目前，橋梁工程正向高度機械化的方向發(fā)展，橋梁工程面臨的環(huán)境條件越來越復(fù)雜，對機械設(shè)備提出了更高的要求。在這種情況下，橋梁機械設(shè)備的改造成為適應(yīng)各種復(fù)雜多變的施工條件的重要措施。

1工程概況

以某鐵路客運專線工程為例分析，其設(shè)計時速為250km/h，線間距為4.6m，全線包括隧道13座，設(shè)計半徑為6400mm，隧道貨架梁難易度高，增加到6500mm。根據(jù)梁場的實際配置，施工中的框架設(shè)備必須通過11個隧道，施工條件復(fù)雜，采用通常的框架設(shè)備，容易發(fā)生框架車和框架機不能通過隧道等問題。因此，必須改造現(xiàn)有設(shè)備。

2設(shè)備改造方案

經(jīng)可行性分析，現(xiàn)在決定根據(jù)變位平臺式通過隧道架設(shè)備進行改造。通過改造，主機可以自動從座位上取出梁，在導(dǎo)向梁的末端增設(shè)變位平臺，調(diào)整該平臺的高度，實現(xiàn)導(dǎo)向梁的末端表面軌道對橋的高度的調(diào)整。主機作業(yè)時，不受隧道斷面限制，路基表面平坦，橋面接口平坦，作業(yè)人員正確操作時，最大空載運行速度達7km/h，最大滿載運行速度達4.5km/h。可見，通過對設(shè)備的適當(dāng)改造，不僅可以簡化施工作業(yè)，提高效率，還可以從本質(zhì)上保障施工安全[1]。設(shè)備主要由驅(qū)動系統(tǒng)、電氣控制、位移平臺、液壓系統(tǒng)、行走和腿部等部分組成。

3設(shè)備改造要點

3.1液壓系統(tǒng)

改造后的新運架設(shè)備共需116個液壓油缸。其中，輪組驅(qū)動和轉(zhuǎn)向氣缸32個，可直接使用原輪組驅(qū)動和轉(zhuǎn)向氣缸，增加剩馀氣缸，原有16個，需要增加16個，原輪組緩沖氣缸全部繼續(xù)使用，共32個垂直轉(zhuǎn)向支撐氣缸共8個，由停車支撐氣缸和支撐腿下部支撐氣缸組成，各4個，使用原懸掛車的橫向移動調(diào)整控制氣缸，增加3個新氣缸

導(dǎo)梁機前端滾輪增加2個支腿橫向移動調(diào)節(jié)控制缸，滾輪支腿增加4個支撐缸，前端鼻梁增加2個旋轉(zhuǎn)缸，導(dǎo)梁機中端滾輪增加2個支腿橫向移動調(diào)節(jié)控制缸和4個支撐缸，導(dǎo)梁機前端鼻梁增加2個縱向移動調(diào)節(jié)控制缸根據(jù)上述改造內(nèi)容，共需新油缸55個。此外，為確保改造后設(shè)備運行安全，更換所有油缸的接頭與軟管[2]。改造前的設(shè)備有64個氣缸，經(jīng)過這次改造，57個氣缸繼續(xù)使用，只有以下7個沒有使用。分別是架橋機前端支撐腳的支撐缸，共計2個輔助導(dǎo)梁的支撐缸，共計4個架橋機吊車的重氣缸，共計1個。由此可見，本次設(shè)備改造充分利用原液壓系統(tǒng)，氣缸利用率達到89%，降低了改造使用的費用，使改造后設(shè)備更具經(jīng)濟效益。

3.2傳動和起吊

改造的新架設(shè)備需要配置4個絞車，均采用原設(shè)備絞車即可，驅(qū)動原絞車的減速機和馬達，功率為32kW。起吊時采用的鋼絲繩，其直徑應(yīng)達到24mm，使用原設(shè)備的鋼絲繩即可，但應(yīng)進行檢查和檢查。起吊時需要112個滑輪，原來的滑輪需要108個，需要重新配置4個，更換所有滑輪的軸承和密封。原設(shè)備鋼輪使用年限長，其斷面尺寸和支撐力難以滿足使用要求，全部更換。

