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[摘 要]随着高速公路的逐步发展，弯道桥由最初的支架现浇衍生出预制结构，加之曲线弯道桥半径过小，所以对于小半径弯道桥预制梁安装架设的质量控制及安全防范有极大难度。本文就超小半径弯道桥箱梁架设施工过程及质量控制谈一些体会。
[关键词]超小半径；弯道桥；箱梁；架设； 施工；质量；控制
中图分类号：U416.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0092-02
1 工程概况
新建来宾至马山高速公路起于来宾市良江镇吉利附近，经来宾市迁江镇、平阳镇，上林县三里乡、西燕镇，马山县古零镇、白山镇，止于乔利乡。其中马山南互通D匝道大桥地处白山镇境内，中心桩号DK0+199.600，起点桩号DK0+099.200，终点桩号DK0+299.600，桥长200.4m，平面位于右偏和缓和曲线上，平曲线分为三段即A1=155、R=120、A2=135，对应纵坡坡度为i1=-2.41%、i2=3.852%、i3=0.27%，盖梁长度7.7m，宽度1.7m，桥梁上部构造采用（4×20m）+（3×20m）+（3×20m）先简支后结构连续预应力混凝土箱梁，全桥共10跨，每跨3片箱梁，共计30片20m箱梁，最大梁重约60吨。
2 吊装设备选择
马山南互通D匝道大桥最大墩高40m，地形陡峭，不具备使用吊车进行箱梁架设条件，本桥采用温州合力JQIV100t-30m型钢结构通用架桥机进行箱梁架设，单侧主梁长45m（9m/节×5节），两主梁中心距离5.2m，横移轮箱中心距离4.4m，额定载重为100t，跨径为30m的架桥机。
3 预制梁架设顺序
马山南互通D匝道大桥位于马山南互通内，第10跨与马山南互通跨线桥（左幅）12#墩相接。架梁顺序如下：
3.1 JQIV100t-30m型钢结构通用架桥机在马山南互通D匝道大桥0#台位进行拼装；
3.2 马山南互通D匝道大桥预制梁架设由0#台至马山南互通跨线桥（左幅）12#墩，完成梁架设后，架桥机逐步退机至0#台进行拆卸。
4 架设不利因素
4.1 曲线半径R=120m，属于超小半径范围，而箱梁长20m，边梁宽度达2.8m，对过孔、喂梁造成极大难度；
4.2 桥面最大横坡5.29%，对架桥机横移影响大；
4.3 前后相邻盖梁轴线不平行，同跨三片梁梁长差异较大，对前后横移轨道布设存在较大影响；
4.4 边梁前后两端头无法同时就位。
5 可行性分析
5.1通过调节前后横移轨道上方轮箱间距，使边梁最大限度接近预定位置，同时适应短小盖梁的作业空间；
5.2通过转角设置，使架桥机整体机身适应前方盖梁右偏的情形；
5.3针对超小半径弯道桥箱梁架设，须充分考虑作业过程可能存在的问题，备置三向千斤顶以应对不利状况。
6 超小半径弯道桥箱梁架设质量控制要点
6.1轮距调节：架桥机横移轨道上方两套横移轮箱中心距最小限定为4m，两主梁桁架轴心之间距离保持5.20m不变，现根据现场实际状况，将原有横移轨道上方两套横移轮箱中心距4.8m改装为4.4m，即将前横移轨道左右两侧轮箱均向架橋机纵向轴心对称调节20cm，将后横移轨道左右两侧轮箱均向架桥机纵向轴心对称调节20cm，使前横移轨道下方轮箱间距调节为4.4m，后横移轨道下方轮箱间距调节为4.4m，前后左右4个轮箱构成宽度为4.4m的矩形，符合架桥机拼装要求。
