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架桥机结构件组装质量要素及管控要点分析
AnalysisofQualityElementsandControlPointsForTheAssemblyofStructural
ComponentsofBridgeErectors
李世龙
(中铁二局集团新运工程有限公司,四川成都610031)
摘要:本文以JQ900A型架桥机为例,分析了架桥机结构件组装质量缺陷对架桥机使用安全的不
良影响,以设备制造单位的设计资料和特种设备相关技术规范为依据,归纳和总结了影响架桥机使
用安全的主梁和支腿等重要结构件的组装质量要素及其指标允许偏差,针对架桥机组装施工,结合
施工单位的现场管理情况提出相应的建议措施,可供同行业工程技术人员借鉴和参考。
关键词:架桥机;结构件;组装质量要素;管控要点
中图分类号::B
DOI:.
0 引 言1 JQ900A型架桥机的结构特征[3]
架桥机属于大型特种设备,一般都要经过现场组装调JQ900A型架桥机采用步履式工作方式,主要由主梁(机
试才能投入施工,架桥机结构件组装本质上属于设备制造工臂)、前支腿(一号柱)、“○型”中支腿(二号柱)、后
作的延续,通常情况下,新机首次使用一般由架桥机的制造支腿(三号柱)和前、后起重小车等组成,两根箱型主梁位
厂家完成,但旧架桥机的组装工作一般由施工单位自行完成于架桥机的左右两侧,前支腿可沿主梁两侧耳梁悬挂并自力
或委托外部单位实施,由于安装施工单位的专业水平参差不走行到前方墩台进行支撑,“○型”中支腿与主梁为刚性连
齐,部分施工单位在设备安装技术方面专业力量薄弱,对架接,后支腿采用宽窄可变结构和轮胎式驱动机构。该型架桥
桥机组装质量控制要素及指标范围不清楚,施工过程中工艺机采用跨单跨简支架梁模式,运梁车运梁到达架桥机后方,
控制不严格,很容易形成组装质量缺陷。架桥机投入使用之从架桥机的后支腿中间缓慢驶入架桥机腹部,架桥机取梁后
后,轻者发生结构异响,重者发生连接板滑移甚至发生结构运梁车即可返回梁场装载下一片桥梁,前、后起重小车依次
件变形失稳,对架桥机使用构成重大安全隐患。近年来,由取梁,之后同步纵移到位再横移落梁,架桥机通过后支腿驱
于结构件组装质量缺陷导致的架桥机倾覆事故时有发生[1-2],动实现纵移过孔,架桥机机臂(含中支腿、后支腿)和前支
后果不言而喻。JQ900A型架桥机是我国时速350公里高铁腿采用换步纵移方式完成过孔作业,JQ900A型架桥机结构
建设使用最广泛、架梁综合效率最高的分体式架桥机,也及工作状态如图1、图2、图3所示。
是平原地区高铁桥梁工程的首选的主流施工设备,下面以
JQ900A型架桥机为例,对架桥机钢结构件组装质量关键要2 组装施工质量缺陷的影响分析
素及管控要点进行深入分析, 主梁组装质量缺陷的影响
借鉴。(1)直线度(旁弯度):主梁是JQ900A型架桥机的主
中铁二局集团
(机臂)
图1 JQ900A架桥机结构组成
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工程应用
图2 JQ900A架桥机架梁状态图3 JQ900A架桥机过孔状态
要承载结构,由多个节段通过高强度螺栓连接而成,主梁水连接板的摩擦系数,影响结构传力效果,架桥机主梁受载后,
平方向的直线度决定主梁的跨距精度,直线度偏差过大将会极有可能造成连接板滑移,严重者会造成结构变形失稳,产
增大起重小车的运行阻力,甚至可能造成起重小车运行机构生极为严重的不良后果。
(移运器或走行轮)脱轨的严重事故。 螺栓副连接质量的影响
(2)轨道接头平面高差及错边:主梁顶板上面设置的JQ900A型架桥机的主梁为钢结构节段拼装而成,主梁
走行轨道的接头高差和错边量直接影响起重小车的平稳性,节段之间采用摩擦型高强度螺栓连接,螺母和垫圈的安装方
如轨道接头存在明显高差可能导致起重小车运行卡滞或者形向不正确将影响螺栓连接副的传力效果,螺栓扭矩不足(欠
成冲击荷载,影响架梁施工效率甚至构成重大安全隐患。拧)直接影响钢结构件连接的可靠性,可能造成主梁节点处
(3)跨度偏差:架桥机左右两根箱型主梁通过前、中、承载后发生板层滑移,螺栓扭矩过大(超拧)将会导致螺栓
