节段拼架桥机的预应力张拉操作平台是保障桥梁节段拼装质量的核心装置,其设计需兼顾承载能力、操作便捷性与复杂工况适应性。该平台通过模块化设计与智能控制,实现预应力张拉的精准实施,主要由平台结构、张拉设备、安全防护及协同控制系统构成。
平台结构设计以型钢桁架与液压驱动为核心。张靖皋长江大桥采用的 JP70 型架桥机配套操作平台,通过 H 型钢圈梁与竖向支撑形成刚性框架,配合液压油缸实现 ±100 毫米范围内的高度调节,适应不同节段梁的张拉需求。模块化设计允许平台快速拆装,如青浦特大桥使用的装配式平台,单个组件通过螺栓连接,安装时间较传统脚手架缩短 70%。部分平台还集成轨道行走系统,如某专利中的移动式平台通过走行轮与纵向导轨配合,可沿桥纵向连续作业,避免重复架设。
张拉设备与工艺强调智能化与精准控制。液压千斤顶与智能张拉系统联动,通过 PLC 实时监测张拉力与伸长量,如市域铁路象山港跨海大桥采用数控张拉机,将双千斤顶同步误差控制在 ±1% 以内。对于曲线桥梁,平台可通过多组油缸联动调整张拉角度,配合三维激光扫描技术实现 ±2 毫米的定位精度。大吨位工况(如 750 吨钢塔)则采用 “液压粗调 + 机械精调” 双级驱动,通过行星滚柱丝杠实现微米级定位。
安全防护系统包含多重冗余机制。机械锁止装置如防脱钩结构与常闭式制动器,在断电或故障时自动抱死;双冗余限位开关与倾角传感器形成双重保护,防止平台偏移超限。张靖皋项目还采用红外倾角检测器与机械限位开关联动,当节段梁姿态偏差超过 1° 时自动触发制动。此外,平台外围设置全封闭防护网,结合防滑底板与安全栏杆,确保高空作业安全。
工程适配与协同作业是提升效率的关键。对于小曲线半径桥梁,可旋转平台通过手拉倒链与支撑轴配合,实现上部平台与下部平台的灵活切换,适应 ±30° 范围内的张拉角度调整。模块化设计允许平台快速更换关键部件,如张靖皋项目单个液压油缸的更换时间从 8 小时缩短至 3 小时。实际施工中,平台需与调平、临时锁定装置协同,例如市域铁路象山港跨海大桥通过 “北斗定位 + 智能防抖” 技术,将 194 吨钢箱梁张拉误差控制在头发丝级,同时结合浮吊吊装与千斤顶拖拉工艺,成功应对复杂海域环境。
通过精细化控制与标准化接口,预应力张拉操作平台在张靖皋长江大桥、青浦特大桥等工程中实现了 “零误差” 张拉,为跨铁路、航道等高危工况提供了可靠解决方案。