6.2 转角设置：通过对架桥机轮箱的改装调节数据分析，除第1跨1-1#第10跨10-1#边梁之外，其余第2跨与第9跨边梁按常规架设方法无法满足本桥20m箱梁架设要求，依据JQIV100t-30m型钢结构通用架桥机实际构造，桥机设置有4个法兰转盘，位于前后横移轨道上方与主梁连接处，通过整机横移至桥跨右侧，前横移轨道轮箱静止不动，后横移轨道轮箱向左侧行走，以实现偏角设置。
通过建立旋转模型分析，架桥机可实现最大为6.16°偏角，故在架桥机过孔前及架设边梁时设置转角，马山南互通D匝道大桥预制梁与盖梁最大转角4.88°，通过对架桥机设置转角可弥补常规架设方法无法架设的不足之处。
6.3 千斤顶配合：为防止实际架设过程中存在边梁无法完全就位的状况，即边梁前后梁端有单侧不能到达预定位置，项目备用三向千斤顶托住梁端横向滑移就位。具体方法为：梁体就位端安装好临时支座或永久支座，使梁底就位至距临时支座或永久支座顶面约1cm高差时停止；梁体未就位端安装两个三向千斤顶，此时千斤顶占用临时支座或永久支座位置，利用千斤顶通过横向滑移轨道（滑块）使梁体逐步缓慢就位，调节升降使梁端达到设计高度，就位后再次利用第3个千斤顶在前两个千斤顶之间托住梁端并将梁体缓缓顶起，至可使前两个千斤顶拆除，同时安装临时支座或永久支座，最后拆除第3个千斤顶，前后梁端同时落梁就位。在整个就位落梁过程中，捆梁钢丝绳始终托住梁体，天车工作组紧密配合梁体就位。
6.4 过孔：本次安装架桥机主梁总长为45m， 马山南互通D匝道大桥桥跨为20m，根据本架桥机的各部件重量进行20m箱梁吊装过孔抗倾覆计算：
根据杠杆原理进行稳定性验算：
W稳=（1.5t×22.63m）+（15t×16.47m）+（15t×13.47m）+（13.58t×11.32m）
=33.95t.m +247.05t.m +202.05t.m +153.73t.m
=636.78t.m
W倾=（1.5t×22.36m）+（13.42t×11.18m）
=33.54t.m +150.04t.m
=183.58t.m
W稳/ W倾=3.47 >1.5
故天车不需配重过孔就能满足抗倾覆要求。
6.5 喂梁：马山南互通D匝道桥为右偏曲线桥，在喂梁时需将架桥机横移至桥跨右侧，以实现架桥机尾端让出喂梁空间。根据设计图纸可知，盖梁与预制梁偏角最大处位于4#墩与6#墩，偏角均为4.88°，故可知在架设第4跨与第6跨时，架桥机右侧主梁尾端位于第3跨与第5跨，且尾端内侧端点距左边梁左侧翼板边缘距离最小。在架桥机完成过孔后，拆除尾端一节主梁桁架，即过孔时主梁长度45m，过孔后主梁长度36m，尾端长度约6m。此时，架桥机右侧主梁内侧尾端距左边梁左侧翼板边缘垂直距离最小为5.40m，运梁炮车全宽约2.85m，满足喂梁条件，同时架桥机可通过旋转法兰盘进行摆角调节，喂梁时可逆时针旋转，使喂梁空间加大，即前横移轨道轮箱停止不动，后横移轨道轮箱向右横移，以配合喂梁的顺利进行。
7 效果
7.1 通过对JQIV100t-30m型钢结构通用架桥机轮箱间距的改装及转角的设置，并以三向千斤顶系统配合吊装，圆满完成马山南互通D匝道桥20m箱梁的吊装任务。
7.2 此次经过理论到实践验证，开创超小半径弯道桥预制梁吊装的先河，促进小半径预制梁安装架方面的技术发展，并带来良好的经济、社会效益。
8 结束语
