摘要:本文以既有线旁长大钢筋笼吊装吊车选型、吊具、吊点、孔口设置,分析长大钢筋笼吊装的各项施工技术及技术保障措施,通过对这些技术的研究分析和措施实施,来保证临近既有线长大钢筋笼吊装的顺利实施。
关键词:桥梁施工;长大钢筋笼吊装;施工技术
引言
1.工程简介
汉西特大桥桥长1.35km,41跨。桥梁30~31号墩采用主跨64m槽型连续刚构转体上跨既有武康铁路与京广铁路,跨线桥位处位于半径580m小半径曲线上,桥位与汉宜铁路夹角约为81°,与京广铁路夹角71°。槽型连续梁主墩基础为12根桩径1.5m桩基础,桩长74m,钢筋笼主筋为HRB400Φ32mm螺纹钢,单桩钢筋笼重26.4吨。
图1 钢筋笼吊装现场实施图
2.设备选型、吊具、孔口支撑
临近营业线长大钢筋笼吊装设备的选择、钢筋笼的分节、孔口钢筋笼的连接、吊具、孔口支撑的设置及在吊装过程中采取何种措施保障既有线的运营安全。
桩基直径为1.5m,吊车车身距吊重轴心距离为3.7m,即吊车作业半径不得小于5.2m。考虑施工现场临近既有线且为了防止孔口压载过大引起塌孔,通过查吊车性能参数表选择回转半径10m可满足26.4吨吊重的100t轮胎式吊车吊装。
100吨吊车吊臂长度不大于29.5m,且回转半径不大于10.0m时,可满足吊装需求。
3.钢筋笼分节设置及孔口连接方式
钢筋笼设计主筋28束,笼顶20m范围内主筋3筋一布,20-40m范围内主筋双筋一布,40m至笼底范围为主筋单筋一布。钢筋笼在钢筋加工场统一制作,成品验收合格后用100吨轮胎式起重机吊装。钢筋笼分7节制作,即顶笼按照23m一节制作,其余6节按照9m分节制作。顶笼长23m,重12.5吨,顶笼整体制作,整体吊装解决了孔口三根主筋连接困难的问题。为防止吊装过程中钢筋笼变形,顶笼(23m)采用6点平衡吊装,顶笼吊装采用100吨吊车为主吊,25墩吊车辅助吊装。(主吊车吊装2个吊点,由吊装扁担两端钢丝绳使用卸扣对称固定在笼顶第一道加强筋下主筋处。小吊车吊装4个吊点,由吊装扁担两端分别采用一组定滑轮吊装,钢丝绳吊点分别位于1/2钢筋笼处与底端,小吊车4个吊点对称布置于主吊车吊装的钢筋笼主筋上。)
钢筋笼吊装采用的钢丝绳、卡环、吊装扁担、孔口横担、吊筋规格、根数、焊接长度均经过受力检算,现场严格按照交底控制实施。
为节约钢筋笼孔口连接时间,分节钢筋笼孔口采用机械连接。对机械连接套筒质量、丝口标准、连接质量现场严格按照标准控制。
4.吊装检算
用P50钢轨做为横杠将吊筋固定在孔口处,按最长钢筋笼(30#主墩钢筋笼长度74m,钢筋笼总重26.3t)进行计算:
σ=M/W=k1Fa/W=(26.3×103×10/2×1×1.2)/(5.71×10-4)×10-6=276.36MPa<405MPa,
ω=k1Fa(3l2-4a2)/24EI=(26.3×103×10/2×1×1.2)×(3×1.52-4×12)/(24×2×1011×1.49×10-5)×103=6.07mm<(3.5×1000/400=)8.75mm,可行。
吊筋采用HPB235圆钢2根Φ32mm, 0.0162×3.14×235×103×2=377.8kN>26.3×10=263kN,可行。
吊筋上焊钢板30mm厚,吊孔距板边不小于50mm:吊环处剪应力τ=KQ/A=1.25×26.3/2×104/(0.03×0.05)=109.58MPa<120MPa,可行。
扁担计算:扁担采用28mm钢板1.5m×0.4m,穿卡环处冲孔,孔边距钢板边距离不小于80mm:
