某人行天桥大型钢箱梁吊装技术论文_李建军

广西建工集团第四建筑工程有限责任公司 广西柳州

摘要:某人行天桥大型箱梁跨度大、重量大,吊装采用在箱梁跨中设置临时支墩,从两端向中间分段吊装合拢的方法,吊装完成后拆除临时支墩。

关键词:钢箱梁;吊装;跨度大;临时支墩

1、工程简介

某人行天桥主横跨梁箱体高度0.7m,主桥全宽5.3米,净宽3.8米,箱梁净跨度32.6米,总重量65.37t。跨度大,重量大是本大型箱梁吊装的难点。如下图

3、工程重点难点分析

3.1桥梁为大型结构,分段后单节桥梁最大重量约18.65吨,现场吊装也成为重点及难点之一;

3.2主桥分四个节段安装于中间跨合拢,以主桥中间点为中心设桥面竖曲线的人行天桥,如何控制曲线及积累误差是本工程的施工重点之一;

3.3本工程桥形为超宽复杂的外形结构,现场运输及安装如何保证构件不变形,是本工程的重点之一。

4、临时支墩设置

4.1临时支墩安装要求:1)准确测量放线:放出该位置上线路中心线与临时支墩中心线的交点,及桥面在该点处的标高,再根据中心点的桥面标高换算出箱梁底在该点的标高,然后确定支撑钢箱梁的架设高度和调整板的高度,并在支撑钢箱梁上标出构件的上心位置点。(为方便安装可根据中心位置与钢箱梁底部尺寸在支撑横梁上焊接安装定位卡码)。2)支墩各构件材料必须完好无损,支墩各构件起吊时不得发生扭曲和损坏。3)支墩立柱安装必须竖直,支墩连杆安装必须稳固,支墩各支点接触必须严密稳固,焊接操作人员必须经培训合格执有焊工证。支墩砼基础得地基要经过认真进行夯实承载力应满足设计要求。4)支墩系统所使用的原材料,事前必须经过质检部门检查,凡有伤残的不能使用,歪扭的必须进行调正,驳接口需保证驳接截面大于原材料截面。5)在支墩搭设及钢箱梁吊装期间,严禁行人、车辆在支墩下通过及逗留。6)临时支墩、钢箱梁在吊装过程中产生轻微变形与沉降可以不邓考虑,吊装高程精度通过千斤顶进行调节,水平偏差通过吊车、工人进行轴线对中。

4.2支墩基础采用C25砼,尺寸为厚800mm*宽1500 mm *长4500 mm,钢管支墩与基础连接采用预埋螺栓连接固定,需进行临时支墩稳定性验算,临时采用支墩才双排4根φ426钢管立柱框架式支墩。支墩基础底面在原道路面标高挖深30厘米的水泥稳定层面上,承载力要求为150kpa。

4.3临时支墩结构形式:根据钢箱梁的结构特点,本工程共设有三个临时支墩,临时支墩采用φ426*12圆管和HW150*75*5*7H型钢焊接成组合支架,顶部采用HW300*300*10*15H型钢搭设。每个支墩由4根φ426钢管立柱(Q235C钢,壁厚12mm)组成,采用工厂加工现场拼装焊接制作,按照每个临时支墩具体净空情况精确控制顶面高程、倾斜度,在墩顶采用工字钢焊接成整体,放置卧式千斤顶支撑钢箱梁的重量并调节安装高度,在钢管间焊接支点、搭设支架平台供焊接工人对钢箱梁节段进行锚固和焊接。结构形式如图4.

4.4临时支墩的安全验算

架设于临时支墩的主箱梁最大重量段为9.3米,含花槽重量为18.65吨,作用在单根圆管柱的荷载为 F=1.2G/4=1.2×18.65÷4=5.6t,圆管柱轴力验算

注:[Fg]-- 钢丝绳容许拉力(KN)、Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(KN),a -- 钢丝绳之间不均匀系数,对6x19mm钢丝绳,a取0.82,K --安全系数,取6(无绕曲时。则:[Fg] =( 0.82×492.5)/6=403.85/6=67.3KN,67.3KN÷9.8KN/t=6.86t,本项目钢箱梁吊装选中Φ28mm(6x19),设4个吊点吊装,则:6.86t 4 =27.44t根据钢丝绳与钢箱梁的夹角为600,27.44×Sin600=27.44×0.866=23.76t>18.65t,满足要求。

5.2吊车选用

根据钢梁结构采用双机台吊,最小工作半径为6.5m,查得50t吊车工作半径6.5m吊臂长度18m,最大起吊载荷48.0t,满足要求,所以50t以上的吊车都可以采吊装作业。

