摘要：随着科学技术的不断发展，高铁的建设速度不断加快，而高铁工程技术也面临着新的发展局面。
关键词：高铁施工；大型架桥机设备；应用
引言
随着我国高铁施工速度的加快，对各项高铁施工技术和设备的需求量显著增加。当前在建高铁线路上有很多类型的架桥机，大型架桥机在高铁线路施工上的应用已经非常规范，但因研发力度不足，这些设备在质量保证和安全性能方面还存在一些需要改进的地方。为进一步提高高铁工程的施工质量，探讨大型架桥机的使用技术尤为必要。
1大型架桥机设备概述
1.1下导梁架桥机
下导梁架桥机主要由双主梁、支腿、下导梁、起重天车、发电系统、电气控制系统和行走机构共同组成。尾部喂梁由运车运至架桥机的尾端后，通过起重天车进行起梁，和小车同时进行，在梁体尾部达到了预定的天车位置后，天车可以起吊梁体，带动梁体的运移，达到一定架孔上便可落梁。架梁过程中后支腿需要设置在梁端上，前支腿需要设置在墩顶上，从而形成一个简支型结构。架梁时，载荷也可以通过支腿向墩顶和梁端进行传送，但是这一运动过程对于前支腿的锚固性要求较为严格。架桥机在过孔过程中需要顺着下导梁运移。行走天车在规定轨道中运移，前支腿则需要按照下导梁的轨道进行运移，在架桥机到达指定位置后，可以通过天车进行下导梁的移位，也就是迈步式过孔。在进行隧道之前的最后一个梁体开展架设工作时，若桥台和洞孔的间隔距离较小，那么主梁前的悬臂则会向上弯折，而下导梁上桥台进入隧道中，此时可以使用临时小车开展作业，但是因为作业过程十分复杂，需要规范操作。
1.2定点起吊式架桥机
定点起吊式架桥机主要结构包含吊梁车、导梁机、发电系统以及电气系统等。定点起吊式架桥机在运行过程中将支腿放置在横梁顶端，进而形成一个筒形的结构，以确保各个点的受力平均，在实际运行的过程中，支腿的稳定性对整体的受力情况有很大影响，所以，在施工过程中要着重对支腿的稳定性进行加固。在进行定点起吊的过程中，首先安装过渡段，其次，将梁体运行到架桥机的尾部，利用小车将混凝土梁运行到轨道的中部，天车安装混凝土梁，并且利用起重机将混凝土梁吊运到指定的位置，最后，完成混凝土梁的安装。
1.3两跨连续拼装式架桥机
该架桥机主要由桁架式主梁、支腿、起重天车、发电系统、电气控制系统以及行走机构等组成。其主要特征为。（1）架梁过程中支腿设置在箱梁尾端，形成两跨连续梁结构，架梁施工以前支腿无需与桥墩之间进行锚固，施工作业较为方便。（2）运梁车运梁至机腹当中，运用起重天车对箱梁进行吊装，然后由天车吊装箱梁进行前行，直到架孔的上方，实施落梁。（3）悬臂过孔。过孔的过程中，对前支腿进行收起，然后启动行走机构，以悬臂的方式完成过孔，在前支腿抵达至桥墩后，其设置在墩顶上，中后支腿车卡轨器固定，完成过孔。此作业过程十分快速，且具有极高的安全系数。（4）主梁运用由“八七型铁路抢修钢梁”构成的桁架，相应杆件的保存与运输具有很强的便捷性。在工程完成以后，杆件能够在其他作业中使用，不存在设备闲置造成的经济和空间浪费，因此具有很高的经济效益。
2高铁施工中大型架桥机设备应用关键技术
2.1起升机构技术
运梁过程中需要解决的关键问题就是在吊梁施工过程中保证梁体的 4 个点负载不会出现偏移。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若 4 个点的受力关系不平衡，那么吊梁过程就会使得梁体出现不同程度的损坏。对此，国产架桥机使用的是 4 点起吊 3 点均衡的起升架构。4 点起吊 3 点平衡的架构设计如图 1 所示，一般 2 台卷扬机会使用同一根钢丝绳，且需在中间位置设置均滑轮组，形成 1 个平衡点。此外，需要使用 2 台卷扬机并使用独立的钢丝绳，构成两个受力平衡点，在大吨位箱梁吊装作业过程中可以避免箱梁受扭引发的损坏问题。
