即可。（二）、1600t步履式架橋機1、 結構形式主機臂后吊梁桁車（主）后起升絞車后支腿后支撐前吊梁桁車（副）前起升絞車箱梁前支撐前支腿墩墩墩架設方向機臂A機臂B后橫聯后吊梁桁車前吊梁桁車前橫聯后橫移臺車前橫移臺車LGB1600步履式架橋機為跨兩跨

12、架梁、雙桁車吊梁的雙臂簡支型橋梁架設專用機械。整機由機臂、前后橫聯、前后支撐、前后支腿、吊梁桁車、吊具、液壓系統、電氣系統及安全保護系統等組成，結構總體方案見圖4。圖2：LGB1600步履式架橋機結構總體方案圖2、 工作原理架橋機自尾部起吊由TE1600運梁機運來的50m/1430t預制箱梁，桁車吊梁縱移到前方待架跨，經橫移調整后后將箱梁落放到橋墩頂面的支座上。箱梁架設時架橋機的前支腿支撐于待架梁跨的前橋墩上，后支撐支于已架箱梁前端頂面，后支腿支于后運梁車上面，通過運梁車的螺旋支腿將力傳遞到箱梁的承載截面上。架橋機通過前后支腿、前后支撐的它具有遙控操作、全幅架設、自重及支腿載荷小、安全可靠性好

13、、架梁效率高、整機自力過孔等特點。3、 主要技術參數為滿足50米/1430噸箱梁架設需要，考慮作業(yè)的安全、方便及架梁工期要求，架橋機的主要技術參數確定如下：起吊重量：50箱梁的實際重量為1430噸，考慮一定的安全和技術儲備，確定架橋機的額定起吊重量為1500噸，最大起吊重量為1600噸。起吊高度：根據架橋機后支撐及箱梁高度確定。取已架箱梁梁面為零點，則架橋機后支撐頂面高度+5.1米，箱梁架設到位高度-3.5米，因此最小起吊高度為5.1-（-3.5）=8.6米，考慮一定的裕度，最終確定起吊高度為9米?？缍龋嚎紤]吊梁、落梁空間，以及部件尺寸、安全距離和縱向抗傾覆性要求，整機跨兩跨，總長度111米。

14、橫移行程：根據橋梁左右幅中心線距離(17m)和設計最小架設曲線半徑確定，即17/2+0.3/2=8.65米。式中0.3米為5000米曲線半徑架梁的橫向偏移量。起吊和運行、橫移速度：參考國內外類似設備參數選取的經驗，結合起重機械設計規(guī)范要求，考慮到本工程“每天架設兩片箱梁、縱移過孔一次”的進度需要，確定了架橋機的起吊和運行、橫移速度。表2：LGB1600型架橋機主要技術參數表序號項 目技 術 參 數備 注1額定起升能力750+750噸2最大起升能力800+800噸3最大架設跨度50米 4最小架設曲線半徑5000米 5架梁縱向坡度2%6起吊高度9米7吊梁小車橫移行程±8.65米滿足500

15、0m曲線架梁8空載起吊速度00.72 m/min（±10%）可調9滿載起吊速度00.36 m/min（±10%）可調10吊梁桁車橫移速度01.5 m/min（±10%）可調11吊梁桁車縱移速度02.0 m/min（±10%）可調12主梁縱移速度02.0 m/min（±10%）可調13制動系統常規(guī)制動+緊急制動14設備總重1268噸4、 設備關鍵技術總體要求：為了能夠安全、高效的架設大噸位箱梁，架橋機結構設計必須綜合考慮使用性能、對墩臺和箱梁的施工載荷等影響，并必須滿足以下要求：整機結構穩(wěn)固、安全裕度大，同時又要嚴格控制自身重量。既要保證吊梁桁車

16、、機臂和前后支撐三者間能夠靈活的實現相互運動，又要能夠互相可靠鎖定。各受力點，特別是在橋面和墩頂的支撐位置、最大載荷數值必須嚴格控制在橋梁設計許可范圍內。寬度方向能夠滿足全幅和曲線架設要求，長度方向滿足懸臂過孔和后端取梁、前端落梁要求。機臂：機臂作為架橋機的主承重結構，其設計的關鍵技術點是：采用等強度設計。雖然截面外形輪廓尺寸一致，但是機臂上下蓋板、腹板、連接板和內部加強筋依據受力不同而選取不同的材質和厚度，以盡可能的優(yōu)化結構、降低重量。采用柔性反拱設計。針對架橋機受力最大工況，即箱梁橫移到位時，后支撐部位載荷較大、可能超出橋面允許載荷的情況，創(chuàng)造性地提出了利用后支腿大行程頂升，使得機臂尾段反

