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1、重慶繞城高速與江合高速江津區連接線一期工程東 風 水 庫 中 橋預應力空心板吊裝方案施工單位：重慶博達建設集團股份有限公司編制日期：2009年6月東風水庫中橋預應力空心板人字扒桿（雙鉤吊魚法）吊裝方案一、工程概況東風水庫中橋為4跨20米的先簡支后連續的預應力空心板梁，梁重在27.5t31.5t之間，共計56片。根據該工程橋頭場地狹小，板梁數量少的實際情況，決定采用雙鉤吊魚吊裝法架梁。該法設備簡單、經濟，但技術性較高，適用于橋高水深、橋下無法操作的橋梁，它以斜拉橋應力方式為原理，力的使用合理，設備輕便，準備工作較短。二、主要施工方法吊魚法是在要架梁的前方預立一付超過跨度一半長的人字扒桿，扒桿把梁2、釣過去。(見圖1)這種方法在全國各地橋梁架設中曾多次使用過，當梁釣出半跨后，梁就會產生低頭下沖，必須做好保險才能保證安全。雙鉤吊魚法與傳統的吊魚法有相似之處，但兩者有本質上的區別。雙鉤吊魚法是在待架橋跨的兩側橋墩上都立人字扒桿，用這兩組扒桿吊抬梁，架梁前進，前后兩組扒桿隨著梁位置的變化受力也隨之變化，梁始終能保持平穩水平前進雙鉤吊魚法吊裝具有準備工作較短，吊裝費用比利用雙道梁架橋機等費用低的特點。1、板梁出坑及運輸操作板梁出坑板梁在預制場采用30t液壓千斤頂兩只同時頂梁的一端，在頂之前，先將梁的另一端進行加固。在安裝千斤頂時，要注意位置的準確性，特別注意板梁兩邊受力平衡，頂梁起動后，要注意用木3、板塞在梁底進行保險。在頂到一定高度時裝入運梁平板車，放好后再頂梁的另一端，裝入平板車。運輸利用5t卷揚機或50裝載機拖運作牽引力進行運輸，根據計算運輸過程中牽引力是梁自重的1/8，用5t卷揚機作為牽引，引動力綽綽有余，卷揚機采用17.5mm的鋼絲繩，安全系數為4.4倍。將梁運輸到橋頭再進行吊裝準備工作。2、雙鉤吊魚法架梁實施方法扒桿的豎立在橋高水深的情況下，如何在對面墩頂豎立扒桿，這個問題歷來是架梁工作的難點，更是吊魚法架梁的難點，現舉架20m板梁為例，說明其方法。橋0#、1#墩間為20m板梁(見圖3)，是在橋高水深處，首先要在0#臺位上組裝好人字扒桿、，用一般方法在0#臺豎立起扒桿，再在扒桿4、上安裝輔助人字扒桿和鋼絲繩滑輪組，利用已立好的扒桿將扒桿吊起，并沿橋墩垂直下落，再利用設在前方的滑輪組將扒桿腳逐步拉向1#墩并呈上傾狀態，此時利用桿上輔助人字扒桿的滑輪組將扒桿豎立于1#墩頂。板梁吊裝采用兩套滑輪組，先將第一套滑輪組掛在梁板的前端吊點上，然后將滑輪組的卷揚機收緊，吊離板車。再將第二套滑輪組拉到第一套滑輪組所吊位置掛好。組成雙滑輪組并收緊。前端的卷揚機再進行吊裝，同時，后端卷揚機放松，使板梁平穩勻速前進。將板梁的后端運到第一套滑輪組原所吊位置，再放松第一套滑輪組返回板梁后端吊點進行掛好，再收緊，調離板車，同時3號卷揚機放松拆除。這時前后兩端起重卷揚機同時放松，將梁放到蓋梁上。橫移5、梁方案除采用梁下設滾杠用倒鏈滑車橫移外，還可將人字扒桿變為獨腳扒桿，增設橫向纜風繩，利用滑輪位置的橫移而將梁移動(見圖4)。本橋擬采用以二者相結合的方法。橫移后再進行安裝，校正，就位。三、架梁設備應力的計算1 架橋器材扒桿扒桿是由兩支型鋼格構，在頂端用鋼鉸組成八字形，鋼鉸接處掛起起重滑車組，在下設置防滑鋼絲繩或橫拉桿以承受水平推力。16t吊車兩輛，用來起吊儲存的梁板到輪胎平車上。卷揚機三臺，功率分別為11Kw。卷揚機用來帶動鋼絲繩豎直吊梁，帶動鋼絲繩牽引輪胎平車和縱向定位梁板。手葫蘆四個，安全荷載均為：5噸。起重滑車組兩對，導向滑車組四個。卡環（卸扣）兩個，安全承載力35噸。齒條千斤頂兩個，安6、全荷載15噸，用來將扒桿從蓋梁移動到梁板上。鋼絲繩3根，其中兩根用來豎直吊裝梁版，一根用來縱向 扒桿骨架定位梁板。輪胎平車兩個，用來運輸梁板。騎馬式鋼絲繩夾若干 ，用來夾住纜風繩。2 扒桿縱向“釣魚”架設受力計算用設在安裝孔墩臺上的兩副人字扒桿，配合運梁設備，以絞車相互牽吊，在梁下無支架，無導梁支托的情況下，把梁懸空掉過橋孔，再橫移、落梁，就位安裝。一般主扒桿高度不宜小于梁長的1/2，其有效高度不宜小于梁長的30%。