摘要：杭瑞高速白果树特大桥T梁提升站由于受地形狭笮、陡坡、古树阻挡等不利条件的限制，因此该T梁提升站的设计与施工与平常的提升站有不同的特点和难点。本文介绍了该T梁提升站的设计与施工的主要特点，为以后相类似的结构提供借鉴和参考。
关键词：提升站；设计；施工
1．工程概况
杭瑞高速HRTJ-8合同段工程范围为K64+255～K71+800，路线全长7.545公里。其中白果树特大桥为左右分离式桥墩，全长2.257公里。本桥采用双柱式桥墩、薄壁空心墩，桩基均为嵌岩桩，桩底深入弱风化层≥2.5d（d为桩的直径）m；起点桥台左幅及终点桥台均采用U台、右幅采用桩柱式桥台。本桥上部结构为30m装配式预应力混凝土T梁，先简支后结构连续—刚构体系。全桥装配式预应力混凝土T梁共计888片。
2. 提升站设计
2.1 结构简介
本提升站（提梁门吊）专为白果树特大桥30m装配式预应力混凝土T梁设计的提升设备，根据当时的施工进度，提梁门吊设置在左幅47号墩—左幅48号墩（也就是右幅49号墩—右幅50号墩）之间。由于受地形狭笮、陡坡等条件的限制，设计时决定采用定点起吊，即提升站固定，不象以往的提升站能沿桥轴线前后移动，并且两台提升站的跨径不一致。
设计时考虑地形条件和地质情况，采用钢筋混凝土基础，立柱采用格构式钢管柱，主梁采用六四式军用梁，两台提梁门吊顺桥向间距27.8m，横桥向在左幅47号墩——右幅49号墩处跨径为38m，左幅48号墩——右幅50号墩处跨径为33m，提升额定荷载为40t。白果树特大桥40t提升站结构示意图见图1
图1 提升站结构示意图
2.2 计算分析
2.2.1 相关参数
（1）提梁门吊计算跨度：Lp1=38m、Lp2=33m
（2）额定荷载：Pmax=40t
（3）材料力学性能：钢管柱、联结系及分配梁 σs=235MPa
六四军用梁 σs=345MPa
2.2.2 计算荷载
（1）自重荷载：PG=104t
（2）起升荷载：PQ=40t
（3）起升冲击系数：Φ1=1.05
（4）起升荷载动载系数：Φ2=1.02
（5）风荷载：q I=0.6qⅡ
q Ⅱ=150N/m2
q Ⅲ=500N/m2
风力系数：构架C1=1.6；32M预应力混凝土简支箱梁C2=1.2
风压高度变化系数Kh=1.5
结构的充实率：构架Φ1=0.3；32m预应力砼简支箱梁Φ1=1.0
挡风折减系数η=0.2
（6）动态试验荷载：P dt=1.1×40=44t
Φ6=（1+Φ2）/2=1.01
（7）静态试验荷载：Pst=1.25×40=50t
2.2.3 荷载组合
根据《起重机设计规范》GB/T 3811—2008，对提升站在各种施工条件下的荷载进行组合
组合Ⅰ：Φ1PG+Φ2PQ（定点起吊）
组合Ⅱ：Φ1PG+Φ2PQ+PWⅡ（定点起吊）
组合Ⅲa：PG+ P吊具+PWⅢ（非工作状态）
组合Ⅲb：Φ1PG+Φ6Pdt（动态试验）
组合Ⅲc：PG+Pst（静态试验）
2.2.4 构架强度检算
提升站构架的强度检算包括由军用梁组拼的主梁强度检算和钢管柱的强度检算。本文以Lp1=38m的主梁为算例，采用MIDAS建模计算，其他部位的计算不重复。
（1）安全系数和许用应力
各种工况下六四军用梁、型钢及钢管安全系数和许用应力见下表1。
表1 安全系数和许用应力
六四军用梁主要构件的杆件截面性质和容许承载能力见下表2。
表2 六四军用梁主要构件的杆件截面性质和容许承载能力汇总表
（2）Lp=38m主梁强度检算
组合Ⅰ状态下的计算内力
组合Ⅲb状态下的计算内力
组合Ⅲc状态下的计算内力
根据计算结果，主梁的计算应力小于其容许承载力，满足设计要求。
2.2.5 构架刚度检算
提升站构架的刚度检算包括由军用梁组拼的主梁刚度检算和钢管柱的刚度检算。同样以Lp1=38m的主梁为算例，取最不利的跨中为计算模式，采用MIDAS建模计算，计算过程不详述，其他部位的计算不重复。
经计算分析，主梁Lp=38m由额定起升载荷和小车自重在跨中引起的垂直静挠度：
YL=57.5mm
YL/L=57.5/38000=1/661 满足设计和规范的要求
钢管柱顶分配梁检算（静态试验）和基础检算为常规的计算分析，此处不列举。
3.提升站施工