17、拱，將后支撐承受的部分箱梁載荷傳遞到后支腿處承載的解決方案，并依照載荷傳遞模型計算出了所需反拱值和油缸頂升量。合理設計節(jié)段長度。架橋機機臂全長111米，在設計單節(jié)段長度時，既要做到盡量減少節(jié)段數量，以達到降低組裝工作量和安裝風險，易于保證機臂在全長范圍內的精度要求，又要滿足公路運輸、吊裝部件尺寸和重量限制的要求。單機臂分為10個節(jié)段，很好的解決了上述矛盾。前支腿：前支腿作為架橋機前端的輔助支撐，主要作用是支撐并調平架橋機機臂前端，為前支撐縱移上墩（臺）創(chuàng)造條件，設計的關鍵點技術是：采用曲腿設計（見圖3）。在縱移過孔時，架橋機前支撐需要運行并支撐到待圖3：曲腿設計架跨前方墩臺的前端，受前支撐托掛

18、輪組尺寸限制，架橋機前橫梁所處位置必須處于墩臺范圍之外，所以鉸接在前橫梁上的前支腿如果采用直腿方式，將無法直接支撐在墩頂上。此前國內其他型號架橋機也有采用在橋墩上開洞或預埋螺栓、架設牛腿的方式解決此問題，但是對墩臺施工影響大、安全性差、作業(yè)效率低。為此，采用了曲腿設計，并且在結構設計時，將前支腿與前橫梁的鉸接銷軸位置，在垂直方向與墩頂曲腿位置基本處于一條直線上，以保證不會因曲腿設計對前橫梁和機臂產生附加彎矩。圖：雙層設計采用雙層設計（見圖4）。正常過孔工況，架橋機前支腿支撐在待架跨墩頂上；架設末跨工況，前支腿需要支撐在橋梁或橋臺頂面上。由于二者之間存在高度差，故采用雙層框架結構設計以滿足兩種不

19、同工況的需要。正常過孔工況上下兩層框架采用螺栓固定連接（聯接面旁邊設有回轉銷軸），架設末跨工況只需拆除螺栓、利用油缸將下層框架繞回轉銷軸向上收折即可。前支腿上下雙層框架底部均設置有2個液壓油缸，用于支撐并頂升機臂。后支腿：后支腿作為架橋機后端的輔助支撐，其主要作用是支撐和頂升機臂，為起吊和橫移箱梁、縱移后支撐創(chuàng)造條件，設計的關鍵技術點是：采用雙層設計。吊梁桁車自架橋機尾部取梁時，架橋機后支腿利用上層框架支撐在運梁車車架頂部，以利用運梁機后車的輪組和輔助支撐合理傳遞載荷；運梁機退出、箱梁準備橫移時，架橋機后支腿利用下層框架支撐在已架箱梁腹板正上方的橋面上，并利用液壓油缸進行反拱頂升，以降低后支撐

20、處的施工載荷。為滿足上述要求，采用了雙層框架結構設計。橫移箱梁前上下兩層框架采用銷軸固定連接（液壓油缸插拔銷），起吊箱梁狀態(tài)拔出銷軸，利用收折油缸將下層框架外翻即可。前支腿上下雙層框架底部均設置有2個液壓油缸，用于支撐并頂升機臂。采用翻轉設計。后支腿的設計，必須滿足運梁機載梁駛入架橋機尾部的要求。為此，可行的設計方式包括垂直提升、向外翻轉等。此前國內類似施工機械多采用垂直提升方式，但是同步性差、作業(yè)效率低，并且由于外導柱較長將會增加架橋機的總高度。為克服上述缺陷，本機設計上層框架采用鏈條葫蘆向外翻轉、下層框架采用收折油缸向外翻轉的方案，具有動作靈活、作業(yè)效率高、工作可靠的特點。采用機械鎖定。在

21、吊梁桁車自架橋機尾部起吊箱梁狀態(tài)，架橋機后支腿利用上層框架的液壓油缸支撐在運梁機主梁頂面上。由于載荷大、液壓油缸桿伸出長，容易造成后支腿失穩(wěn)，并且液壓系統難以完全避免因泄漏、爆管、液壓鎖故障等原因造成油缸支撐失靈。為確保吊梁安全，在液壓支腿油缸外側設計了剛性套+螺旋式機械鎖定裝置，即在油缸支撐到位后，利用輔助液壓油缸將剛性套罩在油缸伸出桿外側，再用螺母旋轉鎖定。這樣，即使液壓裝置在起吊箱梁時突然失靈，機械鎖定裝置也能可靠承載后支腿載荷，不會發(fā)生重大機械事故。圖：前支撐托掛輪組前支撐：前支撐作為架橋機前端的承重支撐，其主要作用是支撐機臂，并將機臂前端的載荷合理的傳遞到墩頂上。設計關鍵技術點是：托

