一、立项背景

我单位施工的龚家铺至中洲段高速公路是武汉四环线工程中的“南段”，龚家铺至中洲段与武咸城际铁路平面交叉，交叉处城际铁路为铁路桥梁，2股道。四环线分左、右幅分别从武咸城际299#～300#、300#～301#桥墩之间下穿，左幅交叉点公路桩号为ZK112+433.41，公路与铁路夹角为80.7°；右幅交叉点公路桩号为YK112+431.71，公路与铁路夹角为81.5°。交叉点均位于直线上，路幅宽均为20m；交叉点处武咸城际铁路位于普安车站南侧，西侧紧邻阳光大道（双向八车道）、并与之平行。四环线南段与武咸城际铁路交叉工程长度155.81m。

武汉南四环下穿城际铁路位置允许的施工作业高度不得超过5.3m，且城际铁路东侧为国防光缆（不具备迁改条件），城际铁路西侧为双向6车道市政主干道（作为江夏区进出主城区的主干道，施工期间不断交），常规公路架桥机无法满足现场施工需求，低高度架桥机研究被提上日程，应对各种特殊环境条件下的桥梁施工，既确保安全质量满足要求，又需加快进度，节约施工成本，是项目管理者及工程技术人员技术研究的关键，是低高度架桥机施工技术研究的主攻方向。

二、内涵和主要做法

（一）内涵

通过反复论证研讨，从合理降低架桥机结构高度、做好施工准备、优化组织协调、科学选择拼装场地、优化提梁倒梁方案、设计斜交架设方案、提高设备工效等六个方面进行研究，解决低高度情况下下穿城际铁路架设梁体等一系列问题。

（二）主要做法

1、创新的目标

实现下穿城际铁路，低高度架桥机桥梁架设，同时确保安全施工，进度可控。

2、重点创新内容的实施

（1）方案比选及设备定型，经过充分讨论对比分析选择合适的架桥机进行优化改装，使其满足下穿武咸城际铁路架设箱梁的需求。

（2）针对常规架桥机高度超高的问题。

①设计了新型天车行走轨道支架，支架外形尺寸2.5m长×6.08m宽×0.4m高，解决了架桥机高度不足的问题，有效降低高度1.3m，且安全可靠，操作简单轻便。

②采用了天车卷扬机侧边安装，也是解决了架桥机高度不足的举措之一，在不影响架桥机受力性能的情况下降低顶部高度0.5m；

③设计了架桥机新型吊梁吊具，新设计的吊具高度30cm、宽度2m，有效提升高度可达3.5m，大于3.3m（运梁炮车1.2m+梁体高度1.8m+吊具与梁顶距离0.3m），具有结构合理，轻巧方便，易于操作等优点，解决了在有限的提梁高度下，吊具的正常使用与安全操作问题；

④设计了“扁U”形中支腿连接横梁，取代原连接横梁，解决了中支腿连接横梁高度过大，降低中支腿高度达0.7m；

通过上述架桥机关键部位的改装，使其在不改变架桥机受力的情况下，使架桥机的总高度由原来的7.76m调整为5.26m，满足了低高度（不大于5.3m）下穿武咸城际铁路架设34m箱梁的施工需求，且性能安全可靠，操作简便。

（3）受现场已架梁体工作面长度不足（架桥机58m长，已架设梁面34m+17m+7.9m=58.9m）限制，架桥机下穿城际铁路过孔时，无法采取正常架梁过孔时架桥机后部压一片34m箱梁过孔，参照平衡原理，经理论计算，采用先依靠架桥机自身自重向前伸出20m，然后利用100T吊车拎起架桥机前端，采用大吊车配合，中支腿位置托滚滚动完成架桥机过孔。

（4）现场可提供的拼装空间有限，架桥机无法像正常情况下拼装，因此充分利用各种措施，最大限度腾出足够的空间供架桥机拼装使用，以解决架桥机有限空间的拼装问题，确保架桥机拼装的进度及质量。

（5）由于已架设的桥面长度仅26m，腾挪空间狭小，架桥机总长度58m，运梁及架设施工难度大，安全风险高。本项目通过设计了后横梁临时连接件、改装前端天车吊具及加长钢丝绳等方式利用两台80T龙门吊、运梁车与架桥机协调配合，经过3次倒钩，解决喂梁进入架桥机内部架设问题。

