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高速公路橋樑架設計管理的論文

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摘要:介紹運用扒杆架設橋樑的施工技術,爲同類橋樑施工提供有益的經驗和借鑑。

高速公路橋樑架設計管理的論文

關鍵詞:扒杆施工技術橋樑架設

1工程概況

大坑大橋位於京珠南高速公路粵境段20標,全橋長約170米,分爲左右兩輻建造,橋型結構設計爲8孔20m先張法空心板樑,共有256片空心板樑,其中邊板32片,安裝重量爲28200kg;中板224片,安裝重量爲23900kg。考慮到板樑的重量不大,同時綜合施工的可行性與經濟性,施工方案經過反覆論證和比選,最後確定整座橋的板樑安裝採用扒杆架設完成,以下介紹架樑過程中的扒杆施工技術。

2人字扒杆架設板樑施工技術

2.1人字扒杆拼裝工藝參數

人字形扒杆用角鋼加工而成。其中,主杆採用63×5角鋼焊接而成;平杆採用50×5角鋼;斜杆採用40×5角鋼。分爲兩節制作,節長爲5m。桅杆豎立後底寬4m,可安裝3片樑。

起重系統由滑輪組、導向滑輪、捲揚機組成。滑輪組採用14門滑輪(定、動滑輪各7門)、12.5鋼絲繩花穿法聯結,鋼絲繩跑頭透過導向滑輪連接捲揚機。捲揚機採用30kN慢速捲揚機,單頭牽引力30kN,吊空心板樑時最大牽引力17kN。

纜風繩採用12.5鋼絲繩,每副人字扒杆安裝前後纜風各2根,主拉背索纜風2根,由滑輪穿繞。利用大橋橋墩樁頭作爲纜風繩地錨,待第一孔吊裝後,利用空心板(4片一聯)作爲人字扒杆架後纜風地錨,採用挖埋鋼木地錨作爲人字扒杆架前纜風地錨(見圖1)。

2.2第一孔樑體運輸

空心板運輸採用兩臺自制30000kN無軌龍門吊運載,運樑時無軌龍門吊對場地道路要求較高,要求從預製場至最先架樑一端的'橋臺中線兩側各8m範圍內的路基均填築至臺帽樑頂標高,以便運樑車能平穩行進,空心板樑由運樑車運至距臺帽20m處,由人定扒杆提離地面約20cm起吊。

2.3人字扒杆吊裝第一孔樑體

人字扒杆吊裝第一孔樑體如圖1所示,其具體施工步驟如下:1)運樑車將樑運到位後,退出前車;2)前、後兩個人字扒杆的吊勾同時起吊樑的前端,使樑離開地面,樑端水平;3)前面人字扒杆的吊勾進,後面人字扒杆的吊勾放鬆,使樑緩慢前移;4)樑接近前墩時(距設計位置約3m)在樑後端掛淄繩,後車退出,後面人字扒杆的吊勾移至樑後端,把樑吊起;5)控制淄繩使樑到縱向設計準確位置;6)運用手動葫蘆橫移樑端,使樑到達橫向設計位置;7)調整好樑的支座並落樑到位;8)該孔樑鋪完後,拆除後面的人字扒杆並移到前墩,開始下一孔樑體安裝。此時,按如下步驟運輸並將待架設的板樑就位:1)運樑車吊裝樑體是利用已架好的樑板作鋪墊,直接把樑體運至剩餘樑板待架孔位置;2)在樑下襬好橫移軌道及滾槓,落樑後運樑車退出;3)人工用手拉葫蘆使樑橫移到臨時支架位置;4)利用運樑車外部三角架把樑吊起安裝到位,拆除臨時支架、落樑。

2.4板樑吊裝施工安全措施

考慮架設樑板的關鍵施工環節,以及人字扒杆架樑的特點,在制定施工安全措施時,特別強調以下幾點:1)運樑時無軌龍門吊走行道路必須滿足施工設計的要求;2)吊裝第一孔板樑時,爲保證前、後兩個人字扒杆的吊勾同時起吊,必須指派有起重經驗的人員在現場統一指揮;3)捲揚機操作人員必須服從現場指揮員的操作指令,並高度集中注意力;4)在樑的橫移就位過程中,樑體的橫移速度應保持緩慢,千萬不能操之過急;5)必須派專人盯守纜風繩,發現較大幅度的擺動時,應及時提醒指揮人員注意;6)所有現場施工人員必須戴安全帽,高空作業人員還須配帶必要的防護設備。

3人字扒杆結構驗算

3.1人字扒杆受力分析

按一幅人字扒杆吊裝空心板樑一端計算,計算位置取空心板吊至跨中計算,扒杆受力如圖4所示。此時,滑輪組、纜風受力最大,且吊點A處板樑自重荷載爲G/2=234.2/2=117.1kN。根據圖中樑吊裝過程中所處的位置,以及人字扒杆結構高度、纜風繩的佈設位置,經過簡單計算可以得出:連接捲揚機的牽引鋼絲繩與水平向的夾角爲39.7°;纜風繩與水平向的夾角爲25.4°。於是可得出牽引鋼絲繩拉力:

F1=117.1/sin39.7°=183.3kN,

牽引鋼絲繩水平向分力:F2=117.1/tan39.7°=141.0kN。

2根纜風繩拉力F3=F2/cos25.4°=156.1kN,則單根纜風繩拉力爲78.05kN,人字扒杆受豎向荷載N=117.1×2=234.2kN。

3.2人字扒杆受力驗算

3.2.1滑輪組理論牽引力驗算

由Q=q/a=30/0.098=306kN可知:Q>183.3kN,滿足起重要求。

式中,Q爲滑輪組理論牽引力;

q爲捲揚機單根鋼絲繩跑頭牽引力;

a爲滑輪花穿組成滑輪組荷載係數。

3.2.2纜風繩受力驗算

纜風繩採用12.5mm鋼絲繩,它能承受的最大拉力爲135.4kN>78.05kN,能夠滿足使用要求。

3.2.3人字扒杆鋼桅杆驗算

鋼桅杆計算長度l=10000mm,角鋼截面積A=4×614.3=2457.2mm2,截面回轉半徑ix=iy=250/2=125mm,長細比λ=l/ix=10000/125=80,查表得:ψx=0.6892。

由此可以得知,樑吊裝過程中鋼桅整體穩定性滿足要求。

4結語

人字扒杆是一種較爲常用的施工機具,它具有輕巧、經濟、易於加工安裝、操作簡便等諸多優點。本文介紹了人字扒杆的拼裝工藝參數、板樑的運輸和吊裝方法,最後對人字扒杆做了結構受力分析與驗算。所有這些說明,只要扒杆的設計、加工和安裝(包括纜風繩的設定)合理,完全可以用於中小跨徑橋樑樑體的架設。