22、掛輪組設計（見圖5）。為了保證前支撐與機臂之間能夠做相對運動，前支撐設計采用托掛輪組與機臂作滾動連接，即機臂縱移時壓在托輪上，支撐縱移時吊在掛輪上。為了保證運行的平穩(wěn)及受力合理，托掛輪組采用三級均衡梁+多輪組設計。圖6：曲線擺頭機構圖墩頂錨固設計。在過孔工況，機臂縱移時會在前支撐托掛輪組處產生向前的水平推力；在架梁工況，吊梁桁車重載運行到前方待架跨時，由于機臂撓度的影響會在前支撐托掛輪組處產生向后的水平推力。為了防止前支撐傾斜甚至傾覆，設計采用前支撐底部與墩頂錨固的方案，即在墩頂上預埋精軋螺紋鋼筋，前支撐支立在墩頂后，通過液壓千斤頂張拉（單根張拉力50噸，共8×2根）將前支撐與預埋精

23、軋螺紋鋼牢固的錨固在一起。行程：400mm曲線擺頭設計（見圖6）。曲線架梁時，為滿足支撐到位和橫移箱梁的要求，需要將架橋機前端向曲線內側擺頭（架橋機后端向曲線外側擺頭）。為此設計采用液壓油缸驅動，托掛輪組反扣在前支撐橫梁上并能夠作橫向滑動。考慮5000米曲線半徑的擺頭量和適當的余量，液壓油缸最大伸縮量為400mm。末跨架設設計。架設末跨箱梁時，架橋機前支撐支立在橋臺或橋面上。為此，參照后支撐的結構形式設計了前支撐末跨架設專用下部結構，在末跨架設縱移過孔時，取掉前支撐立柱換上該結構，即可以保證前支撐支立在橋臺或橋面上。后支撐：后支撐作為架橋機中部的承重支撐，其主要作用是支撐機臂，并將機臂中部的載

24、荷合理的傳遞到已架箱梁頂面上。設計的關鍵技術點是：托掛輪組設計（同前支撐）。曲線擺尾設計（同前支撐）。采用機械鎖定（同后支腿）。支撐位置設計（見圖7）。箱梁起吊、縱移、橫移、落梁工況，架橋機后支撐支立在已架箱梁頂部并承受待架箱梁和設備自重的主要載荷。為避免壓壞已架箱梁，支撐位置的確定必須合理并經過橋梁受力檢算。為此，設計采用單幅四個液壓小支腿，支撐在已架箱梁腹板正上方。小支腿前后間距2600mm，左右間距7200mm。圖7：后支撐在橋面上的支撐位置圖多級均衡設計。后支撐是承受載荷最大的部件，如何將待架箱梁和設備自身的載荷合理、均衡的傳遞到已架箱梁頂面，是設計時應考慮的一個重要因素。為此，后支撐

25、采用了多級均衡結構，自上而下傳遞載荷依次為：機臂托掛輪組后支撐均載橫梁中心鉸銷后支撐分配梁液壓支腿，最終保證同組各支點受力均勻一致，不會造成箱梁頂板局部受力過大或給支點處箱梁帶來旁彎力矩。吊梁桁車：吊梁桁車作為沿架橋機機臂頂端軌道運行的大型橋式起吊裝置，其主要作用是起吊、縱移和橫移箱梁。設計的關鍵技術點是：車架結構設計。為滿足架梁要求，吊梁桁車必須能夠實現箱梁的三維運動，即水平方向的縱移、橫移和垂直方向的起落。為此，設計采用了橋式門吊方式。單臺吊梁桁車由兩條橫跨左右機臂的鋼梁及左右的端梁形成主車架。鋼梁上部安裝有鋼軌為橫移臺車提供支撐，端梁下部支撐在縱移臺車上能夠作縱向運行，端梁外側設置有起升