中部截面强度σ=M/W=KQl/4W=1.25×26.3/2×104×1.4/(1.5×0.43/6)=14.39MPa<206MPa,可行。
吊环处剪应力τ=KQ/A=1.25×26.3/2×104/(0.028×0.08)=73.38MPa
(σ2+3τ2)1/2=(28.772+3×73.382)1/2=130.31MPa<140MPa,可行。
吊钩孔壁局部承压σ=KQ/bd=1.25×26.3/2×104/(0.042×0.028)=139.77MPa<0.9×206=185.4MPa,可行。
吊装绳索计算: Pg= SK2 /α=26.3×10/2×7/0.85=1082.94KN,选取6×19,Φ34mm,钢丝极限强度1400MPa钢丝绳2根做为吊装绳索,钢丝绳允许破断力为606×2=1212KN,满足要求。
卡环计算:Qb=40d2=263/4=65.75kN,则d=40.54mm,选取7.5GD卡环,d=42mm,安全荷载为73.5kN,满足要求。
5.钢筋笼吊装实施
(1)短钢筋笼(9m)采用主、副钩配合采用4点平衡吊装作业,将主钩吊装扁担两端的钢丝绳分别使用卸扣对称固定与钢筋笼顶部主筋与加强筋焊接处,副吊钩钢丝绳使用卸扣固定于底端主筋与加强筋焊接处。吊车的主钩与副钩同时提升至钢筋笼立地2m后副钩停止提升且主钩继续提升至钢筋笼与地面垂直。
(2)桩基顶端钢筋笼(23m)采用小吊车配合100T主吊车采用6点平衡吊装进行作业,用小吊车配合作业,主吊车吊装扁担两端钢丝绳使用卸扣对称固定在加强筋与主筋焊接处,小吊车吊装扁担两端分别使用一组定滑轮吊装,钢丝绳吊点分别位于1/2钢筋笼处与底端且两条钢丝绳对称布置。两台吊车同时水平起吊钢筋笼至一定高度后小吊车配合主吊车对钢筋笼进行调整直至其与地面垂直。钢筋笼吊装至钻孔桩位置过程中应保持吊车缓慢匀速转动,作业人员通过缆风绳控制钢筋笼的摆动幅度且钢筋笼必须与既有线回流线保持2m净空。
吊装示意图2如下:
图2 钢筋笼吊装示意图
6.临近营业线钢筋笼吊装措施
施工机械进入作业地点后,应向操作人员进行施工任务和安全技术交底。操作人员应熟悉作业环境和施工条件,听从指挥,遵守现场安全规定。吊车支腿支垫牢固、配重按照操作规程配载到位。
吊车吊装时重点做好设备进场验收及相关人员必须经过铁路限界知识教育且考试合格安全教育培训教育,先培训后上岗。尽量选择从事过既有线边吊装作业的吊车班组进行吊装。
操作人员在操作过程中应注意机械工况,不得擅自离开工作岗位。严禁无关人员进入工作区域或操作室内。操作人员应遵守机械有关保养规定,及时进行各级保养工作,保持机械的完好状态。
邻近既有线施工时,机械作业必须严格按“一机一人,专人指挥、专人防护、人随机走”制度进行防护。
6结束语
在进行临近营业线长大钢筋笼的吊装施工中,保证既有线的运营安全是其施工过程中需要首要考虑的因素。在本工程的实施过程中,通过优化钢筋笼分节、合理选择吊具、吊装设备,合理组织施工,严格执行营业线施工相关规定,严格落实各项技术保障措施,有效的确保了临近营业线长大钢筋笼的施工安全质量。
论文作者:王景寿
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
标签:钢筋论文; 吊车论文; 钢丝绳论文; 作业论文; 扁担论文; 卡环论文; 孔口论文; 《防护工程》2017年第16期论文;