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钢扒杆“双钓鱼”架梁施工技术

2022-06-09

卢红军 LU Hong-jun

(中铁十二局集团第三工程公司,太原 030024)

摘要: 在山区架设桥梁,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。以广(安)南(充)高速公路瘦沟大桥空心梁板的安装施工为例,介绍了钢扒杆“双钓鱼”的原理、工艺流程、主要阶段受力计算。

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关键词 : 钢扒杆;双钓鱼;架梁;施工

中图分类号:TU761 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)23-0081-03

作者简介:卢红军(1974-),男,湖北京山人,毕业于石家庄铁道学院毕业(工民建),现从事工程造价。

0 引言

在山区架设桥梁,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。选用钢扒杆“双钓鱼”架梁方案,解决了瘦沟大桥沟深墩高,受地形限制,预制梁场及其存梁场狭小不利因素。与传统技术相比,此架梁方法不受架设墩台高度和桥孔下地基、河流水文状态的限制,不需要导梁、龙门吊机、汽车吊机等重型设备及可架设40m以下跨径的预制梁板。对比其他架设方法,新技术全套设备投入资金少,有效的降低施工成本。

1 工程概述

广(安)南(充)高速公路第A合同段瘦沟大桥为典型的山区桥梁工程,为上跨瘦沟而设,中心里程K6+040。该桥是本合同段的控制性工程。该桥位于半径R=1300m的右偏平曲线上,且在枣山立交变速车道内,其左、右幅半桥宽度分别为17.5m和14m。上部构造采用先张法预应力砼空心板梁。下部采用双柱式桥墩与重力式桥台,墩柱最高27m。20m砼空心板梁高0.9m,宽1.49m,总重28.0T。现场道路条件差,施工场地狭窄、预制梁场小、生产周期长,因此通过方案比选选用钢扒杆“双钓鱼”架设。

2 工作原理

双钓鱼法架梁的工作原理是:将简易缆索吊与扒杆相结合,在待架梁的前后墩台上各设置一副人字扒杆,配合运梁设备,以绞车相互牵吊,利用前后扒杆作为承重塔,前后吊钩共同起吊梁体前端,前钩作为导向后钩承重,随前后卷扬机的紧、放,逐渐变为后钩导向前钩承重,然后后钩摘掉起吊梁后端、落梁,利用无支架、无导梁支托的情况下,把梁悬空吊过桥孔,最后利用前后扒杆将梁横移落梁、到位安装。

3 工艺流程

3.1 施工准备

施工前应编制、报审详细的施工组织设计及计算书,按照批准后的方案组织实施。施工方案应重点对竖立扒杆、放倒扒杆、转移扒杆、架梁、吊着梁进行横移各阶段,对扒杆、牵引绳、控制绳、卷扬机、锚碇及其他附属设备进行应力计算,同时还应对各阶段操作的安全性进行检查。

3.2 竖立扒杆

前后扒杆分别采用转立法和扳立法竖立。先采用扳立法竖立后扒杆A,扒杆A平立于地面,梢端稍加垫高,根端设挡桩或地窝,B扒杆牵引绳挂在A扒杆顶部,缓慢收紧牵引绳,竖立好A扒杆后,挂好风缆。利用A扒杆牵引绳挂住B扒杆梢端,前墩上的牵引绳挂住B扒杆牵引绳根端,将B扒杆牵吊到前桥墩上,并用辅助扒杆顶端的牵引绳将B扒杆竖立起来,挂好风缆。

3.3 喂梁

预制梁具备安装条件后,将梁体运输到架梁现场,将前、后扒杆吊绳挂在梁前端吊环或吊钩上,注意检查钢丝绳不要互相搭压,收紧后扒杆吊绳将梁前端稍微吊起,撤去前端运梁炮车。如图1。

3.4 钓梁

收紧前扒杆吊绳,逐渐放后扒杆吊绳,使梁体低头前移就位。梁前端基本到达前墩附近时,楔住后运梁炮车,收紧后牵引绳到梁体向后微动,放松后扒杆吊绳摘钩、回钩到主扒杆处。整个过程中,应保证梁体前端低于后端,禁止出现昂头,因为昂头会使各滑车组和牵引绳受力剧增,给吊装带来危险。如图2。