2.1 牽吊繩張拉力吊梁過程中為了確保安全，在“釣魚”的前階段，鋼絲繩不是吊著梁前面的吊環，而是捆著梁體，如圖（1）所示。當梁體運輸到靠近b墩時，再取回后面的鋼絲繩改換后面捆住梁體7、，如圖（2），然后再緩慢將梁移動前行，到蓋梁的正上方時再下落到枕木上。這時再將前后鋼絲繩改換到吊環上，將梁體精確定位。精確定位時前后方向由卷揚機帶動一鋼絲繩來調整，左右方向由兩個鏈條葫蘆來調整。架橋全過程中，吊繩拉力與梁體軸線方向幾乎都保持垂直，不會對梁體產生較大的軸力！圖1 扒桿“釣魚”架設圖2 改換吊繩吊裝的梁板中有長為19.4m、19.46m，現在選取19.46m的邊板作為計算對象，其體積為12.6m3 ,實際重力為G=12.6251.05=330.75kN(考慮5%的施工誤差)。滑車組質量為250kg,19.5鋼絲繩密度為1.327kg/m,其長度為811m，則鋼絲繩的重量為：1.328、7811=116.78kg。吊具總重為：M=（250+116.78）12010=2167.8N=2.168kN。圖中：a=11.832-0.85-0.6-=10.382 m，b=11.832-0.85-0.2=10.782m，l=20 m，l=0.8m，h1= h2=11.832m (1) (2)P預制梁重力的1/2+吊具重力+沖擊荷載K動荷載系數，對電動卷揚機為1.1；對手動卷揚機為1.0吊裝重力為：P=0.5KG+M=0.51.1330.75+2.168=184.08kN因為，故x=0時，kN x=l時，kN當預制梁前端接近B墩，T1牽吊繩解下改系到梁的后端，T2牽吊繩全部承受梁的荷載時：9、 (3) (4)由公式（3）得：由公式（4）得：2.2風纜的拉力這里的風纜拉力不是真正的風纜拉力，S1 、S2是兩根風纜拉力的合力，吊裝過程中拉力分別為： (5) (6)因為ab，則S1在時最大，此時x=9.905S2在時最大，此時x=10.0952.3 扒桿所受的豎直軸向力吊裝荷載P產生的豎向力 (7) (8)因為，故x=0時， x=l時， 起重滑車繞出繩對扒桿的壓力起重滑車繞出繩對扒桿壓力： (9) 纜風繩初拉力對扒桿的豎直壓力纜風繩由于自重會對扒桿產生一個初壓力，計算式為： (10) (11)w1纜風繩的自重撓度，m，一般取l1的3%5%。型號為26，637的纜風繩，其長度密度為2.3510、9kg/m，q=2.359kg/m=2.359102kN/m，=arctg（12/25)=25.641，l1=12/sin=27.731，w1=0.04 l1=1.109m，由（11）式得：四根纜風繩對扒桿產生的總壓力由（11）得：N3=4sin25.6411.843=3.19kN3 典型截面內力計算 圖3扒桿尺寸示意3.1邊板就位時受力分析圖4 就位時邊梁受力平衡 圖5 A點的受力平衡扒桿兩肢，每肢長度為12m，下腳間距為4m，兩肢夾角為2，=arcsin(2/12)=9.594o扒桿尺寸示意如圖（3）。邊板就位時，橫向必須有鏈條葫蘆的保護，防止其向兩邊滑移。對梁體進行受力分析如圖（4）。為11、了保證板梁精確就位，圖（5）中d=0.45m。=arctg(2-0.45)/11.832=7.463o ，=-=2.131o，=+=17.057o。由圖（4）鋼絲繩拉力為： T=P/cos=184.08/cos7.463o=185.653 kN。鏈條葫蘆拉力為：H= Tsin=185.653sin7.463o=24.114kN30 kN（鏈條葫蘆的安全荷載為3t，符合要求。）圖（5）以A點為對象進行受力分析，在力的三角形中由幾何關系有：，求得：M=184.34 kN纜風繩對扒桿的軸向壓力為：故扒桿所受的總軸向壓力為：N=184.34+1.618=185.958 kN4 扒桿截面選擇本扒桿采用直12、徑275mm的無縫鋼管，管壁厚度為10mm。5 混凝土錨碇計算橋頭地錨埋置在風化頁巖里，采用片石混凝土地錨。澆注地錨時盡量將埋深，其幾何尺寸為長3.6m，寬1.5m，深2.5m，混凝土容重=25kN/m3，則混凝土地錨的重力為：G=2513.5=337.5 kN。根據地錨的幾何形式和地基巖層情況，可按重力式地錨來驗算。