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摘要:本文以新南立交例对高大箱梁吊装技术作了简要分析归纳,对类似吊装项目具有一定指导意义。
关键词:高大箱梁;吊装技术;施工工艺
1 概况及吊装简介
1.1 工程概况
新南立交上跨工程位于两江新区的核心区域内,是星光大道(南北向)和新南路(东西向)相交形成的节点。立交形式采用星光大道下穿现状平交层,保留中间现状平交层,新南路上跨现状平交层,形成完整的三层菱形立交。跨线桥长1063m,采用钢结构连续箱梁,桥宽17.5m。设计全桥共五联,共计26跨,跨度为35~55米不等,划分为五联。钢箱梁总体规模为8600吨。全桥第二联部分区段及第五联部分区段位于平曲线上;其中第二联部分平曲线半径4000m;第五联部分平曲线半径1000m。
1.2 吊装定义及吊装流程
1.2.1 吊装定义及分级
吊装顾名思义即采用吊装设备将巨大物件起吊并安装的工艺,分为三级,一级吊装的作业吊装重物的质量大于100t;二级吊装的作业吊装重物的质量大于40t且小于100t;二级吊装的作业吊装重物的质量小于40t。
1.2.2 梁片运输要求
运输及吊装设备要求作业重量必须满足梁片最大重量。最大梁片重量为79.5吨,大件运输通道必须满足大件运输要求。运输通道坡度不大于5%;运输通道地面承载力强度不得小于300Kpa;运输通道宽度不得小于6.5米;运输通道转弯半径不得小于100米。运输车辆采用德国进口奔驰牵引拖头8X5,德国进口古德霍夫液压轴线平板,十轴线和5米连接模块。运输车对地面承载力的要求为牵引力车车下压力12吨/轴线,平板车下压力15吨/轴线。
2 吊装施工工艺研究
2.1 临时支墩搭设
(1)临时支墩地基处理和基础施工:临时支墩设置于现有道路(新南路)中央绿化带内,清除种植土层至路基,采用小型机械压实后,检测路基承载力强度,在满足要求后,关模浇筑C25素混凝土基础。
(2)临时支墩安装:临时支墩钢结构支撑架安装,采用小型吊车辅助,人工安装。在素混凝土基础上,采用化学植筋方式埋设地脚螺栓(20直径),D529钢管立柱与基础采用螺栓连接。钢结构支撑架均采用Q235材质钢材,支架各构件之间连接采用焊接,焊接材料为E43焊条,焊高不小于8毫米,焊接质量等级为二级。
(3)临时支墩监控点设置:在钢箱梁吊装施工作业期间,为确保支墩安全稳定。设置沉降观测点(仅在位于填土层地基上的临时支墩上设置)和垂直度观测点。
(4)临时支墩拆除:钢箱梁合拢焊接施工完成后,即可拆除临时支墩。拆除工序如下:
切割卸荷短柱→ 拆除上横梁→拆除斜撑体系→放倒钢管立柱临时支墩采用人工拆除,小型吊车和叉车辅助。上横梁切割后,以支架为支撑体采用手动葫芦将横梁H型钢放下来。同样方式,逐层拆除斜撑系各杆件。3.5米高以下的D529钢管立柱采用缆风绳固定,手动葫芦放倒。3.5米高以上的立柱采用吊车辅助,起吊点位于立柱重心点(即立柱中点)上1米,地脚螺栓切割后,将立柱放倒。立柱放倒后,用叉车转运集中。
(5)上桥施工通道搭设:尽量利用桥台上下,当需要在桥梁中墩处搭设施工通道时,采用盘口通用人行梯道组件搭设,并附着于已建成的桥墩上。
2.2 吊车站位、梁车就位及起吊
2.2.1吊装现场分析、吊装场地整治及吊点布置
(1)通过对现场勘察:吊装作业现场场地有限,吊车进出场及作业有局限性,吊车作业前应对现场进行清理,保证吊车进出场道路及作业地点地面平整无障碍。
(2)在进行设备吊装就位过程中,为避免产生事故,施工过程中必须严格按本方案执行,确保吊装过程中人员、设备、机具等的安全,高效、合理的完成吊装作业任务。
(3)吊装场范围地下管线:目前资料反映P8墩附近有排污管线外,其余无地下管线。
(4)钢箱梁吊点布置及制作:钢箱梁梁片均设置4个吊点。具体尺寸制作方可根据梁体制作时腹板和横隔板具体位置而定,但必须保证吊耳成正方体或长方体分布,见附图。各梁片具体吊点布置根据钢箱梁结构情况结合吊装设备要求作适当调整。吊耳采用Q345钢板熔透焊制作安装。
2.2.2 吊装说明
(1)根据桥梁清单图纸,采用德国进口400t吊车进行钢箱梁装车和现场吊装,能够满足所需吊装能力。
(2)吊装前的准备
A、在吊机进场前,对作业现场进行清理,保证地面平整压实,能够满足吊机支腿的正常站位,吊机站位的地方不能堆放任何障碍物。
B、对设计吊点进行检查,组织人员进行安全技术交底,熟悉本次吊装的安全技术规范和操作要领。
C、吊机进场,进行作业前的准备工作,如摆放支腿、装配重等作业现场地面进行铺垫,能起到分摊支腿对地面压力的作用,增强吊装过程中的平稳性。
D、吊装需要制作吊耳,对吊装所用的绳索器具仔细检查,合格后反能投入使用,避免造成不必要的事故或对构件结构造成破坏。
E、吊装过程中甲方应派专人到现场进行指导和确认,保证构件能准确就位,避免吊机重复起吊,造成不必要的损失。
3 受力分析及吊装能力验算
3.1 钢丝绳受力分析
400T吊机吊装钢丝绳的受力分析,以吊装最重片钢箱梁79.5吨为例,选用一对丝绳直径为:Φ62mm(6×37+1)钢丝绳2根长度18m,材料抗拉强度为1670Mpa,规范查表其破断拉力为2120KN,安全系数取6,许用拉力为:
[P]=2120/6=353KN。
每根吊索钢丝绳计算载荷:
4 总结
(1)通过高大箱梁吊装技术在新南立交工程中的应用,对类似市政工程钢箱梁吊装有一定指导意义。
(2)由于时间仓促,只分析了400吨吊车起吊箱梁79.5吨以下相关参数,箱梁超过80吨起吊,需要在其他工程中收集数据。
(3)装配式建筑是今后研究的重点,包含钢结构厂房、预制混凝土建筑、市政设施,含轨道盾构后衬砌预拼、涵洞的吊运机拼装等等,这就意味着吊装技术在以后装配式建筑起着举足轻重的作用。
参考文献:
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3.胡世金,杨勇. 悬索吊装简易计算方法及问题改进[J].市政技术,2012年s1期。
论文作者:顾晶彪,王隼,龚建华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/11
标签:作业论文; 吊车论文; 立柱论文; 现场论文; 通道论文; 钢丝绳论文; 轴线论文; 《防护工程》2018年第23期论文;