3.5 吊梁、落梁

将后扒杆吊钩挂在梁尾端,起吊后扒杆吊钩,撤走后运梁炮车,缓放后扒杆吊绳,缓放后牵引绳配合前扒杆吊绳落梁。如图3。

3.6 横移、就位

梁体横移就位可以利用前后扒杆横移动就位,或用横向导轨配合横向导链等措施移梁。

按照以上方法,也可以每孔架完第一片梁后将其作为导梁运送其余梁板过跨,再横移安装。逐片架完本孔梁体后,前移扒杆到下跨,进入下孔梁体架设的循环,依次逐孔架完全桥预制梁。如图4。

4 主要阶段受力计算

4.1 主要施工参数

两桥孔跨径:20m,扒杆间距:20.6m,20m空心板梁自重:28.0T,吊具重0.2T。

4.2 主要设备选型

在离桥台20m~30m处设置锚坑,锚坑采用C25砼,深1.5m宽1m长2m(见图5)。一对人字扒杆由2根Φ220mm、壁厚8mm、长10m的40无缝钢管组成,钢管间通过连接耳子用刚销固定,扒杆高度:10m,吊梁高度:7.5m。并安装上、下四滑轮组和转向滑轮及前后缆绳,风缆两条:Φ24mm,单条破断能力:35.8T。起重绳采用四滑轮组,Φ17.5mm,走8条,单条破断:17.4T,允许起重荷载:139.2T。

4.3 风缆受力计算

T=(K×P/2+Q)×l1/l×sina=1.696t≤35.8t×2

T——风缆所受张力;

K——动荷载系数,大于15吨时取1.5;

P——所吊荷载14t,为梁重的一半;

Q——其中轮滑轮组重量0.2t;

l1——扒杆倾斜度0.8m;

l——扒杆底至地锚距离20m;

a——风缆水平夹角30°。

4.4 架梁受力计算

P=预制梁的1/2+吊具重+冲击荷载=28×1/2+0.2+(28×1/2+0.2)×K=28.4t;

P——总荷载,预制梁的1/2+吊具重(0.2t)+冲击荷载;

K——起重冲击系数,取1.0;

T1、T2——扒杆A、B的吊绳拉力;

h1、h2——扒杆A、B高度;

a、b——扒杆A、B的有效高度7.5m;

l——a、b扒杆间距20.6m。

当x=0,T1=P=28.4t≤139.2t

当X=l,T2=P=28.4≤139.2t

当X=l/2时,T1、T2最大,

T1=T2=10.3××28.4t/(7.5×20.6-(7.5-7.5)×10.3)=24.48t<139.2t

5 效果及应用

瘦沟大桥沟深墩高,受地形限制、预制梁场及其存梁场狭小限制,根据现场条件选用钢扒杆“双钓鱼”架梁方案,右幅54片梁的架设只用了16天。实践证明,此架梁方法不受架设墩台高度和桥孔下地基、河流水文状态的限制,不需要导梁、龙门吊机、汽车吊机等重型设备及可架设40m以下跨径的预制梁板。

  目前桥梁架设中大型成套机械设备运用较多,但是双钓鱼法架设预制梁作为传统、成熟、安全的施工方法,在特定的条件下有着广阔的应用前景,是架桥机、汽车吊机、龙门吊机等架梁作业的有效补充,尤其是在以下情况下有着其他架梁方法无法比拟的优势:①地形受限、场地狭小、大型设备无法就位,桥下无法修建施工便道或者修建便道成本过高;②制梁周期过长,架梁设备占用时间过长,采用其他架梁方法不经济;③梁板数量少,调遣大型设备架梁不划算。

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参考文献:

[1]周水兴.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2]江正荣.简明施工计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.

[3]交通部第一公路工程局.公路施工手册桥涵(下册)[M].北京:人民交通出版社,2000.

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