摘要:复杂地区的桥梁架设,往往由于现场条件限制,架桥机或吊车无法到达施工现场,采用其他架梁方法架梁工作成本高、难度大。采用钢扒杆“双钓鱼”架梁具有设备投资少、经济效益明显,设备重量小易于调遣、安装,操作简单,不需要特殊的临时设施,不受架设墩台高度和孔下地基、河流、水文状态限制等优点,能有效弥补其他架梁方法的缺点。基于此,本文以工程实例为依托,就双钓鱼(人字扒杆)法在跨江大桥架梁施工中的具体应用进行简要分析,旨在规范施工工艺,提升施工质量,强化施工安全。
关键词:跨江大桥;双鱼钓法;T梁架设;技术应用
1、工程概况
某水电站位于老挝丰沙里省境内。哈萨桥为水电站场内施工桥,桥梁总长76.80m,为3×25m预应力钢筋混凝土简支T梁桥,此桥共有长25m、高1.85m的T梁12片,梁体重量为63.15~65T,最大自重为边梁65T,由于两岸地形较陡,因而桥墩较高,河水面较宽,一般汽车吊无法完成吊装任务,在施工方案的选择上不利于吊车架梁,同时如果选择吊车架梁,将要对现场的场地及便道进行高标准的施工准备,这在经济上是不划算也是不合理的,故吊车架梁的方案弃用;若采用架桥机架梁,哈萨桥T梁数量较少,仅为12片,且架桥机起始架桥端场地要求至少长40~45m,目前预制场与桥梁方向垂直,运梁车转弯半径需30m等要求,要在现有的场地上开挖成此施工平台,需对已形成的右岸边坡重新开挖,工程较大,且对边坡的稳定影响较大,故架桥机架梁的方案也被弃用。鉴于上述原因,本着按期保质、经济实用的原则,拟采用钢扒杆双钓鱼法单幅架梁,使用人字扒杆提梁。在待架桥跨的二侧桥墩上都立人字扒杆,用这两组扒杆吊抬梁,架梁前进,前后两组扒杆随着梁位置的变化,受力也随之变化,梁始终能保持平衡水平前进,做到既安全又可靠。
2、方案概述
由于受场地限制,在右岸3#桥台和预制梁场之间布置一块长30m,宽10m的场地,左岸0#桥台布置一块长18~20m,宽8m的场地。在距3#、0#桥台30m及20m处各设置混凝土地锚,左岸设置一个地锚,尺寸为2m宽、2m深、5.4m长,右岸设置2个地锚,单个尺寸为1.3m宽、2.5m深、3.5m长,能够满足架梁的需要。将人字扒杆立在混凝土平台上,当T梁提升到高于桥台以后,通过放长缆风绳而实现T梁的水平移动,使用人字扒杆架设第1跨,在第1跨处将T梁提升到桥面上。
双钓鱼法在待架桥跨的二侧桥墩上竖立人字扒杆,用这两组扒杆吊抬梁、架梁前进。前后两组扒杆随着梁位置的变化,受力也随之变化,梁始终保持平衡水平前进。
3、结构计算
3.1架梁结构计算
采用双人字钢扒杆架梁,每根扒杆由断面为4×∟80×80×10组成的格构式构件,扒杆高12m,二根钢扒杆组成人字形为一副。经计算,每根12m高钢扒杆承载力为70.85T,一副扒杆能承载能力为141.7T,由于一副扒杆吊一头最大重量为65/2=32.5T,故扒杆安全系数K=141.7/32.5=4.36(未包括钢材本身还有1.4的安全系数)。
通过对格构架强度,刚度,稳定性计算,结论如下:(1)格构架整体承载能力约为70.85t(2)格构架主肢承载能力约为21t(3)格构架腹杆承载能力约为3.8t。
3.2架梁时的受力分析与验算
(1)边梁混凝土23.09m3,钢筋重量约4.2t,边梁重量为23.09×2.6+4.2=64.234t;中梁混凝土22.75m3,钢筋重量约4.0t,边梁重量为22.75×2.6+4.2=63.15t,T梁重量按65T计算。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆吊装过程中,实际起吊重量为25米T梁的一端,即:G′=G/2=65/2=32.5T;