5.3吊装

分段钢箱梁运输到桥位后,由两台50吨吊车将钢箱梁放置到桥墩永久支点和临时支墩上,在吊装前,应充分考虑吊车的摆放位置,在吊装过程中,应由专人指挥,并用测量仪器同步进行校核。a箱梁起吊时,吊车臂转到钢梁顶上垂直起吊离地,当构件离地30cm至50cm时,应停止起吊,检查受力点是否牢固,中心是否偏移,确保无误,再继续起吊和下降。b当箱梁垂直起吊至高出支墩位时才能转臂到就位正上方,严防磕碰临时支墩。c构件起吊和下降时,严禁人员站在设备下方,构件上严禁站人及放置其他材料和机具设备。d当箱梁吊至距其就位位置上方200mm时,使其稳定,对准螺栓孔,缓慢下落,下落过程中避免磕碰地脚螺栓丝扣,括掉临时支墩上的垫块。

e箱梁段准确就位:箱梁第一节吊装就位,以桥墩两头中线和支墩纵横中心线为基准,采用相对坐标与绝对坐标重合定位;箱梁分段准确就位应当以桥墩两头中线和中轴线标记为基准,使之与钢箱梁体纵横中心线(在工厂预制过程中已经标记上,采用坐标控制)对正就位;箱梁对好之后用冲钉及螺栓与拼接板将纵肋连接好,调节箱梁。f线型控制:钢箱梁的线型控制首先应在工厂内进行,吊装前,在桥墩永久支点和临时支墩上设置控制点和线,并在钢箱梁上相应地设置控制点和线,钢箱梁安装时,中线和纵向距离通过预先在支墩上设的控制点和线与钢箱梁上设置的控制点和线相对应来控制,同时用测量仪器同步进行监控,钢箱梁的标高则通过支墩上的钢砂筒、楔形块配合两台100吨千斤顶来调节控制,中线、纵距和梁的标高调整好后,才能进行箱梁焊接,以保证钢箱梁线型的流畅。

5.4钢梁吊装注意事项:

梁吊装时,必须采用专用工具吊装,尽可能焊接吊点,避免钢梁发生扭曲变形。

桥节段钢梁吊装时,应根据构件重量、吊距以及施工现场实际情况等因素,用图解法确定吊车的站点、伸臂长度、起吊角度和运行压力等。

所有的构件吊装时在起吊时进行试吊调整角度,才能进正式吊装。

梁吊装就位过程中,应信号明确,统一指挥。吊装时,要求防止钢梁碰撞和不平整场地上临时放置。

主桥钢梁工地安装时,在分段口纵肋上,先采用冲钉和螺栓定位和紧固,并支承在临时支架上,待主桥钢梁安装后,钢梁高程、平面位置尺寸、预拱度经全面检查和调整合格后,再在分段接口处进行安装。

起吊构件时,无关人员应离开作业区,吊装安全区为20m。

5.5现场对接焊缝

现场对接焊缝采坡口熔透焊,单面打坡口陶瓷垫焊接双面成型。

参与施焊人员必须持证上岗。

焊接前应检查并确认坡口是否符合设计及规范要求,清除坡口表面和两侧20㎜范围内的铁锈、水分、油污和灰尘,清理后应尽快开始焊接。

焊接表面应干燥,表面氧化层必须用钢丝刷清除,在焊接过程中焊接部位不允许振动;焊工施焊前,应复查结构的组装质量及焊缝区的处理情况,如不符合要求应修整合格方可施焊。

一般采用CO2气体保护焊(焊接电流、电压应根据焊接工艺评定结果来选择)。

所有对接焊100%超声波检测,达到全熔透。

参与施焊人员必须持证上岗。

5.6钢结构精度控制及沉降监测

1.钢结构轴线控制:

先根据座标在桥墩上准确的放出轴线和桥梁中心线;

钢结构在装配制作时要放出桥梁中心线和轴线,焊接完后复查各线并打上洋冲标志;

钢结构在吊装就位时离墩柱约50mm时,精调钢结构,让钢结构上中心线和轴线对应上桥墩上的各线;

复查各线的重合度,并在墩柱四面安装限位码后吊车缓慢松钩就位,在松钩过程中要随时注意各线的偏移。

2.钢结构标高控制:

根据设计院给出的高程表,准确的计算出各墩柱处各支点的高程;

钢结构吊装初步定位好,用水平仪复查钢结构顶面高程,如有偏差重新调整。

3.钢结构中心线、前后位置控制:

在墩柱上放出钢结构中心线,在钢梁吊装定位时要对准其中心线;

严格按照图纸横向加劲肋纵向间距尺寸,以钢结构为基准调整间距

6、临时支墩的拆除

钢箱梁吊装、拼接并焊接固定后,由中间向两侧逐步放松各排墩顶的千斤顶,使梁体与支墩脱离。临时支墩的拆除顺序:拆除千斤顶→用氧割方式切除顶部工字钢,拆除钢管间支架→用氧割方式切除顶部工字钢,拆除钢管间支架→拧开钢管底部螺母,逐根拆除钢管柱→破除支墩混凝土基础,恢复路面。

7、结束语

大跨度、大重量的人行天桥钢箱梁吊装采用在箱梁跨中设置临时支墩,从两端向中间分段吊装合拢的方法,吊装完成后拆除临时支墩,采用这种方法可以保证吊装的安全和质量。

参考文献

[1]《钢结构工程施工规范》.GB50755—2012.

[2]《大型设备吊装工程施工工艺标准》.SH/T3515—2003.

[3]《重要用途钢丝绳》.GB8918-2006.

论文作者:李建军

论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期

论文发表时间:2017/9/29

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