26、絞車組提供垂直方向的運動。圖8：吊梁桁車起吊傳動鏈示意圖起吊系統設計（見圖8）。采用對稱布置雙起升液壓絞車組、單卷筒雙出繩方式。單側傳動鏈依次為：液壓馬達液壓制動器減速機鋼絲繩卷筒對側導向輪橫移臺車定滑輪組吊具動滑輪組橫移臺車定滑輪組本側導向輪橫移臺車定滑輪組吊具動滑輪組橫移臺車定滑輪組對側導向輪鋼絲繩卷筒。鋼絲繩直徑32mm，倍率48，采用壓板將死端固定在卷筒體上。橫移系統設計。采用對稱布置雙橫移變頻電機、鏈輪鏈軌傳動、單側雙軌運行方式。單側傳動鏈依次為：帶制動變頻電機圓錐齒輪減速機行星齒輪減速機鏈輪鏈軌。橫移車架采用“田”字形布置，中心對稱布置四組定滑輪組（每組7個滑輪），下部采用銷軸與走

27、行臺車連接。臺車橫移距離±8650mm，滿足最小半徑5000m曲線架梁要求。圖9：吊梁桁車縱移臺車圖縱移系統設計（見圖9）。采用液壓馬達帶動自纏繞鋼絲繩卷筒驅動、縱移臺車運行、單側雙軌布置。單側傳動鏈依次為：液壓馬達液壓制動器減速機液壓自纏繞鋼絲繩卷筒鋼絲繩導向滑輪桁車架。為保證縱移臺車受力均衡，吊梁桁車端梁中部采用銷軸與縱移臺車連接，端部采用滑動摩擦支撐在縱移臺車上。 錨固方式設計。采用吊梁桁車與機臂共用一套鋼絲繩牽引縱移系統。在機臂縱移過孔時，吊梁桁車與支撐固定連接，以實現吊梁桁車“靜”而機臂“動”。為此，后吊梁桁車采用一組油缸與后支撐固定連接在一起。機臂因向前縱移而對后吊梁桁車

28、產生的向后的反作用力，通過該組液壓油缸傳遞到后支撐上。控制方式：架橋機設計采用分散控制、集中聯鎖、遙控與線控相結合的操作方式。分散控制。架橋機各運行機構的配電柜、控制單元并非集中設置在一處，而是分散布置在各總成部位，如前支腿、后支腿、前支撐、后支撐、前吊梁桁車、后吊梁桁車等處。每處均包含PLC控制模塊、信號放大及轉換模塊、弱電執(zhí)行元件、強電配電元件等標準組件。分散控制的好處是布線距離短、信號衰減少、抗干擾性好、且結構相對簡單，易于檢修維護。集中聯鎖。為保證架橋機各部分動作嚴格按照標準施工工藝執(zhí)行，并且動作準確可靠、不會產生誤動作和互相干涉，架橋機在采用分散控制的同時也采用了集中聯鎖。架橋機總控

29、制單元對各分系統（如吊梁桁車控制系統、后支撐控制系統）“激活”與否進行集中監(jiān)控。例如，當吊梁桁車起吊箱梁時，總控制單元即發(fā)出禁止信號（或不給允許執(zhí)行信號），不允許支腿和支撐控制系統發(fā)出動作指令，以避免支腿和支撐產生危險動作。架橋機總控制單元安裝在機臂后橫聯的操作平臺上。遙控與線控相結合。為提高架橋機的易操作性，并有利于就近觀察動作執(zhí)行結果和進行微調控制，架橋機主要動作均采用遙控操作，如箱梁起吊、縱移、橫移，支撐的縱移等。同時，對于某些輔助動作，如支腿與支撐的支立、機臂水平調節(jié)、錨固裝置等，采用了就近設置線控板操作方式，以避免遙控器功能過多不易操作和過大過重攜帶不便。另外，為確保操作系統的可靠性

30、，每一處控制柜均設置了線控板接口并配備了相應的線控操作板，在遙控系統失靈時可以實現應急操作。安全裝置：由于架梁作業(yè)危險性高、事故危害大，故設計時應考慮完善的安全防護裝置，包括人員防護、設備防護和重大危險防護等。人員防護。所有需要操作和維護人員到達的區(qū)域，均設置帶護圈的爬梯、柵格板走道、操作平臺和扶手護欄。其中在架橋機右機臂內側，因吊梁桁車運行無法設置護欄，采用了三道鋼絲繩護繩以防止人員向內側墜落。爬梯通向走道的開口處還設置了反扣活頁門，以防止作業(yè)人員不慎從開口處墜落。針對待架跨墩頂人員作業(yè)范圍狹窄、易高處墜落的情況，在架橋機前支腿處設置了三面合圍的防護欄桿。設備防護。包括設備動作防護和設備損壞

