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桥梁工程预制板梁吊装专项施工方案.pdf
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1、87桥梁工程预制板梁吊装专项施工方案贾 磊(中铁二十二局集团第四工程有限公司,天津 301700)2023 年第 4 期(总第 225 期)散 装 水 泥Bulk Cement作者简介:贾磊(1982-),男,河北满城人,本科,工程师,研究方向:土木工程。摘 要:吊装前的施工技术方案和力学计算在吊装中起到了非常重要的作用,它不仅可以避免吊装过程中出现的不安全问题,而且可以通过合理的施工方案和设备选型来加快施工进度、节省施工成本。文章结合工程实例,通过对单个桥梁的吊装力学计算,研究验证单台起重机吊装的安全可行性,以期为此类工程的施工提供理论依据和工程经验,并达到工程指导的目的。关键词:预制梁板吊
2、装;地基承载力验算;吊装验算中图分类号:U445文献标识码:B文章编号:1007-3922(2023)-04-0087-04预制梁板的吊装是桥梁工程施工中比较常见的施工工序,将预制梁板通过专业吊装施工吊运到桥墩盖梁上,再进行桥面施工,最终完成整个桥梁工程。常用的架梁施工方法主要有架桥机吊装、2 台或多台起重机同时抬吊和单台起重机吊装3种,它们都有自己的特点,适用于不同的工况。考虑现场施工条件和经济性,通过比较可得出,采用单台起重机吊装是最普遍的施工方法。现以河道工程中跨河桥预制梁架设吊装方案为例,通过对地基承载受力、抗倾覆能力、吊车各关键受力点进行验算,验证单台起重机吊装施工的可靠性。1 工程
3、概况北京市房山区夹括河治理工程第二标段位于房山区周口店镇黄山店村及拴马庄村境内,需要架设预应力空心板梁拴马庄 1#桥(河道桩号K9+886),所处河道为东西走向。该桥下部为扩大基础设计墩(台)结构,桥梁上部结构为预应力空心板梁,预应力空心板梁委托北京东霖水泥制品厂负责制作及吊装就位。表 1 为预应力板梁吊装工程量。表 1 预应力板梁吊装工程量部位单片空心板梁主要尺寸全桥工程量长/m宽/m高/mC50 混凝土/m3钢筋、钢绞线等重量/t数量/片总重量/t边梁 16 1.24 0.810.72.2428.95中梁 16 1.24 0.88.71.87423.62 备注:C50 混凝土按 2.5t/
4、m3考虑。2 梁板运输和机械设备选用2.1 主要运输机械设备(1)半挂重型牵引车牵引车型号华菱驱动形式64牵引车自重/t9.05发动机功率/kW336外型尺寸/m6.6512.483.6准牵挂总质量/t35(2)重型平板半挂车挂车型号环达总质量/t4.9核定载质量/t60外型尺寸/m16.13.21.782.2 其他车辆及料具类别型号数量备用牵引车北方奔驰1 辆工程指挥车面包车1 辆吊索具=48mm L=16m2 根倒链3t24 个2.3 梁板运输梁板运输采用单台吊车将梁板平稳放落在平板车上,吊车提升时要平稳,不能运转过猛,梁板在平板车上就位后要固定牢靠,待检查确认后才能运走。运输中用方木等作
5、为支撑,梁板要支撑稳定,防止产生过大负弯矩,避免梁板在运输过程中断裂损坏。运输车辆在转弯、掉头时要预先选好路面平整、满足回转半径要求的地段行进,遇不平整或较大斜坡路段,能绕行就绕行,必须通过时应预先修整,防止车辆倾覆。运输时要特别注意:(1)梁板的固定点位置应与安装时的支撑点No.4,2023Serial.No.22588相同,保证梁板运输时的受力正确。(2)通过交叉道口时要安排专人预先指挥交通,保证交通秩序安全。(3)安排专人护送运输车队,前后都要安排引导车观测路况和车队状况,避免发生意外。3 吊装机械设备的选用3.1 单机吊车的选择该案例单座桥的吊装工程量总共 8 榀 16m 长空心板梁,