经过马山南互通D匝道桥箱梁架设实践，设备选择及改造的可行性、安全性得到很好的验证，现场组织规范合理，各项保障措施运行高效，施工中未发生任何安全、质量事故。箱梁架设有效历时20天，扣除过孔耗时，仅箱梁架设实际可达到1天1跨即3片的速度，有效的提高了生产效率，实现了箱梁架设的质量目标、进度目标、成本目标、安全目标。
[关键词]超小半径；弯道桥；箱梁；架设； 施工；质量；控制
中图分类号：U416.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0092-02
1 工程概况
新建来宾至马山高速公路起于来宾市良江镇吉利附近，经来宾市迁江镇、平阳镇，上林县三里乡、西燕镇，马山县古零镇、白山镇，止于乔利乡。其中马山南互通D匝道大桥地处白山镇境内，中心桩号DK0+199.600，起点桩号DK0+099.200，终点桩号DK0+299.600，桥长200.4m，平面位于右偏和缓和曲线上，平曲线分为三段即A1=155、R=120、A2=135，对应纵坡坡度为i1=-2.41%、i2=3.852%、i3=0.27%，盖梁长度7.7m，宽度1.7m，桥梁上部构造采用（4×20m）+（3×20m）+（3×20m）先简支后结构连续预应力混凝土箱梁，全桥共10跨，每跨3片箱梁，共计30片20m箱梁，最大梁重约60吨。
2 吊装设备选择
马山南互通D匝道大桥最大墩高40m，地形陡峭，不具备使用吊车进行箱梁架设条件，本桥采用温州合力JQIV100t-30m型钢结构通用架桥机进行箱梁架设，单侧主梁长45m（9m/节×5节），两主梁中心距离5.2m，横移轮箱中心距离4.4m，额定载重为100t，跨径为30m的架桥机。
3 预制梁架设顺序
马山南互通D匝道大桥位于马山南互通内，第10跨与马山南互通跨线桥（左幅）12#墩相接。架梁顺序如下：
3.1 JQIV100t-30m型钢结构通用架桥机在马山南互通D匝道大桥0#台位进行拼装；
3.2 马山南互通D匝道大桥预制梁架设由0#台至马山南互通跨线桥（左幅）12#墩，完成梁架设后，架桥机逐步退机至0#台进行拆卸。
4 架设不利因素
4.1 曲线半径R=120m，属于超小半径范围，而箱梁长20m，边梁宽度达2.8m，对过孔、喂梁造成极大难度；
4.2 桥面最大横坡5.29%，对架桥机横移影响大；
4.3 前后相邻盖梁轴线不平行，同跨三片梁梁长差异较大，对前后横移轨道布设存在较大影响；
4.4 边梁前后两端头无法同时就位。
5 可行性分析
5.1通过调节前后横移轨道上方轮箱间距，使边梁最大限度接近预定位置，同时适应短小盖梁的作业空间；
5.2通过转角设置，使架桥机整体机身适应前方盖梁右偏的情形；
5.3针对超小半径弯道桥箱梁架设，须充分考虑作业过程可能存在的问题，备置三向千斤顶以应对不利状况。
6 超小半径弯道桥箱梁架设质量控制要点
6.1轮距调节：架桥机横移轨道上方两套横移轮箱中心距最小限定为4m，两主梁桁架轴心之间距离保持5.20m不变，现根据现场实际状况，将原有横移轨道上方两套横移轮箱中心距4.8m改装为4.4m，即将前横移轨道左右两侧轮箱均向架橋机纵向轴心对称调节20cm，将后横移轨道左右两侧轮箱均向架桥机纵向轴心对称调节20cm，使前横移轨道下方轮箱间距调节为4.4m，后横移轨道下方轮箱间距调节为4.4m，前后左右4个轮箱构成宽度为4.4m的矩形，符合架桥机拼装要求。
6.2 转角设置：通过对架桥机轮箱的改装调节数据分析，除第1跨1-1#第10跨10-1#边梁之外，其余第2跨与第9跨边梁按常规架设方法无法满足本桥20m箱梁架设要求，依据JQIV100t-30m型钢结构通用架桥机实际构造，桥机设置有4个法兰转盘，位于前后横移轨道上方与主梁连接处，通过整机横移至桥跨右侧，前横移轨道轮箱静止不动，后横移轨道轮箱向左侧行走，以实现偏角设置。