31、防護兩部分。前者包括電氣聯鎖機構、速度測量裝置、控制位置的行程開關等，主要目的是防止誤動作、保證動作靈活、安全、可靠；后者包括防撞限位開關、限位塊、載荷測量裝置、液壓系統安全與溢流裝置、后支腿和后支撐的機械鎖定裝置等，主要目的是防止設備因意外碰撞、超載、失靈等造成設備的損壞。重大危險防護。包括緊急制動操作按鈕（安裝在遙控器、操作板和控制柜上）、起升卷筒法蘭盤液壓緊急制動裝置（由超速傳感器自動控制）和重大災害性天氣防護措施（如后支撐預留的與箱梁頂板連接的錨孔）、風速測量裝置等。5、 穩(wěn)定性分析與控制根據設備結構和架梁步驟，架橋機穩(wěn)定性最差的工況為后全懸臂工況（即機臂縱移初始階段）和前全懸臂工況（

32、即機臂縱移終了階段）。后全懸臂工況：該工況情況見圖10，最大垂直撓度 = -915mm。傾覆力矩:80×54+264×27=11448噸.米；穩(wěn)定力矩:60×55+274×28+180×49.15+180×4.15=20566噸.米；抗傾覆安全系數 = 20566/11448 = 1.8圖10：后全懸臂工況圖前全懸臂工況：該工況情況見圖11，最大垂直撓度 = -770mm。傾覆力矩:60×51.7+258×26.35=9900噸.米；穩(wěn)定力矩:80×57.3+280×28.65+180×

33、;49.15+180×4.15=22200噸.米抗傾覆安全系數 = 22200/9900 = 2.24圖11：前全懸臂工況圖6、 支反力分析與設計根據橋梁設計單位提供的施工載荷控制要求，在架橋機設計階段，就充分考慮了在縱移過孔、箱梁架設等不同工況下，對設備的結構、各支點的布局、載荷值情況進行認真地分析、計算和優(yōu)化，通過設計檢算確保架橋機對箱梁及墩臺受力在設計允許范圍內。縱移過孔最不利工況：前支撐支立于前方墩頂上并錨固，收起前支腿，吊梁小車運行到N+1跨位置，提升后支腿，打開喂梁通道準備架梁（如圖12），此時后支撐受力最大，各受力點載荷情況見表3。圖12：縱移過孔最不利工況表3：架橋機

34、縱移過孔最不利工況載荷表垂向V(噸)縱向HL(噸)橫向HT(噸)后支撐左、右鉸載荷478±16±15±18前支撐左、右鉸載荷156±0.4±1.6±0.5前支撐左、右鉸力矩±16噸.米箱梁架設最不利工況：箱梁橫移到待架幅位上方，尚未落梁到支座上時（如圖13），各受力點載荷情況見表4。圖13：箱梁橫移工況圖表4：架橋機橫移箱梁到位工況載荷表豎直V（噸）縱向HL（噸）橫向HT（噸）后支撐右鉸載荷117±17±13±17后支撐左鉸載荷943±17±13±11前支撐右鉸載荷

35、288±24±4±14前支撐左鉸載荷1056±24±15±14前支撐右鉸力矩±40噸.米前支撐左鉸力矩±150噸.米7、 配套設施圖14：1000T臨時支座組裝圖墩頂預埋鋼筋。為確保架梁的安全及受力合理，架橋機前支撐作業(yè)時與橋墩錨固在一起。為此，在橋墩施工時，每個墩頂均須預埋8根精軋螺紋鋼，螺紋鋼直徑、預埋深度應滿足單根抗拔力大于50噸的要求。1000T臨時橋梁支座。為滿足箱梁簡支架設的需要，研制了1000T臨時橋梁支座（見圖3-49），該支座分上支座、下基座兩部分，類似于液壓油缸的工作原理，但是將工作介質由液壓油

36、更換為鋼珠。上支座頂部設置橡膠膠層，以便與箱梁底面密貼并受力均勻，基座下設置混凝土墊塊，以調整臨時支座頂面標高。架梁時，單片箱梁安放在4個1000T臨時橋梁支座上；體系轉換時，打開下基座側面孔道螺栓，鋼珠在重力作用下流出，上支座下降，將箱梁落放在橋梁正式支座上。四、施工工藝流程及操作要點（一）、運梁施工工藝 作業(yè)程序運梁車在提梁站裝梁。運梁車沿橋面運輸箱梁，到達架橋機尾部。架橋機后支腿打開，運梁車載梁駛入架橋機后段。運梁車二次縱移，箱梁到達起吊位置。架橋機起吊箱梁后，縱移臺車回位。運梁車分前后兩組空機退出架橋機尾部。運梁車分前后兩組返回提梁站裝梁。操作要點運梁車裝梁時，必須密切監(jiān)視邊梁支座、承

