摘要：西溪主桥为独塔扭背索斜拉桥，跨径组成为88+200m。本文通过西溪桥主跨钢梁架设架设工法分析，设计一台满足架设工法的架桥机，并对架桥机的主要结构进行介绍。
关键词：工法分析；分析；设计
1 引言
厦漳同城大道第三标段西溪主桥为独塔扭背索斜拉桥，跨径组成为88+200m。边跨88m为预应力混凝土箱梁，主跨为200m钢箱梁。边跨采用混凝土箱梁宜采用“多点支撑钢管+贝雷支架”施工，中跨采用两台JQJ200架桥机台吊架设。本文通过主跨钢梁架设架设工法分析，设计一台符合架设需求、经济实惠的架桥机。
2 桥梁概述
西溪主桥为独塔扭背索斜拉桥，跨径组成为88+200m。边跨88m为预应力混凝土箱梁，主跨为200m钢箱梁。主跨钢箱梁节段分四类（编号A、B、C、D）共计16个梁段，其中B梁段12个、C梁段2个、A与D梁段各1个，主跨钢箱梁主要参数表1。
表1 主跨钢箱梁主要参数表
3 主跨钢梁施工工法
主跨钢梁采用挂斜拉索悬拼架设方法进行架设，即运输船将节段梁运送至指定位置，通过架桥机提升，钢梁焊接，挂斜拉索，完成一节段梁架设，然后架桥机前行至下一架梁位置准备架梁。架设时采用双机台吊，其中最危险工况为A梁段架设，A梁段重量为384.4吨，提升幅度最大约为24m，最小载荷工况为D梁段架设，D梁段重量为301.3吨，提升幅度最大约为10m。
4 总体方案的确定
根据吊装工况及桥面支点、锚点、吊点布置，总体方案由以下几方面确定。
4.1、根据钢梁桥面支点、锚点及吊点的布置，同时考虑钢梁宽度较大及承载力限制，钢梁架设采用2台架桥机进行台吊安装；
4.2、钢箱梁最重约为384吨，最大起重提升幅度为24m，最轻钢梁为301t，最小幅度约为10m，考虑安装时存在斜拉及临时构件的重量，最重确认起重量为2×200t，幅度8.5m~24m；
4.3、幅度范围8.5m~24m，幅度变化范围较大，采用卷扬机进行变幅；
4.4、架梁时，支点反力较大，钢梁局部承载力受限，单台采用4个前支点、4个锚点的进行载荷传递；
4.5、由于各个节段钢梁的中心变化较大，吊具采用多个连接销孔以满足不同节段梁的吊装。
5 架桥机主要技术参数
额
6 主要部件
钢梁架设采用2台JQJ200型架桥机进行台吊，每台JQJ200型架桥机主要由机架结构、吊具、起升机构、走行机构、支顶机构、锚固装置、液压系统、电气控制系统等组成。
图1 2×JQJ200型架桥机布置图（单位毫米）.png)
6.1 机架结构
机架为架桥机主要受力构件，同时为各个机构提供支撑。机架机构采用箱型梁及平联杆件组合而成，主要由吊臂、底盘、立柱、后拉杆等组成。吊臂通过销轴与底盘铰接，立柱下部通过法兰板与底盘栓接，上部通过销轴与后拉杆铰接。
6.2 吊具
由于各个节段钢梁重心不同，吊具设置有一套自动调平机构，能根据钢梁重心的位置，通过调节油缸调整钢梁倾角。主要由动滑轮组、扁担梁、分配梁、自动调平机构等组成。
6.3 起升机构
单台起升机构采用1台186KN电动卷扬机作为驱动力，电机功率为90kW，卷筒直径φ1550m，3层缠绕；钢丝绳直径为φ36mm，倍率m＝14，起升速度为1.5m/min，控制采用变频调速控制，有效地提高了控制同步精度。为保证安装的安全性，卷扬机除高速端制动器外，该卷扬机在卷筒上低速端设有失效保护盘式制动器，两种制动器均能单独满足制动的要求。
6.4 走行机构
走行机构采用油缸顶推步履走行分方式，主要由轨道、走行油缸、滑座、滑靴组成。整机的走行是通过走行油缸的伸缩使底盘滑座在轨道上滑动实现的。
6.5 支顶机构
架桥机架梁工作时，前支点、后锚点的反力较大，考虑钢梁承载能力限制，由此共设前、后共6套支顶装置，其中2套为机械螺旋顶，4套为带机械锁定机构液压油缸，分别安装在底盘的前、后横梁上，单个机械螺旋千斤顶的最大承载力为2020KN。6套支顶装置可分别动作，亦可联合动作。整机空载时的顶升采用液压油缸进行支撑，吊重时的采用机械螺旋顶及油缸锁定机构进行支承。
6.6 锚固装置
锚固装置主要用于承受架桥机架梁时的上拔力，共设置2套锚固机构，共4处锚点。锚固装置主要由锚梁、锚杆、螺母、拉板等组成，共设有4处锚点。架梁工作时将锚杆穿过底盘后锚梁，将起重机尾部与钢梁固定在一起，承担吊机工作时的向上反力。锚固装置采用手动螺旋结构，使用前应将螺母拧紧，保证架桥机的使用安全。
6.7 液压系统
本机液压系统分为支顶、走行系统以及吊具调平系统两部分，由两套独立的单元所组成，一套安装在机架上，一套安装在吊具上。两系统相互独立，自成体系。
6.8 电气控制系统
电气控制系统均采用PLC进行控制，变频器驱动电机控制方式。变频器与PLC之间采用Profibus通讯方式，PLC实时读取变频器的数据，并通过输入给PLC的主令控制器信号控制变频器的频率及电动机的转速。同时具有急停保护、超速保护、超程保护、超载保护等保护功能，保证架桥机使用安全。
7 结语
JQJ200型架桥机主要为西溪桥主跨钢梁架设而设计，具有起升、变幅、自前行等功能，满足西溪桥主跨钢梁架设要求。同时，有效地提高了架梁施工的效率，缩短架设工期。
论文作者:刘明
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/7
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