箱梁吊裝方案設計和安裝.doc

箱梁吊裝方案設計和安裝摘要:宿遷新沂河大橋由于兩頭引橋短,預應力組合箱梁在線外預制,使得吊裝成本增加,必須優(yōu)化吊裝方案。本文較詳細地闡述了吊裝方案的確定、設計,以及箱梁的安裝步驟和注意事項等。關鍵詞:橋梁箱梁吊裝設計安裝宿遷市新沂河大橋位于宿新路北段,與新沂市相連,是宿遷市向北的主要出口。其上部結構形式為:14孔和1518孔為25m預應力組合箱梁,514孔為30m預應力組合箱梁,全橋共預制25m梁64片、30m梁80片。1吊裝方案的確定由于該橋南接宿豫縣樹莊,北連新沂市村莊,兩頭引橋短,無合適場地作線內(nèi)預制,必須在線外進行預制,使得安裝成本增加,因而必須對安裝方案進行優(yōu)化設計。應用比較多的一個方案是:用箱梁出坑龍門將大梁移至跨橋龍門下,用兩個跨橋龍門安裝跨下引橋14孔,在安裝518孔箱梁時,用出坑龍門移梁,跨橋龍門將梁提至引橋上,然后用雙導梁逐孔安裝。該方案各龍門和導梁分工明確,工人易操作。但由于該橋橋面距預制場地面高度較高,這就使得兩個跨橋龍門較龐大,且仍然有失穩(wěn)的可能,同時所需設備、材料較多,施工成本高,必須進行改進。通過研究,采取增加臨時墩的方法可以取消跨橋龍門,這就可以大大減少投入的設備、材料,且減少了不安全的環(huán)節(jié)。因此安裝方案確定為,用出坑龍門直接安裝2孔,利用設置臨時墩和其它小機具使其余孔的箱梁提上2孔橋面,然后按一定順序用雙導梁逐孔安裝就位。2吊裝方案的設計2.1出坑龍門的設計2.1.1龍門結構30m預應力組合梁最大出坑起吊重量約為88t,高度為1.5m,底寬1.0m,頂寬最大為2.7m,但引橋橋面距地面高9m,龍門架必須能把箱梁從底座上吊起略大于箱梁的高度后,橫向位移到存梁場地,在到達2孔位置時必須能把30m箱梁提升至橋面平車。因此,出坑龍門架立柱的高度必須達到12m,采用4節(jié)貝雷架桁片,再加上龍門架底座的高度,凈空超過13m ,可以滿足起吊高度的要求。龍門架的主橫梁,采用裝配式公路鋼橋加強的雙排單層,主橫梁的跨徑根據(jù)需要定為36m。起吊系統(tǒng)每一個吊點安裝一臺5T單筒慢速卷揚機配6輪滑車組一對;行車系統(tǒng)每邊由4對火車車輪組成。若把其中一對車輪改裝為驅動裝置,就可成為自行式行走系統(tǒng)。2.2.2龍門架的內(nèi)力驗算本橋所使用出坑龍門架,其吊點基本固定,故只需驗算龍門架跨中的最大彎矩和支點反力即可。龍門架主橫梁的計算跨徑為36m,30m組合箱梁起吊吊點之間的距離按29m計算。主橫梁最大彎矩為(由外載荷產(chǎn)生的彎矩:M=483.5=168tm支點反力:R=48t(由外載荷所產(chǎn)生的支點反力25m組合箱梁起吊吊點之間的距離按24m計算。主橫梁最大彎矩為(由外載荷產(chǎn)生的彎矩:M=327.5=240tm支點反力:R=32t(由外載荷所產(chǎn)生的支點反力裝配式公路鋼橋由外載荷產(chǎn)生的橋梁最大彎矩及剪力值不應超過下列數(shù)值:對于加強的雙排單層結構,其容許彎矩為337.5t fm ,容許剪力為49.05tf(最有利的抗剪位置,故龍門架設計是可行的(容許內(nèi)力已將結構自重所產(chǎn)生的內(nèi)力扣除。