37、載橫梁支座接觸情況，避免碰損。運梁行駛途中，應派監(jiān)護人員監(jiān)視橋梁伸縮縫、濕接縫過橋鋼板搭接是否良好。運梁車載梁進入架橋機尾部時，特別是接近架橋機后支撐時速度要盡可能的慢，并設專人監(jiān)護車頭端部，避免碰撞架橋機支撐。工藝流程圖圖15：運梁車運梁作業(yè)工藝流程圖作業(yè)圖片圖16：運梁車運梁作業(yè)圖片（二）、架梁施工工藝 架梁作業(yè)程序 喂梁Ø 運梁車載梁行至架橋機尾部，架橋機后支腿外翻讓出進入通道（見圖17）。Ø 運梁車載梁前行至架橋機后支撐尾部，停止運行，支撐運梁車前車組輔助支腿（見圖18）。Ø 驅動運梁車后車組，使后車組帶梁向前運行13.1米，支撐運梁車后車組液壓輔助支腿（

38、見圖19）。Ø 架橋機后支腿支撐到運梁車后車組上，兩臺吊梁桁車后退至箱梁起吊位置，聯接吊具（見圖20）。圖17圖18圖19圖20 吊梁縱移Ø 起吊箱梁，吊梁桁車吊梁縱移至前方待架梁孔位（見圖21）。Ø 架橋機后支腿收縮并外翻，運梁車前、后車組分別退出，返回提梁站運輸下一片箱梁（見圖22）。Ø 放下架橋機后支腿，支撐于箱梁梁面上（見圖23）。 圖21圖22圖23 橫移落梁1) 箱梁降至低位，利用橫移臺車將箱梁橫移至橋梁墩頂上方（見圖24）。2) 測量箱梁在墩頂的平面位置，縱移、橫移箱梁滿足橋跨及軸線偏差等要求，精確對位后落梁至墩頂支座。圖24過跨作業(yè)程序架

39、設完一跨箱梁后，兩臺吊梁桁車后退到過孔位置，分別與前后支撐相距4150 mm。后吊梁桁車與后支撐鎖定后，收起后支腿，由前后支撐承載架橋機機臂（見圖25）。驅動卷揚機構，架橋機主梁前移50m，前支腿到達待架跨前墩處，后支腿到達距后支撐3500 mm處。主梁前移時，兩臺吊梁桁車與前后支撐相對固定而與機臂作相對運動（見圖26）。前支腿支承在待架梁墩頂上，解除后吊梁桁車與后支撐的鎖定，后支腿支承在箱梁頂面上，收起后支撐液壓油缸并使其前移至距前支撐2500mm處（見圖27）。后支撐支承于箱梁頂面，解除前支撐在墩頂的錨固連接，縱移前支撐到前方墩頂處（見圖28）。前支撐支承于前方墩頂并錨固，收起前支腿，吊梁

40、桁車前移到前方待架跨位置，后支腿外翻打開喂梁通道，準備喂梁（見圖29）。圖25圖26圖27圖28圖29末跨架設作業(yè)程序變換架橋機前支腿、前支撐變?yōu)槟┛缂茉O狀態(tài)，其余步驟同上（見圖30）。圖30操作要點吊具聯接注意事項：吊具穿好后，檢查吊桿上部應伸出螺母6065mm；內箱螺母上緊后，各吊孔墊板必須與箱梁頂板密貼。吊梁升降應遵循“單起雙落”的原則，即吊梁時 “單吊點”2號機先起升至箱梁脫離運梁機支座，落梁時“雙吊點”1號機先下落至箱梁接觸墩頂支座。起落箱梁時應檢查左右升降高度是否一致，必要時調整兩側起吊卷筒。起吊箱梁必須進行制動及保持試驗，期間觀察應制動可靠、不溜鉤、無異響方可繼續(xù)起吊箱梁。吊梁或