后三根横联连接形成稳定的框架结构。两根箱型主梁的跨度产生永久塑性变形而影响连接质量,高强度螺栓的施工质量
偏差超过允许值将会导致起重小车无法正常运行,间距偏小是确保架桥机钢结构件连接可靠的决定性因素。
会造成运行小车运行阻力增大,间距偏大可能造成起重小车
脱轨,直接影响架桥机的使用安全。3 结构件组装质量指标及控制要点
  组装质量要素及其指标允许偏差
(1)前支腿:架梁时,JQ900A架桥机的前支腿柱体应根据架桥机设计单位的相关资料和参照国家特种设备
呈铅垂竖直状态受力,而柱体由上、下节段以法兰型式通过技术规范[4-8],JQ900A型架桥机结构件组装完成后,施工
螺栓连接,由于螺栓孔与螺杆之间存在间隙,组装时容易形质量要素及指标偏差允许值如表1:
成柱体上、下节段几何中心错位, 控制要点
状态,可能导致结构失稳,因此,上、 主梁组装质量控制要点
偏差是前支腿组装质量的关键要素。(1)单根主梁直线度偏差控制要点:
(2)中支腿:JQ900A型架桥机的三个支腿中受力最大主梁结构件进行组装之前,应目测其有无明显变形,并
的是中支腿,中支腿与主梁为固定的刚性连接关系,中支腿对各结构件几何尺寸进行测量,对照设计图纸进行复核。组
与主梁的连接精度和连接质量会影响金属结构的受力状态。装过程中,每拼装一个主梁节段,均应测量本节段与上一节
(3)后支腿:与中支腿一样,后支腿与主梁亦是刚性段之间的直线度偏差,主梁节段拼接完成后,主梁在水平方
连接关系,后支腿结构件的连接质量及其与主梁的连接精度向的直线度累计误差必须控制在允许偏差范围内。
将直接影响后支腿的受力状态。(2)两根主梁的跨度(中心距)偏差控制要点:
 连接板表面质量缺陷的影响主梁与横联连接时应采用冲钉定位,冲钉腰部圆柱体部
JQ900A型架桥机的主梁由多个节段通过连接板拼装而分的长度不小于各连接板厚度总和(下同),冲钉直径应比
成,主梁顶板和腹板的节点处以及内外连接板均为摩擦面接孔径略小(~),螺杆穿入眼孔
触方式传递荷载,很多架桥机的主梁均采用此连接方式。对后暂不紧固,测量两根主梁中心线间距离,根据跨度允许偏
于使用过一段时间的架桥机而言,由于长期的露天环境和雨差进行调整,调整方法采用液压千斤顶。
水浸蚀,会对连接板的摩擦面造成严重破坏,大大降低节点(3)轨道接头质量的控制要点:
40 建设机械技术与管理 
工程应用
表1 施工质量要素及指标偏差允许值
序号结构名称组装质量要素允许偏差备注
跨中最低点低于水平线≤34mm一、二号柱之间
直线度±15mm指单侧主梁的直线度
轨道接头间隙≤2mm
1主梁
轨道接头高差≤1mm
轨道接头错边≤1mm
跨度(中心距)±8mm两主梁跨度设计值为9000mm
2前支腿上下节段同轴度≤2mm暂无技术规范,以现场经验为据
3中支腿与主梁的垂直度≤4mm
设计未明确,参照《通用门式起重机》h1≤H1/2000
4后支腿与主梁的垂直度≤4mm
5钢结构高强度螺栓扭矩Tc±10%以内Tc为施工扭矩
表2 JQ900A型架桥机钢结构高强度螺栓施工扭矩一览表
公称直径性能等级施工预拉力(kN)终拧扭矩(N·m)连接部位

、一、二、三号柱
、二号柱横梁
对主梁轨道的组装质量要重点关注接头高差和侧向错钉,数量不少于节点螺栓总数的1/3,高强度螺栓安装应在
位,组装施工过程中,应根据现场测量结果对主梁节段在Y结构构件中心位置调整后进行,安装高强度螺栓时,严禁强
轴(垂直方向)和Z轴(水平方向)的相对位置进行调整,行打入。螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角一侧,对于
调整方法采用液压千斤顶,施顶位置应尽量选择在主梁端部大六角高强度螺栓,垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头部。终
的加筋位置,避免局部压应力过大造成结构变形。拧完毕,螺栓的外露丝扣应不少于2~3扣。
 支腿组装质量控制要点(2)螺栓施拧:
(1)前支腿组装质量控制要点:架桥机主梁、支腿等钢结构高强度螺栓的施拧一般采用
组装前支腿时,上下柱体法兰螺栓孔应采用冲钉进行定扭矩法施工,宜分为三次拧紧到位,对于螺栓群而言,每次
