鋼箱梁吊裝施工方法及工藝

鋼箱梁吊裝施工方法及工藝1.1吊裝機械選擇本工程鋼箱梁共計有14榀，其中左幅橋4榀，右幅橋4榀，C匝道橋3榀，D匝道橋3榀，重量均在85噸左右，其中最重的88噸，其中左幅橋和右幅橋采用架橋機架設，C匝道橋和D匝道橋采用吊車架設。由于現(xiàn)場鋼箱梁的施工時兩端的混凝土梁已經(jīng)施工完畢，且需跨高速公路。根據(jù)現(xiàn)場條件選擇吊車，要求滿足32米水平距離，起升高度55米（橋面高度19米），起重量達到100噸，吊裝難度較大，根據(jù)吊裝機械的起重能力，主吊機械選用德馬克的CC2500-1型500噸履帶吊進行吊裝，吊裝時選用主臂接66米重型桿。10米回轉(zhuǎn)半徑的超起裝置。其外形尺寸及主要技術參數(shù)如下圖：1.2吊耳布置圖及吊耳驗算每片鋼梁布置四個吊耳，吊耳縱向位置見下圖所示，吊耳在橫向方向與腹板對齊。D匝道鋼梁吊耳設置圖（藍色圓點為吊耳位置）C匝道鋼梁吊耳設置圖四根吊桿同時工作吊桿內(nèi)力kN（由于D匝道重量和長度都比C匝道小，故驗算C匝道）根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTGD62-2004）9.1.2，需驗算三個吊環(huán)同時發(fā)揮作用的工況。三根吊桿同時工作吊桿內(nèi)力kN工程所采用的吊耳材質(zhì)為Q345，板厚為30mm，臨時板式吊耳與鋼箱梁頂板連接采用雙坡口全溶透焊接，坡口角度為60°，板孔孔徑為50mm，耳板外緣有效半徑為100mm，吊耳長度L為250mm，板式吊耳大樣圖如下圖所示：根據(jù)《鋼結構設計規(guī)范》對吊耳進行計算：耳板強度計算如圖所示，拉應力的最不利位置在A－A斷面，其強度計算公式為：滿足要求。焊縫強度計算式中：――拉應力――荷載――耳板與鋼梁頂板焊縫接觸面積滿足要求。1.3鋼絲繩及卸扣的選擇吊車吊裝鋼箱梁示意圖如下：由于鋼箱梁兩側(cè)均有相同配置的鋼絲繩，最重鋼箱梁99t，單個吊點受力為25t，鋼絲繩角度為60度，實際鋼絲繩拉力為25/SIN60=21.8t，可取實際單繩拉力約為30t，根據(jù)鋼絲繩使用拉力公式P＜Q/K，其中Q為鋼絲繩破斷力，K為鋼絲繩使用安全系數(shù)，取為6，可求得鋼絲繩破斷力Q＞P*K=300*6=1800kN，查五金手冊可知取φ=70㎜的鋼絲繩滿足要求。卸扣選用采用3倍的安全系數(shù)，采用4個100噸卸扣。1.4大機械吊裝布局根據(jù)吊車的起重性能，確定在京津高速的南北兩側(cè)各組車一次，其中在北側(cè)吊裝C匝道橋。在南側(cè)吊裝D匝道橋。在北側(cè)吊裝時，在吊車施工區(qū)域為保證吊車對地基承載力的要求，采用中密的碎石鋪墊，并在上面鋪設路基板。在北側(cè)組車接桿、拆桿時，和苗圃園的綠化樹木如果有沖突，需甲方協(xié)調(diào)移走少數(shù)樹木。1.5鋼箱梁安裝的測量在鋼箱梁安裝之前，要進行混凝土橋墩的測量與復核工作，根據(jù)甲方提供的測量控制點，測量每個支座位置的坐標和標高，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，根據(jù)實際測量的結構調(diào)整墊板，并在鋼箱梁安裝的兩側(cè)設置限位板，保證鋼箱梁準確就位。1.6鋼箱梁吊裝鋼箱梁安裝均跨高速進行，且高速公路不斷交，不分流，安裝過程中一定確保安全措施到位。1.6.1、左幅橋，右幅橋鋼箱梁的安裝，安裝采用架橋機架設。