2.2作业时的监控与安全保护技术
大型架桥设备吊装作业时开展的监控和安全保护十分重要，经过数年的改进与完善，架桥机设备的安全保护措施有了明显的进步，保护措施主要包括 3 个方面：（1）起升卷扬系统。起升卷扬系统具有双制动保护功能，既具备减速机高速端制动保护功能，又具备卷筒机低速端制动保护功能。施工人员可将低速端盘式制动器和高速端块式制动器应用到施工中，前者负责设备减速时，对其动作加以控制；后者负责设备加速时控制其动作，实现起升卷扬。（2）起升限位保护、超速保护及紧急停车装置。为了防止因人为误操作或机械故障出现起升超限或失速下降的情况，运用起升限位器及编码器控制的超速保护装置解决相关问题。架桥控制室设置应急停车设备，出现紧急状况时，要在最短的时间内停止机器。并且所有电机和制动器上都要安装故障监测系统，若发生短路、断线或超载的情况，该系统将拒绝一切操作，同时准确显示故障的种类与位置。施工人员可经监测系统，全面的掌握故障的特点。以之为参考，对故障进行处理，提高故障的解决效率。（3）PLC 技术。具有很强的逻辑功能，能减小电路对硬件设备的依赖性，可以提升电路的可靠性和设计的灵活性，保证架桥机操作的安全性。同时在架桥机的控制室内通常会架设一台由工业系统控制的计算机，计算机采用触摸屏技术，在屏幕上显示各类电器故障的具体信息。当故障发生时，维修人员可参考屏幕的提示，确定故障位置，并及时维修，提高故障修复效率。
2.3起重与运梁结构的同步控制技术
同步控制技术主要运用在当架桥机采用尾部喂梁作业方式时。运梁车完成运梁操作，梁体被起重机吊起后，必须确保运梁车上的驮梁小车和起重小车同步前行，以确保在运输桥梁时不会发生受力不均现象。采取的措施：（1）普通的运梁结构，为实现同步控制 2 车的目标，一般需要用同一台变频器操控 2 车，同时在架桥机后部架设一台运梁车电源箱，在 2 车上配备相同的变频器和电源，通过操作变频器控制两车的行走速率，同时在操作时要采取不断计算、测试及调整驮梁小车线速度的方法，保证两者的工作状态一样。（2）全液压的运梁结构，一般先采用红外线测距仪反馈相关数据。施工人员可通过对数据的观察，判断其是否存在误差。之后通过及时差数补偿操作，完成对喂梁作业的闭环控制，实现驮梁小车和起重小车同步运行。
2.4过孔技术的改善
过孔技术的运用是整个架桥机施工过程中最关键的运用部分，所以，必须将此技术进行全面的完善。在不同的架桥机施工过程中，对于过孔技术的要求也不同。在下导梁式架桥机运用的过程中，由于过孔技术主要靠下导梁来完成，所以要对下导梁的位置进行实时的观察，必要时要对下导梁进行移动。这种方法施工过程较为复杂。在拼装式架桥机的运用上，将小车安装在架桥机的尾端就可以完成过孔技术，这种方法较为简单，安全性也较高，是目前应用最为广泛的过孔技术。
结语
在高铁施工中运用大型架桥机设备，可以起到平衡吊点，保护作业人员安全、避免在运输桥梁时受力不均的良好效果。本文的研究可以让大型架桥机设备在高铁施工中得到更好的应用，为提高高铁建设质量做出更大的贡献。
参考文献：
［1］李勤超.高铁施工中大型架桥机设备的应用［J］.黑龙江交通科技，2017，40（2）：150-151.
［2］陈浩.试论大型架桥机设备在高铁施工中的应用［J］.江西建材，2017，（2）：157+161.
论文作者:于发财
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
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