
双导梁式架桥机作为大跨度桥梁预制梁架设的核心装备,常服役于复杂地质与施工环境中,不仅可能遭遇地震等自然灾害的侵袭,还需频繁承受吊梁下放冲击、行车制动冲击及构件对接碰撞等动态荷载。抗震与抗冲击性能直接决定架桥机的作业安全性与使用寿命,一旦性能不足,易引发结构变形、节点失效甚至整机倾覆等重大事故。因此,系统研究双导梁式架桥机的抗震与抗冲击性能,构建科学的性能提升体系,对保障桥梁施工安全、推动工程建设高质量发展具有重要现实意义。

双导梁式架桥机的抗震与抗冲击性能受结构设计、荷载特性及作业工况多重因素制约。在结构层面,主梁的结构形式与连接强度是核心影响因素,传统箱型主梁若刚度不足,地震时易产生过大侧向位移,而节段拼接处的螺栓紧固度不足会加剧冲击荷载下的应力集中;支腿作为关键支撑构件,其与墩顶、桥面的锚固方式直接影响抗震稳定性,刚性锚固缺乏缓冲空间,易在地震冲击下发生脆性破坏。荷载特性方面,地震荷载的幅值、频率及持续时间具有不确定性,易引发结构共振,而施工中的冲击荷载多为瞬时高频荷载,其破坏力与荷载峰值、作用时间密切相关。作业工况的影响同样显著,悬臂过跨、吊梁行走等工况下,架桥机重心偏移,结构受力不均衡,抗震与抗冲击储备系数大幅降低,成为安全薄弱环节。
结构优化设计是提升双导梁式架桥机抗震与抗冲击性能的基础。在主梁设计上,可采用双Π型结构与梯形连接体系,增大截面惯性矩,提升结构整体刚度与抗变形能力;在节段拼接处增设弹性缓冲垫片,通过材料塑性变形耗散冲击能量,减少应力集中。支腿系统可配置“拉索链条+狭缝钢管”组合式防落梁装置,狭缝钢管通过塑性变形耗散地震能量,高强度拉索限制梁体位移,避免刚性碰撞损伤;同时采用模块化锚固结构,提升与墩顶、桥面的连接可靠性,增强抗滑移与抗倾覆能力。此外,在吊梁系统增设快装易更换式减震装置,选用蜂窝状橡胶垫块吸收下放冲击能量,降低荷载传递效率。
科学的施工管控可有效降低抗震与抗冲击风险。施工前需依据《公路桥梁抗震设计规范》要求,结合作业区域地震动参数,明确架桥机的抗震设防标准与安全作业阈值;对穿越地质薄弱带或地震高发区的施工项目,主动规避地震活跃时段,合理规划施工工序。作业过程中严格规范操作流程,控制吊梁行车运行速度,避免急启急停产生瞬时冲击;在悬臂过跨等高危工况下,采用临时内支撑加强结构稳定性,配置型钢夹固装置强化导梁与箱梁的连接可靠性。日常维护中重点核查减震装置、锚固构件及连接螺栓的完好性,确保关键部件处于良好技术状态。
智能监测与预警系统为性能保障提供技术支撑。在主梁、支腿等关键部位布设应力传感器、位移传感器及振动传感器,结合北斗定位模块,实时采集地震荷载与冲击荷载作用下的结构响应数据,通过5G技术实现数据实时传输。搭建智能预警平台,构建结构数字孪生模型,设定抗震与抗冲击性能预警阈值,当监测数据超出限值时,0.2秒内启动声光报警与应力超限自锁装置,联动控制设备停止作业。同时制定应急处置预案,定期开展抗震抗冲击应急演练,提升施工人员突发状况处置能力,最大限度降低事故损失。
综上,双导梁式架桥机的抗震与抗冲击性能提升是一项系统工程,需融合结构优化、施工管控与智能监测多维度措施。通过科学设计结构缓冲耗能体系、严格规范施工操作流程、构建精准高效的监测预警机制,可显著提升架桥机应对地震与冲击荷载的能力,为桥梁施工安全提供坚实保障。
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