四主梁式架桥机在梁体吊装、对接及过孔等作业过程中,与未成形桥梁结构形成动态耦合系统,易产生复杂的耦合振动。这种振动不仅会影响梁体对接精度、加剧架桥机主梁应力集中,还可能导致桥梁临时结构疲劳损伤,甚至引发支腿失稳等安全事故。传统施工中对耦合振动的认知多局限于单一结构的振动控制,忽视了架桥机与桥梁之间的动态相互作用,难以从根源上解决振动问题。因此,系统开展四主梁式架桥机-桥梁耦合振动分析,构建针对性的控制体系,对保障大跨度桥梁施工安全与质量具有重要工程意义。

四主梁式架桥机-桥梁耦合振动的产生源于两者之间的动态载荷传递与能量交互,其特性受多重因素影响。从振动机理来看,架桥机四主梁的同步作业偏差、行走机构的轨道冲击、吊梁过程中的载荷波动等,会通过支腿或吊点将动态激励传递至桥梁结构;而桥梁作为柔性结构,在激励作用下产生的振动反馈,又会反作用于架桥机机身,形成“激励-响应-再激励”的耦合循环。在不同施工阶段,耦合振动呈现不同特征:过孔阶段,架桥机悬臂姿态与桥梁临时支撑的协同性差,易引发低频大幅振动;梁体对接阶段,局部冲击载荷则可能激发高频振动。此外,风速变化、轨道平整度、桥梁结构刚度等外部环境与结构参数,会进一步加剧耦合振动的复杂性,其中强风环境下的涡激振动还可能导致两者振动幅值显著放大。
耦合振动的控制需基于其特性构建“源头抑制-过程衰减-动态调控”的多层次策略体系。在源头抑制层面,优化架桥机作业参数,通过***控制四主梁同步升降与行走速度,减少动态载荷的突变;对架桥机轨道接头等易产生冲击的部位进行平滑处理,降低接触冲击激励。在结构优化层面,在架桥机主梁与支腿连接处加装高阻尼橡胶垫、黏滞阻尼器等耗能构件,增强系统阻尼能力,有效衰减振动能量;针对桥梁临时结构,合理增设支撑刚度,调整施工顺序以保持结构对称性,减少振动响应。
动态监测与智能调控是实现耦合振动***控制的关键。通过在四主梁关键截面、桥梁临时支撑及对接部位部署加速度传感器与位移传感器,实时采集耦合振动数据,构建振动状态监测平台。基于监测数据识别振动频率、幅值等关键特征,当振动超出安全阈值时,系统自动触发调控指令:通过调整架桥机作业速度、启动调谐质量阻尼器等方式,实时抑制振动;在强风等极端工况下,提前启动应急制动,锁定架桥机与桥梁相对位置,避免共振风险。
该控制体系的应用可有效降低四主梁式架桥机-桥梁耦合振动幅值,将梁体对接精度偏差控制在毫米级,显著提升施工安全性与效率。同时,通过耦合振动分析积累的载荷传递规律与结构响应数据,可反哺架桥机与桥梁临时结构的设计优化,为同类工程提供技术参考。这一研究推动了桥梁施工振动控制从“单一结构管控”向“耦合系统协同调控”的转型,为复杂工况下的桥梁建设提供了可靠技术保障。