5.1傾覆穩定性地基為風化頁巖，地錨傾覆時會繞某一點o轉動（去掉表皮的松土和不穩定的風化巖50cm），如圖（14）所示。N為被動壓力，在自身重力能滿足抗傾覆要求時是不存在的。由重力產生的穩定力矩：MG穩=p b=337.50.75=253.12M傾=F1sin0.75+ F1co13、s0.5+F20.5=99.12sin25.64100.75+99.12cos25.64100.5+220.90.5=97.75抗傾覆穩定性必須滿足下式： (18)由式（18）得： 滿足要求5.2上拔力驗算 上拔力驗算必須滿足： (19)由上式得： 滿足要求5.3混凝土剪切應力驗算在o點處混凝土界面的抗剪強度要求滿足下式： (20)由（20）式得：其中為15號混凝土的抗剪設計強圖（14）地錨計算示意6 其它驗算6.1 鋼絲繩、纜風繩6.1 .1鋼絲繩17.5鋼絲繩的容許拉應力（安全荷載）為： (21) (22)Sb鋼絲繩的剪破拉力；K1鋼絲繩使用的安全系數，取K1=7；考慮鋼絲繩之間荷載不均勻14、系數，對619、637、661鋼絲繩，分別取0.85，0.82，0.80；Pg剪破拉力總和，近似Pg=0.5d2=0.5282=392 kN由（21）、（22）式得：纜風繩 兩纜風繩的夾角為=27.7730，一根纜風繩拉力為：纜風繩型號26，337，=0.82，查路橋施工計算手冊表15-6得K1=3.5，Pg=0.5d2=0.5242=288 kN。由（21）、（22）式得： 滿足要求6.2 卡環、滑車組、繩卡卡環安全荷載為35t，即350 kN，完全滿足吊裝總重力184.08 kN。滑車組安全荷載為20t，即200 kN，能夠滿足吊裝總重力184.08 kN。繩卡為騎馬式，纜風繩所受荷載為T15、=99.12 kN，螺栓直徑為22.2mm，需要螺栓數量為：（個）四、安全保護措施1、 在準備階段，做細致的設備檢查，作好安全的技術交底。所有起重索吊品具及常用機具的技術規格選用都必須做到以計算（帶有相應的安全儲備）為依據。2、 每天開工前必須檢查一次起重運輸設備。每天收工后必須檢查一次工具及進行設備維護。3、 卷揚機必須有安全裝置，防護裝置。所有工序動作必須統一指揮。4、 現場施工人員必須帶好安全帽。施工人員嚴禁酒后或穿拖鞋上班。5、 每臺卷揚機必須設備雙道電門開關，預防突然損壞。6、 架設設備采用3臺5T卷揚機，兩套32T滑輪組等構件，從理論學計算均能滿足力學要求，但所有設備必須嚴格檢查，16、尤其鋼絲繩必須是新出廠的合格產品。嚴禁用磨損過度的舊鋼絲繩，卷揚機、滑輪組均應檢查其安全與防護裝置是否正常，嚴防架設過程中出故障，架梁前應進行試運轉。7、 架梁時捆綁梁端固定位置（兩端各50cm以內），捆綁時應用木塊隔離鋼絲繩與砼接觸，以防磨損鋼絲繩和損壞梁體，應專人負責捆綁，以保證安全可靠。8、 高空作業人員必須栓好安全帶。9、 施工前，施工場地設危險區，非工作人員禁止入內。墩上墩下有關人員均戴安全帽，無關人員嚴禁到墩上去，嚴禁從高空向下拋擲雜物。10、 電力及照明線路經常檢查，防止發生漏電事故；遇大風、雷雨等惡劣天氣而停工時，要切斷電源，保護好各種設備。 11、吊裝前，在橋上及橋下設置安全17、警戒線，禁止非作業人員、現場管理人員進入吊裝區域。專職安全員全程監控。 主要機械設備一覽表序號機械設備各名稱規格型號數量擬定進場時間備注1卷揚機11kw3臺2滑輪組30t4臺2009.6.13運梁平車1臺2009.6.14人字扒桿2套2009.6.15手動葫蘆5t4臺2009.6.16手動葫蘆3t6臺2009.6.17齒條千斤頂15t2臺2009.6.18生活車1輛9塔吊631臺10其它輔助機具若干11全站儀拓普康1021臺12水準儀DSZ21臺13141516橋梁施工隊主要成員一覽表序號姓 名職 務職責范圍1王 彬經理負責項目部全面工作2古學明技術負責質量安全、進度、現場文明3龔清林質檢工程師質量、施工技術、內業技術、進度4楊亞雄安全員安全、現場文明5劉昌學吊裝負責人吊裝負責6劉昌華吊裝指揮指揮卷揚機手操作7劉昌平卷揚機操作操作卷揚機8王祥福吊裝工現場吊裝工作11何也平吊裝工現場吊裝工作12史現文吊裝工現場吊裝工作13蔣小燕保管員材料保管14王貞海材料員材料采購、生活車駕駛