1.6.1.1、架梁機過孔①架橋機過孔前基本姿態(tài)：橋機兩列主梁、提升小車、橫移軌道的中心形成垂直線；后托裝置距橋尾部22m位置；中支裝置距前蓋梁2m位置；副中支腿距中支裝置約1.5m；前提升小車停止在中支裝置上方；后提升小車停止在橋機最尾部。②拆除中支裝置與縱導梁連接的U型螺栓，同時啟動前支腿、后支腿、副中支腿液壓裝置，調(diào)整好后脫裝置高度，橋機具備8個點同時受力。按過孔要求將中支裝置和橫移軌道拉緊固定，用前提升小車將其吊置前蓋梁2m位置，安裝固定。前提升小車停在中支裝置固定不動。③后提升小車移至橋機尾部，確認過孔準備工作到位。在后脫裝置和中支裝置之間選擇兩個連接點，用手拉葫蘆將兩列縱導梁拉緊。收起前支腿和后支腿，縱導梁由后脫裝置和中支裝置支撐。收起副中支千斤頂，拆除襯墊，副中支腿連接在縱導梁下弦不動。④啟動中支裝置上層輪箱和后托裝置的電控系統(tǒng)，驅(qū)動縱導梁向前平移，后脫裝置、后提升小車及副中支腿隨縱導梁向前平移，同時啟動前提升小車同步移，前提升小車位置保持在中支裝置上方。⑤前支腿移至前方橋墩的上前部，放下前肢橫移軌道，墊實墊牢，調(diào)整前支腿高度并穿軸銷牢。放下后支腿支撐起縱導梁，拆除后托裝置與縱導梁的連接，并降低至最低高度，啟動其驅(qū)動裝置，移至副中支腿后方。⑥將中支裝置上層輪箱用U型螺栓與縱導梁下弦固結，解除下層輪箱與橫移軌道的固定裝置。再解除后提升小車與配重預制梁的捆綁，將后提升小車移至橋機尾部。前提升小車移到配重預制梁的前端，過孔完成。1.6.1.2、架設安裝支座，橋上運梁車運梁至架橋機尾部進行喂梁。前提升小車垂直起吊梁體，使梁體脫離臺車面，檢查卷筒排繩、制動。前提升小車和后運梁平車配合前移梁體。當梁體后吊點移至后提升小車時，停止制動。后提升小車吊起梁體后吊點。前后提升小車同時載梁前移至架梁端。提升小車同時下落，待預制梁距蓋梁頂面約1.5m時停止落梁，啟動前支裝置和中支裝置的橫移電機，整機帶動預制梁同步橫移，把預制梁放到支座上。1.6.1.3、橋面系施工鋼混疊合梁安裝完成立刻進行連接工作，連接施工過程中采取相應措施減少對京津高速通行車輛的影響。①中橫梁焊接防護措施在中橫梁焊接前，必須用竹膠板將中橫梁周邊梁底進行封閉，竹膠板橫向尺寸為(L+10)cm（L為相鄰兩箱梁間距），縱向距中橫梁中心為100cm，在竹膠板上縱向鋪設兩道4號角鋼，采用4個吊環(huán)，采用10mm鋼筋做吊筋，將竹膠板吊起，防止在中橫梁焊接時有東西墜落及電焊火花影響行車安全。1.6.2左幅橋，右幅橋中橫梁和端橫梁的安裝中橫梁和端橫梁采用25噸汽車吊進行，汽車吊在兩側(cè)的橋面進行安裝。（3）C匝道橋鋼箱梁的吊裝，C匝道橋的鋼箱梁拼裝完成后運送到右幅橋。C匝道橋鋼箱梁為弧形梁，吊裝前要仔細計算構件的重心，合理設置吊點，保證重心在吊點以內(nèi)，防止傾覆。吊裝示意圖如下：C匝道橋吊裝完畢后，吊車需移到南側(cè)吊裝，由于中間履帶吊無法通過，履帶吊需拆車，轉(zhuǎn)場到南側(cè)重新組裝。安裝時先安裝外側(cè)鋼箱梁，最后安裝內(nèi)側(cè)鋼箱梁。（4）C匝道中橫梁和端橫梁的安裝中橫梁和端橫梁采用25噸汽車吊進行，汽車吊在兩側(cè)的橋面進行安裝。（5）D匝道橋的吊裝，D匝道橋的鋼箱梁拼裝完成后運送到安裝位置附近。在安裝之前，需重新組車，吊裝示意圖如下：（6）D匝道中橫梁和端橫梁的安裝中橫梁和端橫梁采用25噸汽車吊進行，汽車吊在兩側(cè)的橋面進行安裝。（7）中橫梁及端橫梁的吊筐一幅橋的鋼箱梁安裝完畢后就可以安裝中橫梁了，安裝時使用50噸汽車吊在混凝土梁上進行安裝，中橫梁及端橫梁安裝時，下部掛吊筐進行安全防護。由于安裝位置在高速公路上方。且高速公路