一、施工前***勘测与参数分析
地形与曲线参数建模
采用无人机倾斜摄影结合三维激光扫描技术,对山区地形进行 1:200 精度建模,重点获取曲线段平面半径(如某项目**小半径 42m)、超高横坡(*** 6%)及纵坡(*** 4.25%)等关键参数。同步使用地质雷达探测桥墩基础区域地质情况,针对软弱夹层采用注浆加固(注浆压力 0.5-1.0MPa),确保架桥机支腿基础承载力≥200kPa。
架桥机适应性改造
结构优化:将架桥机主梁长度从常规 66.2m 缩短** 42.2m,主梁间距由 7.6m 调整为 6.8m,降低整机转弯半径** 150m 以下。在主支腿内增设回转支承(承载能力≥5000kN),实现主梁 360° 自由旋转,适应曲线段多向调位需求。
抗扭设计:在主梁腹板外侧焊接三角形加劲肋(厚度 12mm),提高抗扭刚度 30%。某项目通过有限元分析,将架桥机扭矩承载力提升** 800kN・m,满足 R=70m 曲线段施工要求。
节段预制工艺优化
短线法匹配预制:采用可调节模板台车,通过液压千斤顶(行程 ±50mm)精确控制节段端面角度。在预制台座两端设置三维坐标监测点,每浇筑 1 个节段后,通过全站仪(测角精度 0.5″)复测匹配面坐标,偏差超过 1mm 时及时调整模板。
预应力孔道定位:在节段内预埋金属波纹管,采用坐标法定位(横向偏差≤3mm,纵向偏差≤5mm)。某项目通过增加定位钢筋(间距 50cm),将孔道摩阻系数从 0.25 降** 0.22,确保预应力损失≤5%。
二、施工过程关键控制措施
节段运输与吊装
运输方案:采用模块化液压转向平板车(轴距可调** 3.5-5.0m),在弯道半径≤100m 时,通过车载控制系统同步调整 4 组轮胎转向角度(*** ±45°),确保运输过程中节段横向倾斜度≤2°。运输路线设置钢栈桥(跨度 15m,承载力 60t)跨越深沟,桥面铺设防滑钢板(摩擦系数≥0.6)。
吊装工艺:采用 “双机抬吊 + 旋转定位” 技术,2 台 150 吨汽车吊对称站位,通过全站仪实时监测节段四角坐标。当节段旋转**设计角度后,启动架桥机前支腿液压顶升系统(行程 ±30mm),实现毫米级高程调整。某项目通过优化吊具设计,将单次吊装时间从 2 小时缩短** 50 分钟。
节段拼装精度控制
三维坐标定位:在已施工节段顶面预埋 4 个棱镜靶标,采用自动全站仪(测角精度 0.5″)实时监测新节段空间位置。当平面偏差>3mm 或高程偏差>5mm 时,通过架桥机后支腿液压油缸(单缸推力 2000kN)进行微调,单次调整量≤2mm。
临时锚固:节段就位后,采用 8 根 φ32mm 精轧螺纹钢筋(设计拉力 800kN)进行四点锚固,锚固力通过液压千斤顶施加**设计值的 1.1 倍。某项目通过设置高强螺栓(预拉力 150kN),实现节段拼装 100% 穿孔率。
曲线线形动态调整
应力监测:在节段关键截面布设光纤光栅传感器,监测拼装过程中应力变化。当实测应力超过设计值的 10% 时,暂停施工并分析原因。某项目通过监测发现,曲线内侧节段应力集中现象,通过增加临时横撑(H300×300 型钢)**缓解。
温度补偿:建立节段温度场模型,在日照温差>15℃时,采用遮阳棚覆盖节段,同时通过喷雾降温(水温≤20℃),将节段内外温差控制在 5℃以内,避免因温度变形导致拼装误差。
三、**与质量保障措施
抗倾覆稳定性控制
支腿基础处理:在架桥机支腿位置浇筑 C35 钢筋混凝土扩大基础(尺寸 4m×4m×1.5m),基础顶面设置 2cm 厚钢板(Q345B),通过预埋地脚螺栓(M36)与架桥机刚性连接。某项目通过地应力测试,确保基础沉降量≤5mm。
防侧倾装置:在架桥机主梁两侧安装防倾导轮(间距 2m),与桥墩预埋导轨(精度 ±1mm)配合使用,限制架桥机横向位移≤10mm。当风速>12m/s 时,启动缆风绳张拉系统(φ24mm 钢丝绳,预拉力 200kN),进一步提高稳定性。
高空作业防护
立体防护体系:在架桥机作业平台周边设置 1.5m 高防护栏杆(钢管 φ48×3.5mm),挂设双层密目**网(网目密度≥2000 目 / 10cm²)。底部安装全封闭兜底防护网(承载能力≥20kN),可承受 20kg 物体从 20m 高度坠落冲击。
人员**措施:作业人员配备全身式**带(坠落防护距离≤1.5m),采用速差自控器(制动距离≤0.5m)进行垂直移动。定期检查**绳锚固点(拉力测试≥15kN),确保可靠性。
质量验收标准
几何尺寸:节段拼装后,梁长偏差控制在 ±10mm,梁高偏差 ±5mm,腹板厚度偏差 ±3mm。采用三维激光扫描技术(精度 ±2mm)进行全断面检测,超差部位采用环氧砂浆修补。
预应力施工:预应力张拉采用 “双控法”,以张拉力为主,伸长量校核(允许偏差 ±6%)。某项目通过智能张拉系统(位移控制精度 ±1mm),实现预应力损失率≤3%。
四、典型工程应用案例
宜金高速新市互通 B 匝道桥(**小半径 42m,墩高 68-73m)采用定制化架桥机施工,通过缩短主梁长度、增设回转支承及优化运输路径,成功解决了小半径曲线段拼装难题。施工中,通过三维坐标实时监测和液压调整装置,将节段拼装精度控制在 ±2mm 以内,较原计划提前 15 天完成。该项目的成功实施,为国内超小半径曲线梁桥架设提供了可复制的技术方案。
五、应急处置与管理
应急预案
设备故障:现场储备液压千斤顶(500 吨级)、应急油泵(流量 30L/min)及备用电控系统,确保 30 分钟内完成故障部件更换。某项目通过演练,成功在 25 分钟内修复架桥机液压油管爆裂故障。
节段坠落:在架桥机天车下方设置防坠落**钩(承载能力≥1.2 倍节段重量),同时在桥墩两侧安装缓冲装置(吸能效率≥70%),降低坠落冲击风险。
动态监测与反馈
建立 “项目部 - 监理 - 第三方” 三级监测体系,每日对架桥机结构应力、节段线形及基础沉降进行监测。某项目通过监测发现,连续降雨导致支腿基础沉降量达 8mm,立即采取注浆加固措施,避免了**事故。