41、過跨時，操作司機及監(jiān)護人員應密切觀察卷筒、臺車、滑輪組等的運轉情況，遇異常響聲、振動等情況應立即停機檢查。施工工藝流程圖圖31：箱梁架設施工工藝流程圖吊梁桁車后退至起吊箱梁位置運梁機載梁進入架橋機尾部架橋機就緒等待運梁機運送箱梁運梁機二次縱移箱梁到達起吊位置架橋機后支腿支撐在運梁機上吊具下降，穿入箱梁頂板并連接吊梁桁車后退至起吊箱梁位置起吊箱梁制動及保持試驗兩臺桁車沿橋中線吊梁縱移到待架跨架橋機后支腿打開運梁機分兩組退出架橋機后支腿支立在橋面上并頂升機臂至反拱落梁到低位橫移箱梁位置微調落梁到墩頂支座上解除吊具與箱梁的連接吊梁桁車回中位架橋機后支腿打開安裝支座現場清理圖32：架橋機縱移過孔工藝流

42、程圖機臂向前縱移50m后桁車運行到后支撐處并互相錨固架橋機就緒準備縱移過孔解除機臂與后桁車的錨固狀態(tài)后支腿油缸收縮至脫離與橋面的接觸支撐前支腿在待架跨橋墩上吊梁桁車后退至起吊箱梁位置支撐后支腿在已架箱梁頂面上解除后支撐與后桁車的錨固狀態(tài)后支撐油缸收縮至脫離與橋面的接觸后支撐與驅動銷連接向前縱移50m支立后支撐到已架箱梁頂面預定位置將后支撐與機臂錨固解除前支撐與墩頂的錨固狀態(tài)后支撐油缸頂升至前支撐脫離與墩頂的接觸前支撐與驅動銷連接向前縱移50m支立前支撐到待架跨墩臺頂面預定位置前支撐與墩頂預埋鋼筋錨固吊梁桁車運行到前后支撐之間打開后支腿準備架梁作業(yè)圖片圖33：架橋機架梁作業(yè)圖片五、勞動力組織按照

43、每天運輸和架設2片箱梁作業(yè)，工作約810小時考慮，架橋機配置一班作業(yè)人員，運距超過5公里后運梁機配置二班作業(yè)人員，勞動力組織分配情況見下表。按照特種設備作業(yè)的要求，指揮和操作人員必須具有國家認可的裝吊資格、操作資格證書。全班組人員均須經過崗位培訓、技術培訓，經考試合格才能上崗作業(yè)。表5：勞動力組織分配表崗位名稱人員配置及分工人員數量隊長負責具體安排、指揮箱梁運架作業(yè)1副隊長兼技術主管負責施工、機械技術1施工技術人員施工測量、控制2機械技術人員專職機械工程師2安全監(jiān)督人員現場安全管理1運梁作業(yè)班橋面運梁、走行監(jiān)護（2班4名司機）8架梁作業(yè)班支座安裝、箱梁架設（1班）24維修保養(yǎng)班設備維修保養(yǎng)（電

44、工/液壓/機鉗/內燃/電焊等）5合 計：/44六、主要機具設備主要機具設備表順號設備名稱規(guī)格型號單位數量用途11600噸運梁車TE1600臺1橋面運輸箱梁21600噸架橋機LGB1600臺1架設箱梁3叉車5t臺1轉運支座、墊石等4載重汽車5t臺1轉運吊具、鋼板等七、質量控制（一）、職責分工：建立各級技術人員的崗位責任制，逐級簽訂技術包保責任狀，做到分工明確，責任到人，嚴格遵守基建施工程序，堅決執(zhí)行施工規(guī)范。（二）、技術交底：在施工前，組織有關人員認真學習新技術、新工藝、新材料、新設備、新測試方法的技術要點，并認真進行技術交底，確保在施工中正確應用，提高工程質量。（三）、質量檢測：設專職質檢工程

45、師，在施工過程中自下而上，按照“跟蹤檢測”、“復檢”、“抽檢”三個等級分別實施質量檢測職能，重點是對吊孔及支座附近混凝土表面缺陷、裂紋及裂紋擴展情況進行跟蹤監(jiān)測。（四）、架梁精度：架梁前必須復核檢查橋墩里程、支座墊石高程、支座中心線及預埋件等竣工資料，檢查待架箱梁梁型及支座與設計一致。架梁時應嚴格控制箱梁的中線偏差和梁邊對齊，支座安裝精度必須符合設計要求。架梁后應對墊石及支座標高進行后期沉降觀測，避免箱梁因支點沉降過大或不均勻受到偏扭。（五）、技術標準：施工中各項技術標準應滿足公路橋涵施工技術規(guī)范（JTJ041-2000）、杭州灣跨海大橋專用施工技術規(guī)范和杭州灣跨海大橋專項工程質量檢驗評定標準