（6）交叉工程左右幅与武咸城际铁路的交叉角度分别为80.7°、81.5°，3×34m箱梁的架设无法像正常情况下正交架设，本案设计了前支腿通用性连接支点，不仅能满足不同角度情况下箱梁斜交架设，而且连接支点通用性强，易拆装且连接牢固可靠，可解决在箱梁斜交架设时左（右）斜交幅角度的问题。

（7）进一步优化了过孔托滚顶升设备，提高了托滚提升效率，减少了托滚顶升时间，提高安全系数。将中支腿横向移动的地横梁行走轨道由单轨梁更换为双轨梁，增大箱梁横移时的安全系数。

三、原理

低高度架桥机下穿城际铁路架设梁体的 HYPERLINK "http://www.so.com/s?q=%E5%8E%9F%E7%90%86&ie=utf-8&src=internal_wenda_recommend_textn" \t "_blank" 原理是以传统架桥机为研究对象，应用一系列 HYPERLINK "http://www.so.com/s?q=%E7%90%86%E8%AE%BA&ie=utf-8&src=internal_wenda_recommend_textn" \t "_blank" 理论、方法，实施一系列技术、经济、 HYPERLINK "http://www.so.com/s?q=%E7%BB%84%E7%BB%87&ie=utf-8&src=internal_wenda_recommend_textn" \t "_blank" 组织 HYPERLINK "http://www.so.com/s?q=%E6%8E%AA%E6%96%BD&ie=utf-8&src=internal_wenda_recommend_textn" \t "_blank" 措施，通过对架桥机的改装、拼装和架设进行全 HYPERLINK "http://www.so.com/s?q=%E8%BF%87%E7%A8%8B&ie=utf-8&src=internal_wenda_recommend_textn" \t "_blank" 过程(从方案比选、选型、设计改装、优化施工组织、试验、验收、使用、保养)的科学型设计、管理。

创新亮点

1、在不影响结构受力的情况下，对架桥机结构进行改装，通过设计新型天车行走轨道支架、天车卷扬机侧边安装、设计了“扁U”形中支腿连接横梁取代原连接横梁等措施将架桥机高度由7.76m优化调整至5.26m，满足下穿城际铁路限高5.3m的架梁需求。

2、现场已架梁体工作面长度不足，采用传统方法无法实现配重，根据平衡原理重新设计，采用架桥机向前伸出20m，然后利用100T吊车吊起架桥机前端，中支腿位置托托滚动完成架桥机过孔。

3、由于已架设的桥面长度仅26m，腾挪空间狭小，架桥机总长度58m，运梁及架设过程中要多次进行倒钩，施工难度大，安全风险高。本项目通过设计了后横梁临时连接件、改装前端天车吊具及加长钢丝绳等方式利用两台80T龙门吊、运梁车与架桥机协调配合，经过3次倒钩，解决喂梁进入架桥机内部架设问题。

4、设计了前支腿通用性连接支点，不仅能满足不同角度情况下箱梁斜交架设，而且连接支点通用性强，易拆装且连接牢固可靠，可解决在箱梁斜交架设时左（右）斜交幅角度的问题。

5、进一步优化了过孔托滚顶升设备，提高了托滚提升效率，减少了托滚顶升时间，提高安全系数。将中支腿横向移动的地横梁行走轨道由单轨梁更换为双轨梁，增大箱梁横移时的安全系数

五、实施应用前后效果情况对比

实施前，采用原传统架桥机无法实现下穿城际铁路低高度空间架梁需求。

实施后，通过改造架桥机降低架桥机高度，研发新吊具，实施新工艺，实现低高度空间桥梁架设需要，同时保证了施工安全和进度。

六、可推广应用范围

通过对低高度架桥机下穿城际铁路架设箱梁的研究，总结出一套适合低高度条件下架梁施工的关键技术。可推广应用于其他公铁（公共）交叉高度受限情况下的梁体架设工作，进而引申应用到建筑施工、交通运输、特种设备生产制造及改装、施工组织高效管理、安全管理等相关领域及行业，因此具有较高的经济及社会效益。