6、安装用时不会很长,1 个工作台班完全满足作业时间,故拟选用汽车吊吊装施工。现有通行道路为既有道路且通行能力较好,桥下停机面地质条件好,不用处理就能满足汽车吊施工要求。由于作业半径较大,为避免吊装过程中再移动吊车位产生二次吊装,综合考虑吊装方法采用较大吨位且起重臂较长的汽车吊单机吊装。3.2 作业吊车的选择经比较,用 16m 的较重边梁数据进行验证,如果受力满足,那么中梁也就能满足受力。本桥的 8 片梁都计划用汽车吊单台安装。(1)计算起重力 Q。QK Q1+Q2 (1)式中:Q超重力(t);K安全系数;Q1桥边板重(t);Q2用的索具重(t)。Q1=28.95t、Q2=2.0t、K 取 0.8
7、,则:Q0.8 28.95t+2.0t,Q 38.7t,即 起 重 力 不 能 小 于38.7t。(2)计算起重高 H。H H1+H2+H3+H4 (2)式中:H起重高,吊钩到停机面距离(m);H1安装支座表面高,安装支座表面距离停机面高(m);H2视现场情况定,安装间隙取0.20.3m,这里取 H2=0.3m;H3构件起吊后绑扎处距离底面高(m);H4索具全高(m),绑扎处距离吊钩高(m),根据实际状况定。H1=84.862m-81.081m=3.781m,取值 3.8m;H2=0.3m;H3=梁高 0.8m+吊环高度 0.1m=0.9m;H4=(16m2-1m)tan45=7m。则:H 3
8、.8m+0.3m+0.9m+7m,H 12m,即起重机的起重高不能小于 12m。(3)计算起重臂长 l。l(H+h0-h)/sin (3)式中:l起重臂长(m);H起重高(m);h0起重臂顶距离吊钩底面高(m),本处取10m;h停机面至起重臂底铰距离(m),本处取 1.5m;起重臂仰角一般取 60 77,本处取 60。则:l(12m+10m-1.5m)/sin60=23.67m,选用起重机的起重臂长度不能小于 23.67m。(4)根据场地大小、桥梁尺寸、运梁车停放位置,实际汽车吊的工作半径 R=12m,综合以上3 点考虑和起重机工作特点,比较吊车性能表,1台 160t 汽车吊即可满足施工需求。
9、3.3 地基承载力验算施工现场吊装位置的地质为中密-密实卵石层,为了避免吊装过程中吊车的各支撑点产生不均匀沉降,需在吊车 4 个支腿下铺长和宽均不小于 2.5m、厚度大于 4cm 的方钢板,分散集中应力。吊装前用梁板的总重量验算地基承载力,满足后才能吊装梁板。验算地基承载力后,对现场地面要钎探检测,看实际承载力是否符合作业要求。在首片梁板起吊时,要观察地基有无异常沉降,若有则立即停止施工并采取措施,使地基达到承载力的要求,保证安全后再吊装梁板。整台吊车的重量仅有 3 个支腿支撑(含自重和荷载重量),是汽车吊工作时最不利情况,即:F=(Q+G)3 (4)式中:Q汽车吊自重,采用 160t 吊车的
10、车体 71t,工作时配重 45t,小计为 116t;G汽车吊最大荷重(额定荷重),最重边板自重为28.95t,即 Q1=28.95t,另加上索具重量 Q2 2.0t,合计为 Q1+Q2=30.95t。则:F=(116t+30.95t)3=48.98t=48 980kg。汽车吊对路基的压强应为:P支腿=FS (5)式中:S支腿着点面积,采用 2m2m 钢垫板,S=2m2m=4m2。则:P支腿=48 980kg4m2=12 245kg/m2=122 450Pa=122.45kPa,即 160t 汽车吊在工作时的地基承载力要求是不小于 122.45kPa。因为汽车吊停机面所处的地质为中密-密实卵石层
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