46、的要求。八、安全措施（一）、班前1、 根據當班任務安排，指揮、操作及監(jiān)護人員必須分工明確、到位齊全。2、 當班指揮檢查機組人員身體和精神狀態(tài)是否良好，個人防護用品及通訊工具是否裝備到位。3、 檢查氣象條件及作業(yè)場地，嚴禁在八級及以上大風、暴雨、大霧等情況下作業(yè)。4、 當班司機必須在作業(yè)前半小時對設備進行班前檢查，并逐項填寫檢查記錄。發(fā)現問題應及時向現場指揮或主管工程師報告，未經班前檢查禁止作業(yè)。（二）、班中1、 工作時應集中精力、聽從指揮。嚴禁在無指揮或信號不明的情況下操作設備；設備處于啟動狀態(tài)時，操作司機禁止離開遙控器。2、 啟動250Kw柴油發(fā)電機并預熱3-5分鐘，觀察電壓、頻率均符合要求

47、后方可送電。冬季使用前應適當延長預熱時間，確保發(fā)動機水溫、油溫達到正常工作溫度方可投入作業(yè)。3、 執(zhí)行各項操作前，必須按喇叭35秒鐘，提醒作業(yè)區(qū)域人員注意安全。4、 遙控作業(yè)時應平穩(wěn)加減檔位，不得進行跳檔作業(yè)，檔位切換間隔應保持3秒鐘。5、 架梁作業(yè)時，禁止無關人員進入作業(yè)區(qū)域，禁止在起吊的箱梁下穿行、停留。禁止跨越橋梁中縫及倚靠在安全防護裝置上。6、 遵守“十不吊”原則，保證所吊物品平穩(wěn)、安全的起升和下降。操作司機有權拒絕危及人員及設備安全等違章指揮命令。7、 嚴禁在設備運行過程中，對各轉動部分加注潤滑油脂，或進行修理和調整作業(yè)。8、 設備起吊及運行過程中，遇到：支撐變形或竄動；梁體產生明顯

48、裂紋或原有裂紋明顯擴大；異響或振動等危及人員、設備安全時，應立即按下紅色蘑菇形緊急停機按鈕。必須在查明停機原因并完全排除后，方能重新啟動設備繼續(xù)作業(yè)。9、 氣溫低于攝氏零度時，各支撐面不得出現結冰現象，必要時進行防滑處理。10、 各步動作到位前，如過跨時支腿接近橋墩、前后支撐/支腿互相靠近；架梁時縱移、橫移和落梁就位，操作檔位應低于3檔。11、 機臂縱移過跨時，必須采用4根5t以上鏈條葫蘆將前支撐與已架設箱梁前端進行連接并張緊鏈條。12、 其它安全措施：橋墩及高空作業(yè)人員必須穿救生衣并掛好安全繩；一跨箱梁架設完畢，應立即在橋梁中縫處安裝防護網，在兩邊及端頭設置防護欄。（三）、班后1、 檢查柴油

49、、機油、液壓油消耗情況，必要時予以補充。2、 收好遙控器及操作板，關閉控制箱門，切斷總電源。3、 按規(guī)定對設備進行日常維護保養(yǎng)，特別是運轉部位潤滑油脂的加注。4、 填寫運轉記錄，應詳細記錄當班作業(yè)內容、運轉時數、故障及排除情況、維護保養(yǎng)情況等。（四）、其他1、 保養(yǎng)及維修作業(yè)必須滿足如下條件：設備停機斷電、拔除啟動鑰匙并鎖好司機室；運轉部件冷卻到環(huán)境溫度；在主控制箱上懸掛“維修保養(yǎng)作業(yè)，禁止合閘！”。2、 大風、臺風來臨前架橋機應處于過跨完成或待架位置，即必須保證前支撐與墩頂可靠錨固，并做好電氣、液壓等系統的防護工作。3、 在臺風或強降雨過后要對設備進行全面檢查（尤其是電氣控制系統和重要結構件的焊接、聯接部位），確認無誤后方能開機工作。九、環(huán)保措施（一）、選擇進口原裝低排、低噪、低耗的環(huán)保型渦輪增壓柴油發(fā)動機。（二）、發(fā)動機與安裝基座之間安裝減震墊塊、排氣管安裝合格的消聲器，以有效降低發(fā)動機的噪聲和震動。（三）、嚴格按照使用要求檢修和保養(yǎng)發(fā)動機，使用合格的燃料油和潤滑油，以提高發(fā)動機的燃燒和工作質量，減少發(fā)動機廢氣對環(huán)境的污染。（四）、經常檢查各種油液管路和