(2)滑轮组总拉力最大值T1max计算:当T梁刚起吊及落梁瞬间,滑轮组总拉力最大T1max=32.5t;
(3)扒杆受压最大值p1max=T1max=32.5t;
(4)格构式扒杆起重能力检算:每端选用2根格构式扒杆,根据计算每根扒杆承载力为70.85T;扒杆安全系数K=2×70.85/32.5=4.36(可)。
根据操作规程要求五级风气候条件应停止作业,所以我们只对五级风进行检算,据相关资料五级风速为:8.0-10.7米/秒。风对架桥设备各工况的影响为:根据检算,承重风缆在五级风速增加风荷载1.024T的情况下,承重风缆的安全系数为9.23。由此可见,架梁设备在各工况下的抗风能力,是满足施工要求的。
3.3地锚计算
桥头地锚埋置在风化板岩里,采用片石混凝土地锚。浇筑地锚时尽量埋深,左岸地锚其几何尺寸为长5.4m,宽2m,深2m,混凝土容重γ=24kN/m3,则混凝土地锚的重力为:G=24×21.6=518.4kN,右岸地锚其几何尺寸为长3.3m,宽1.3m,深2.5m,混凝土容重γ=24kN/m3,则混凝土地锚的重力为:G=24×2×(3.3×1.3×2.5)=514.8kN。根据地锚的几何形式和地基岩层情况,可按重力式地锚来验算。右岸地锚距扒杆28m,地锚2个,单个地锚按后拉承重绳受力的一般计算;左岸地锚距扒杆16m计算。通过验算,方案可行。
4、T梁运输
先用2台50T千斤顶顶梁一端将梁顶离砼底模,梁另一端采用支架支撑防止梁倾覆,一端完成后开始另一端顶离工作,在一端顶升时,另一端采用有效措施将T梁支撑稳固,如用圆木将T梁的翼缘板支撑和在横隔板底部垫方木等。梁体顶离砼底模后利用千斤顶将梁顶升横移至运梁平车上。
工地运送梁,采用特制运梁小车,高0.75m,平车每台容许承载50T,在梁的二端(支座附近)各设一台,平车在轨道上由卷扬机和定滑轮驱动,运梁时用葫芦将T梁环向固定在运梁小车上以防止梁侧翻。
5、架梁
T梁运至提架下后,挂好主扒杆,副扒杆吊绳,做好梁腹板边角保护,防止吊装时对梁腹板边角产生损坏,同时检查钢丝绳之间的关系,禁止其互相搭压、交错在一起,待检查完毕后收紧主扒杆吊绳,进行起吊作业,并撤去前端运梁平车推至梁场进行装梁。收紧副扒杆吊绳,逐渐缓慢地放主扒杆吊绳,使梁体略低头前移到位,但不要碰到梁体。 T梁悬吊到位后,楔住后运梁平车,收紧后保护钢丝绳到梁体向后微动。放松主扒杆吊绳,拆钩,回钩至主扒杆下。把主扒杆吊绳至梁尾端,起吊主扒杆吊绳,撤走后运梁平车,缓放主扒杆吊绳,缓放保后护绳。梁时应注意,有专职安全员随时检查缆风绳,地锚,主吊钢丝绳,卷扬机地锚,钢丝绳受力情况,不得使钢丝绳和坚硬物体摩擦,及时发现并更换损坏钢丝绳滑轮,绳卡等器件.架子脚下用坚实木板垫水平,并随时检查架子脚受力,架子脚须立在梁体中间。
6、横移就位落梁
人工用5T葫芦平移起吊钢绳的一段,配合扒杆慢慢将T梁移动至支座上方,横移到位后,经各方检查位置正确后,须落完一端再落另一端,落好后打好斜支撑和葫芦,前后保护葫芦,梁体焊接牢固后方可拆去支撑。
结语
由于该桥梁吊装施工受地形限制,另结合其经济效益,双钓鱼(人字扒杆)梁体吊装方法显现优势更为突出,该方法灵活方便且成本较低,在许多施工作业空间受限的情况下可作为最优吊装方式。
参考文献
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论文作者:索超
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/24
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