位,严禁在没有定位措施的情况下组装前支腿,在紧固连接拧紧均应从中央顺序向外依次施拧。初拧、复拧和终拧宜在
螺栓之前,应复测并确认上下柱体节段的同轴度偏差在允许一天内完成,初拧采用活动扳手人工拧紧,复拧和终拧采用
范围内。定扭矩电动扳手施拧,为防漏拧,每次施拧后应用不同颜色
(2)中支腿组装质量控制要点:的油漆在螺母上作标记。
“○型”中支腿的结构件及中支腿与主梁之间均采用高高强度大六角头螺栓施工终拧扭矩:
强度螺栓连接,组装中支腿时,应采用冲钉定位以保证构件Tc=k·Pc·d
连接精度,在紧固螺栓之前,必须测量中支腿与主梁的垂直式中:k—扭矩系数平均值,由制造厂家给定或实验数
度偏差数据,不得超过允许值。据得出;
(3)后支腿组装质量控制要点:Pc—施工预拉力(kN);
后支腿与中支腿结构有所不同,但其与中支腿的组装质d—螺栓公称直径(mm);
量控制要点是一样的,此处不再赘述。Tc—施工终拧扭矩(N·m)。
 高强度螺栓施工质量控制要点[9]:JQ900A型架桥机钢结构高强度螺栓施工扭矩一览表,
(1)螺栓安装:如表2。
安装高强度螺栓时,在每个节点上应穿入临时螺栓或冲(3)终拧扭矩检查:
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工程应用
采用扭矩法施工的大六角头高强度螺栓施工质量检查应(3)在组装架桥机过程中,应做好相关的测量工作,
符合下列规定:用小锤()敲击螺母进行普查,不通过数据监测保证各结构件的位置精度,确保架桥机主梁及
得漏拧。每个节点应按螺栓数抽查10%,且不小于2个螺栓。支腿等结构件各项指标数据正确,为架桥机使用安全提供有
检查时先在螺杆端面和螺母上画一直线,然后将螺母拧松力保障。
60°,再用扭矩扳手重新拧紧,使两线重合,测得此时的扭
矩值应在施工扭矩值Tc±10%以内。参考文献
(4)连接板缝处理:[1]陈梦华,[J].
对于露天使用的架桥机,高强度螺栓拧紧检查验收合格建筑机械化,2015(10):81-84.
后,连接处板缝应及时用腻子封闭,一方面防水渗入,另一[2][J].
方面便于观察板层滑移情况。建筑机械化,2020(09):73-76.
[3]
4 结束语使用维护手册[S].
架桥机组装施工质量控制的核心是保证钢结构件之间[4]GB/T26470-2011架桥机通用技术条件[S].
的位置精度和连接强度,为确保架桥机使用安全,在设备组[5]GB/T14406-2011通用门式起重机[S].
装阶段应重点做好以下几方面工作:[6]GB/T10183-2005桥式和门式起重机制造及轨道安
(1)施工前,应编制架桥机组装专项方案并制定施工装公差[S].
工艺,明确结构件组装施工质量的控制要素及各项指标允许[7]TB/B3296-2013高铁箱梁架桥机[S].
偏差范围。[8]GB52078-2010起重设备安装工程施工及验收规范[S].
(2)主梁节段的连接质量主要靠节点处连接板的表面[9]JGJ82-2011钢结构高强度螺栓连接技术规程[S].
质量和高强度螺栓的安装施拧工艺来保证,组装架桥机主梁
之前,应清除节点处的尘土,不得有油污,检查连接板的摩收稿日期:2022-06-11
擦面是否符合质量要求,高强度螺栓的安装、施拧和连接质作者简介:李世龙,本科,高级工程师,主要从事铁路铺架
量检验应严格执行相关技术规范,关键在于过程控制。施工设备技术管理。
(上接38页)搅拌楼:DL/T945-2005[S].
生产工艺性能也有较大的不同,总的来说,混凝土搅拌楼的[4]
工艺流程简单,生产效率高,单位混凝土能耗低,适合多种[D].浙江工业大学,2017.
混凝土生产工艺,混凝土质量高,且更易于绿色环保控制,[5][J].建筑工人,
现在越来越多的被绿色混凝土生产企业采用。2008(10):7.
[6]邓庆阳,丁顺古,[J].建
参考文献设机械技术与管理,2013(6):107-110.
[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家
:GB/-收稿日期:2022-03-31
2016[S].作者简介:顾明忠,本科,工程师,主要从事混凝土搅拌站生
[2]。
(站):SL242-2009[S].
[3]
42 建设机械技术与管理