提升站施工主要包括：基础混凝土浇筑、格构式钢管柱拼装、主梁的安装，走行天车的拼装等。其中由军用梁组拼的主梁安装是关键和重点。
3.1 钢管柱拼装
格构式钢管柱分单元在钢结构工厂加工，加工好的单元利用平板车运输至安装现场，50t履带吊机配合吊装及焊接。
格构式钢管柱拼装严格按相关规范、焊接规程和设计进行施工。
3.2 军用主梁安装
3.2.1 军用主梁拼装
因提升站所在位置地形复杂，不开阔，地势凹凸不平，军用梁无法在现场直接组拼，特在混凝土拌合站旁边临时设置一拼装场地。采用吊车配合，人工组装的方式，先把每6个标准三角按照设计图纸拼装成12m长的组合构件（单个标准三角长4m，高1.5m），并上好轴销的保险插销，然后把组合构件连同端构架用平板车运至提升站施工现场，再用两台50t吊车配合吊装。
3.2.2 军用主梁吊装
第一步 吊装平台整理
因施工现场地形限制，军用主梁不能在施工现场的地面按常规组拼成型，在右幅50号墩与左49号墩桩系梁前面，再平整军用梁拼装平台，拼装平台见示意图2。
图2 军用主梁拼装平台示意图
第二步 拼装
根据平整、搭设的平台，在搭设的平台上把军用梁根据图纸设计长度单片整体拼装成型。
第三步 吊装
（1）根据两台吊车（一台50t汽车吊、一台50t履带吊）的吊装曲线，确定汽车吊位置即吊距：根据50t履带吊的吊装曲线以及最大49m臂长，查吊装曲线可知，
在最不利荷载作用下，其吊距为14m；根据50t汽车吊的吊装曲线以及最大40.2m臂长，查吊装可知，在最不利荷载作用下，其吊距为12m。故左幅48号墩桩顶系梁中心往小里程方向8m为50t汽车吊转盘中心，右幅58号墩桩顶系梁中心往小里程方向12m为50t履带吊转盘中心。
（2）两台吊机就位后，伸出各自的全部吊臂，检查吊高。
首先计算需要吊装的高度：
① 左幅47、48号墩处
a、军用梁连同主分配梁高度：1.6+0.45=2.0m
b、提梁门吊钢管立柱高度：30m
c、汽车吊距离钢管立柱底高度：3.5m（此时的汽车吊位于钢管柱底下方的地面上，即低于钢管柱）
d、汽车吊转盘距离地面高度：1.5m
所以需要吊装高度H：
H=a+b+c-d=2+30+3.5-1.5=34.5m
② 右幅49、50号墩处
a、军用梁连同主分配梁高度：1.6+0.4=2.0m
b、提梁门吊钢管立柱高度：45m
c、履带吊距离钢管立柱底高度：5m（此时的履带吊位于钢管柱底的上方的地面上，即高于钢管柱）
d、履带吊转盘距离地面高度：1.7m
所以需要吊装高度H：
H=a+b-c-d=2+45-5-1.7=40.3m
根据两台吊机的吊装曲线，在最不利的状态，吊高均能满足要求。
（3）计算吊机的吊重。每片军用主梁的总重：10.22，用两台或多台起重机吊运同一重物时，钢丝绳应保持垂直；各台起重机的升降、运行应保持同步；各台起重机所承受的载荷均不得超过各处的额定起重能力的80%，故每个吊车吊重：5.11/0.8=6.388t。查两台吊机的吊装曲线，能够满足吊重。
（4）待单片军用梁整体拼装成型后，计算军用主梁的吊点。
把每片军用主梁简化为双悬臂简支梁，受均布荷载q（即军用主梁每米的重量），合理的吊点位置是吊点处的负弯矩与跨中的正弯矩绝对值相等。
经计算，在其1/4跨和3/4跨处设置两吊点，利用两台50t吊车（一台50t汽车吊、一台50t履带吊）各吊一头，进行抬吊。
重复以上步骤，吊装第二片军用梁，并焊接、固定。直至八片军用梁都吊装到位。
4.几点体会
4.1 提升站、龙门吊等大临设施的设计应结合施工地形，地貌等条件，进行设计对比分析，为加快施工进度创造条件。
4.2 提升站、龙门吊等大临设施拼装完成后，及时进行空载、静载、动载的试吊工作，随时测量支架的挠度并做好记录。
4.3 提升站、龙门吊等大临设施的制动系统，电器系统随时检查。
4.4 大型设施的起吊，应仔细计算吊距、吊高、吊重、吊点，防止出现失稳旁弯的现象。
参考文献：
[1]《30mT梁设计通用图》
[2]《起重机设计规范》GB/T 3811—2008
[3]《钢结构设计规范》
[4]《六四军用梁手册》
论文作者:张敏
论文发表刊物:《基层建设》2015年34期
论文发表时间:2016/10/12
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