摘要：随着我国交通建设快速发展，为减少车流的平面交叉，干线公路及城市快速路项目普遍设置立体互通立交。因结构复杂，作业面狭小，立体交叉的桥梁施工时，梁板架设存在一定的困难。本文以G310项目姚家互通主线桥梁板架设为实例，结合现有的QJ100T/30M双导梁轨行式架桥机，对其提出有效的改造方案并加以应用。
关键词：互通区；架桥机；卷扬机；环链电动提升机
1 项目背景
1.1 项目概况
G310项目姚家枢纽互通为变异苜蓿叶式互通立交，位于郑州市中牟县，该互通的主要功能为实现G310与S225之间的交通快速转换。具体的结构方式包括一条主线和8条匝道，互通区共有七座桥梁，一座为主线桥，六座匝道桥，其中A匝道桥起于S225三官庙方向，设匝道桥上跨S225、G310后接入G310郑州方向。姚家互通平面图见图1。
图1 姚家枢纽互通平面效果图
姚家互通主线桥长262m，设置为双幅桥，左右幅各分为3联，除右幅第二联为现浇施工外，其余5联上部结构均采用装配式预应力混凝土箱梁，共有20m预应力混凝土箱梁35片，25m预应力混凝土箱梁54片，30m预应力混凝土箱梁30片。
姚家互通A匝道桥总长351m，共分四联，上部结构采用预应力现浇连续梁。A匝道桥在第二联5#-7#墩间上跨G310主线桥，上跨位置两桥间净高5m。上跨位置立面图见图2。
图2 上跨位置立面图
1.2 施工背景
A匝道桥设计为现浇连续梁，采用满堂支架施工，为保证满堂支架的整体稳定性、减少主线桥的局部受压，施工顺序为先施工匝道现浇梁，后架设主线预制箱梁。
2 改造原因
本项目普通跨预制小箱梁采用QJ100T/30M双导梁轨行式架桥机架设，架桥机净高6.5米（见图3），A匝道现浇梁下预制箱梁净高5米，不满足架桥机架设要求。架设现场因结构复杂，吊车架设位置及吊臂空间不够，无法采取吊车架设，因此需要对架桥机进行改造，以满足现浇梁下箱梁架设要求。
图3 架桥机立面图
3 改造方案
3.1 QJ100T/30M型架桥机的结构
QJ100T/30M双导梁轨行式架桥机主要有1-后上横梁、2-主梁、3-后支部分、4-天车部分、5-中托部分、6-前支部分、7-前框架和控制系统组成。架桥机构造图见图4。
图4 架桥机构造图
图5 架桥机改造图
3.2 架桥机改造设计
QJ100T/30M型架桥机工作过程为导梁跨孔，主梁受力，天车纵横向滑移、天车部分卷扬机升降致使箱梁就位。
经现场实际测量，天车部分卷扬机高度约1.8米。为满足架设条件，天车横移到位后，在净高限制的位置考虑用DHS型环链电动提升机代替卷扬机，满足净高要求。
首先将天车上的卷扬机取下，然后将两个厂家定制Φ15cm的实心钢棒两个，材料为45号钢，横跨于天车卷扬机滑道之上，使之处于简支状态；滑道两侧加设工字钢并焊接防滑钢筋，以保证接触面积，防止钢棒侧滑；两个厂家定制的30吨DHS型环链电动提升机分别悬挂于定制钢棒上，在满足净空的前提下，达到提升梁板目的。架桥机改造图见图5。
4 改造后受力分析
4.1 DHS型环链电动提升机受力验算
定做30吨DHS型环链电动提升机，取最重边跨边梁进行验算，每片梁32.9m3，取密度为：26kN/m3，取1.2安全系数，每个提升机受力为：
F=
=256.6kN＜300kN 满足要求。
4.2 φ15cm的45号钢棒受力验算
按集中最大荷载F=300KN，位于跨中位置，支点间距为0.8m，φ15cm的45号钢棒截面系数为：
弹性模量E=2.1×105MPa；
截面惯性矩Ix=
=2483.7cm4；
抵抗矩W=
=331.1cm3；
45号钢的容许应力为：弯曲应力[σw]=220MPa；剪应力[τ]=125MPa。
①抗弯强度检算
最大弯矩M=300×0.8/4=60KN.m
σ＝M/W=181.3N/mm2＜[σw]=220MPa 满足要求。
②刚度验算
查规范挠度允许变形值为：L/400＝800/400=2mm
按照跨中处最大弯矩计算：
fmax=
=0.96mm＜2mm 满足要求。
③剪力计算
F=q/2=150kN
剪应力τ=F/A=8.5MPa＜[τ]=125MPa 满足要求。
5 应用与展望
通过对以上的分析计算可以看出，QJ100T/30M双导梁轨行式架桥机的改造方案可行，改造后的架桥机能够满足梁板架设的净空要求，特别适用于主体结构复杂、施工作业面狭小的互通区。
目前改造后的架桥机已在G310中牟境改建工程中得到成功应用，顺利完成了施工任务，并在安全、工期方面取得了良好的收益，为同类工程施工积累了宝贵经验。
参考文献
[1]路桥施工计算手册．北京：人民交通出版社，2014．
[2]陈裕宏．JQ900A型架桥机在武合客运专线组合箱梁架设中的改造与应用[J]．铁道标准设计，2007．
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部．GB 50017-2017 钢结构设计标准．北京：中国建筑工业出版社，2017．
作者简介
张新涛（1987—），工程师。
论文作者:张新涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
标签：匝道论文; 架桥机论文; 天车论文; 卷扬机论文; 净高论文; 预应力论文; 主线论文; 《基层建设》2019年第26期论文;