2.2臨時墩的設計臨時墩由貝雷片、加強桿、軌道等組成,每個墩由每層四片貝雷片組成,高9m的主柱,主要承受主座壓力。由于強度經(jīng)過計算已滿足要求,故只需在拼裝時注意截面面積足夠大,不要失穩(wěn)即可。2.3雙導梁的設計雙導梁方案是采用貝雷片、加強桿、搖滾、平車、軌道、卷揚機、滑車組、鋼絲繩等組拼而成。雙導梁的主體結構采用裝配式公路鋼橋加強的四排單層結構型式,其容許彎矩可達675 tfm,雙導梁跨中最大彎矩,略去雙導梁兩端懸臂的影響(是偏安全的,梁重的二之一為44t,一個行車的最大重量為10t,總計荷載為54t,導梁計算跨徑最大為32m,則雙導梁跨中最大彎矩M=PL/4=5432/4=432 tfm。實際產(chǎn)生的彎矩小于容許彎矩,故雙導梁是安全的。另外,實際發(fā)生的支點剪力為54t,而容許剪力為98t,故實際剪力也在容許剪力以內(nèi)。從結構力學分析,雙導梁屬于結構不穩(wěn)定體系。與跨橋龍門一樣,雙導梁同樣存在側向穩(wěn)定差的問題,在結構上仍應采取加強措施。3箱梁安裝首先用出坑龍門安裝2孔,2孔安裝完畢后搭設臨時墩,然后進入導梁安裝程序。雙導梁安裝組合箱梁的步驟如下:(1首先在已安裝好的25m橋跨箱梁上面鋪設軌道,架設雙導梁,安裝縱移系統(tǒng)、橫移系統(tǒng)、起吊系統(tǒng)以及行車等設備,縱移導梁到安裝橋孔就位,雙導梁在縱移就位時一定要注意驗算抗傾覆穩(wěn)定體系。按照鋼結構梁在施工架設時期應保證有足夠的縱、橫向抗傾覆穩(wěn)定性,穩(wěn)定系數(shù)應不小于1.3。本橋為確保安全,做到萬無一失,抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)要求達到1.5。橋面上的軌道中心線應與雙導梁中心線一致,這樣箱梁方可進入雙導梁內(nèi)。(2由預制場出坑龍門吊梁橫移至臨時墩位置,并吊上臨時墩上的軌道平車。(3將要安裝的梁移出臨時墩,從安裝好的橋面橫移至橋上的軌道位置,并裝上軌道平車。(4由卷揚機牽引平車,將箱梁縱向運輸至雙導梁尾部,待吊箱梁前吊點到達前行車吊點時,卷揚機暫停,由前行車起吊系統(tǒng)吊起箱梁前吊點后再繼續(xù)縱移箱梁。待箱梁后吊點到達后行車吊點時,同樣由后行車起吊系統(tǒng)吊起箱梁繼續(xù)往前移動箱梁;待箱梁到達橋孔位置時,首先落梁,使梁底略高于支座墊石,接著橫移箱梁就位落梁;應反復調(diào)整,使箱梁就位準確,精度應符合技術規(guī)范的要求,并安裝好臨時支座和永久性支座。(5箱梁準確就位時,即松去起吊裝置,橫移雙導梁,使雙導梁中心對準軌道中心,等待安裝下一根箱梁。安裝順序基本與龍門安裝相同。(6一孔箱梁安裝結束,將兩只行車移至雙導梁尾端,作為平衡重,增加穩(wěn)定性;接著將雙導梁用千斤頂頂起,拆去橫移系統(tǒng),裝上雙導梁縱移系統(tǒng);將雙導梁向前推進至下一橋孔就位,并將導梁縱移設備拆除改成導梁橫移設備,與此同時將橋面上的運梁軌道接長至導梁尾部(即導梁平衡部位。這里特別需注意兩點:一是導梁向前推進過程中,一定要統(tǒng)一指揮,指揮人員必須由安裝經(jīng)驗豐富、熟悉架橋技術的人員擔任。指揮人員必須站在適當位置,既能看到對岸橋墩上的滾軸,又能觀察導梁推進的一切情況;所有