3.3設(shè)備結(jié)構(gòu)改造

改造后的新設(shè)備為滿足特殊施工要求，在結(jié)構(gòu)改造方面應(yīng)遵循以下原則：（1）盡量縮減外形尺寸，以此降低穿過隧道施工的難度，但充分考慮箱梁截面，滿足剛度與強度等方面的基本要求；（2）設(shè)備改造后的起重運輸額定值不能低于900t；（3）盡可能降低設(shè)備自身重量；（4）保證結(jié)構(gòu)可靠性與運行安全性；（5）提高實際工作效率；（6）具備雙向架設(shè)的條件[3]。為了切實滿足以上要求，改造后的新設(shè)備在重點受力和設(shè)計應(yīng)力相對較大的位置，應(yīng)使用高強度鋼材，如常用的Q690和Q460，原設(shè)備結(jié)構(gòu)主要使用Q345C/D鋼材。改造不改變結(jié)構(gòu)鋼材時，必須提高主梁的強度和剛性。這意味著增大箱梁的截面，與設(shè)備改造后盡量縮小外形尺寸的基本要求相反，不能繼續(xù)使用原來的結(jié)構(gòu)鋼材。

另一種做法是加厚箱梁厚鋼板，即局部補償措施。但是，這種做法要求增加的鋼材有與原鋼材基本一致的內(nèi)應(yīng)力，但是原設(shè)備長期使用，其結(jié)構(gòu)鋼材有一定的疲勞應(yīng)力，強制采用這種做法會發(fā)生以下問題:(1)無法有效控制焊接質(zhì)量(2)新舊鋼材焊接后，由于內(nèi)應(yīng)力不一致，主梁性能下降，壽命縮短(3)工序復(fù)雜，成本高(4)設(shè)備本身重量明顯增加，油耗增加，對重載狀況下的架梁施工有更高的要求(5)設(shè)備高度增加，重心增加，影響設(shè)備運行時的穩(wěn)定性。由于原設(shè)備改造必然產(chǎn)生各項費用，如設(shè)備拆解費用、裝卸運輸費用等。保留原設(shè)備結(jié)構(gòu)，可在普通橋梁施工中迅速恢復(fù)原使用性能。

在此基礎(chǔ)上，本次設(shè)備改造決定采用新結(jié)構(gòu)的方法，該方法主要具有以下優(yōu)點:(1)主體結(jié)構(gòu)新制，安全可靠(2)動力系統(tǒng)保持不變，油耗水平保持不變(3)滿足隧道運輸梁的施工要求(4)實現(xiàn)雙線架設(shè)要求(5)具備架設(shè)小曲線橋的各種條件，經(jīng)過試驗，設(shè)備改造后，可以架設(shè)1.5km曲線梁(6)支持雙線架，無需改變主機方向(7)安全性高，跨越現(xiàn)有線施工時，對現(xiàn)有線造成的影響考慮到新舊設(shè)備的鋼板厚度和箱梁尺寸不同，為了切實滿足施工需求，新設(shè)備設(shè)置了7個主梁和導(dǎo)梁。

4結(jié)語

在橋梁施工中，常常遇到現(xiàn)有機器設(shè)備不能滿足實際施工條件的情況，對此唯一的解決辦法就是合理改造現(xiàn)有機器設(shè)備。在改造過程中，不僅要重視復(fù)雜的施工條件對設(shè)備的要求，還要充分考慮經(jīng)濟性、可行性和改造后設(shè)備能否恢復(fù)等問題。本工程通過對原設(shè)備的精準(zhǔn)、合理的改造，實現(xiàn)了復(fù)雜條件下安全可靠的施工目標(biāo)，為橋梁施工機械設(shè)備的改造工作積累了成功經(jīng)驗。