通过建立旋转模型分析，架桥机可实现最大为6.16°偏角，故在架桥机过孔前及架设边梁时设置转角，马山南互通D匝道大桥预制梁与盖梁最大转角4.88°，通过对架桥机设置转角可弥补常规架设方法无法架设的不足之处。
6.3 千斤顶配合：为防止实际架设过程中存在边梁无法完全就位的状况，即边梁前后梁端有单侧不能到达预定位置，项目备用三向千斤顶托住梁端横向滑移就位。具体方法为：梁体就位端安装好临时支座或永久支座，使梁底就位至距临时支座或永久支座顶面约1cm高差时停止；梁体未就位端安装两个三向千斤顶，此时千斤顶占用临时支座或永久支座位置，利用千斤顶通过横向滑移轨道（滑块）使梁体逐步缓慢就位，调节升降使梁端达到设计高度，就位后再次利用第3个千斤顶在前两个千斤顶之间托住梁端并将梁体缓缓顶起，至可使前两个千斤顶拆除，同时安装临时支座或永久支座，最后拆除第3个千斤顶，前后梁端同时落梁就位。在整个就位落梁过程中，捆梁钢丝绳始终托住梁体，天车工作组紧密配合梁体就位。
6.4 过孔：本次安装架桥机主梁总长为45m， 马山南互通D匝道大桥桥跨为20m，根据本架桥机的各部件重量进行20m箱梁吊装过孔抗倾覆计算：
根据杠杆原理进行稳定性验算：
W稳=（1.5t×22.63m）+（15t×16.47m）+（15t×13.47m）+（13.58t×11.32m）
=33.95t.m +247.05t.m +202.05t.m +153.73t.m
=636.78t.m
W倾=（1.5t×22.36m）+（13.42t×11.18m）
=33.54t.m +150.04t.m
=183.58t.m
W稳/ W倾=3.47 >1.5
故天车不需配重过孔就能满足抗倾覆要求。
6.5 喂梁：马山南互通D匝道桥为右偏曲线桥，在喂梁时需将架桥机横移至桥跨右侧，以实现架桥机尾端让出喂梁空间。根据设计图纸可知，盖梁与预制梁偏角最大处位于4#墩与6#墩，偏角均为4.88°，故可知在架设第4跨与第6跨时，架桥机右侧主梁尾端位于第3跨与第5跨，且尾端内侧端点距左边梁左侧翼板边缘距离最小。在架桥机完成过孔后，拆除尾端一节主梁桁架，即过孔时主梁长度45m，过孔后主梁长度36m，尾端长度约6m。此时，架桥机右侧主梁内侧尾端距左边梁左侧翼板边缘垂直距离最小为5.40m，运梁炮车全宽约2.85m，满足喂梁条件，同时架桥机可通过旋转法兰盘进行摆角调节，喂梁时可逆时针旋转，使喂梁空间加大，即前横移轨道轮箱停止不动，后横移轨道轮箱向右横移，以配合喂梁的顺利进行。
7 效果
7.1 通过对JQIV100t-30m型钢结构通用架桥机轮箱间距的改装及转角的设置，并以三向千斤顶系统配合吊装，圆满完成马山南互通D匝道桥20m箱梁的吊装任务。
7.2 此次经过理论到实践验证，开创超小半径弯道桥预制梁吊装的先河，促进小半径预制梁安装架方面的技术发展，并带来良好的经济、社会效益。
8 结束语
经过马山南互通D匝道桥箱梁架设实践，设备选择及改造的可行性、安全性得到很好的验证，现场组织规范合理，各项保障措施运行高效，施工中未发生任何安全、质量事故。箱梁架设有效历时20天，扣除过孔耗时，仅箱梁架设实际可达到1天1跨即3片的速度，有效的提高了生产效率，实现了箱梁架设的质量目标、进度目标、成本目标、安全目标。