20m预制箱梁安装技术总结
庞赞龙
1 工程概况
芙宕立交桥上部构造为20米部分预应力混凝土预制箱梁,先简支后连续。全桥共三联,其中中跨中梁36榀,中跨边梁36榀,边跨中梁24榀,边跨边梁24榀,共计120榀。采用两台30吨跨线龙门吊进行安装,吊高为10米,跨距为30米。箱梁重量如下表所示。 箱梁名称 箱梁重量(t)
边跨边梁 53.9 边跨中梁 49.5 中跨边梁 53.4 中跨中梁 48.5 2 龙门吊轨道处理
龙门吊轨道采用43轻轨,枕木基础。钢轨下面每隔50厘米铺设一根长2.5米的20×15cm枕木,枕木下面铺设30厘米碎石,碎石下面铺一层25厘米厚的5%石灰处治土,并用光轮压路机压实,使密实度达到90%~95%。
龙门吊在8号墩~9号墩过河,该河为排涝河,流量不大,采用毛片石来填筑,河中预埋两道10个直径为1.5米的圆管涵作为过水管道,在圆管涵顶面填筑5%石灰处治土并碾压,使密实度达到90%~95%;
在9号墩~10号墩过路,为不影响交通采用开挖路面的方法,使钢轨顶面与原路面标高一致。
3 箱梁安装
3.1准备工作
3.1.1在盖梁上标注永久性支座、临时支座位置及梁端头及梁纵向中心线。根据梁的纵向
中心线和梁的端头线来控制梁的顺桥向和横桥向的位置。
3.1.2按照设计位置安装好永久支座及临时支座,临时支座采用砂箱,利用砂箱内的沙子
调节临时支座的高程,使砂箱顶面标高与设计永久性支座顶面标高一致。砂箱结构如图(一):
10mm厚的钢板砼8mm厚的钢板活塞套箱8mm厚的钢板出砂口套箱底板10mm厚的钢板 18cm 22cm 10cm 14cm 出砂口 活塞 28cm 15.9cm
图 一
3.2箱梁吊装 3.2.1箱梁捆绑起吊
平衡梁钢丝绳图二 箱梁捆绑示意图 箱梁采用平衡梁捆绑吊装(如图二所示),用两根[25背对背连接作为平衡梁(扁担),钢丝绳系于平衡梁的两端。钢丝绳采用6*37-28.0-1.7甲镀-右交GB1102-74型号,箱梁底板及翼板与钢丝绳接触处采用包橡皮角铁防护,防止钢丝绳磨坏及损伤构件表面。确定捆绑牢固后龙门吊起吊箱梁离底模约10cm,待梁静止后两台龙门吊同时起吊到安装高度。 钢丝绳受力计算如下: ①、受力分析: 钢丝绳拐过1点、2点后钢丝绳受力情况如图三所示,根据受力平衡T1=T2,而P= T2/sinβ故P的大小取决于T2的大小,取最不利情况近似取T2= T1=P’ 。 ②、钢丝绳受力计算 实际起吊箱梁以重量最大的边梁计算为53.9t,则每股钢丝绳承受的拉力为: T2= T1=P’ =53.9/2/4=6.74t Sinβ=(96.5+7.9)/[(120-50)+(96.5+7.9)] Sinβ=0.831 P= T2/ Sinβ=6.74/0.831=8.11 t ③、钢丝绳破断拉力 6*37-28.0-1.7-甲度-右交GB1102-74钢丝绳破断拉力为50.05t,考虑钢丝之间的互相挤压和摩擦取用折减系数ψ=0.82则:
P=50.05×0.82=41.041t
则钢丝绳安全系数K=41.041/8.11=5.06 ④、龙门吊试载验算
龙门吊进行试载试验时选用荷载为1.1倍的起吊荷载为53.9×1.1=59.29t则:: T2=P’ =59.29/2/4=7.42 t P= T2/ Sinβ=7.42/0.831=8.93t 则钢丝绳安全系数K1=41.041/8.93=4.6
所选用的钢丝绳能满足吊装要求。
2222TP'T17.9钢丝绳T2P96.5图三 钢丝绳吊安箱梁计算图 3.2.2普通跨箱梁安装 龙门吊行走至安装跨,横移箱梁至安装位置,下放箱梁至梁底距临时砂箱顶部约10cm,先将梁的两端对准盖梁上放出的梁端线,然后将梁中心线对准在盖梁上放出的箱梁中心线,吊钩缓缓下放箱梁的一端,在确定箱梁定位准确后下放另一端,完成箱梁的安装。安装工艺流程图如图四所示 箱梁运送到安装跨箱梁横移至安装位置箱梁对中定位箱梁完成安装 图 四 3.2.3桥头跨的安装 芙宕立交桥按斜30°设计,而龙门吊必须与路线正交,若采用开挖路基铺设轨道的施工方案,在安装桥头跨时龙门吊轨道必须铺设至路基内部,不仅开挖工程量大且影响路基的稳定,情况如图五所示。而采用导梁施工方案就可避免以上问题的出现。 须开挖路基铺设的轨道现有轨道须开挖路基铺设的轨道24m采用开挖路基铺设龙门吊轨道示意图 图 五 导梁施工方案如下(以安装第一跨0#台~1#墩为例): 在1-2箱梁位置上安装导梁,导梁由6片贝雷片拼装而成,顶面标高与箱梁顶面标高一致。导梁顶部及2-2箱梁顶部每隔0.5m铺设20×15cm的枕木,安装43轻轨,轨道上架设2台电动运梁小车。如图六所示 运梁小车运梁小车轨道运梁小车导梁2-2箱梁在1-2箱梁位置安放导梁2#墩第二跨1#墩第一跨0#台图六 导梁安装 箱梁捆绑好后将运梁小车滑动到2-2箱梁的轨道上面,两运梁小车停放位置与箱梁设计起吊点位置基本一致。用2台龙门吊将箱梁移动到2-2箱梁位置并放置在运梁小车上。为防止箱梁倾覆在运梁小车位置设两道支撑,撑杆用可调整高度的钢管制作而成(如图七所示); 支撑运梁小车图 七 解开捆绑箱梁的钢丝绳,开动行走小车将箱梁运送到1-2箱梁的位置(如图八所示) 2-2箱梁在1-2箱梁位置安放导梁2#墩1#墩0#台箱梁放置运梁小车2-2箱梁在1-2箱梁位置安放导梁2#墩1#墩0#台箱梁运送到安装跨 在0#桥台的路基上停放1台40t的吊车,用1台龙门吊及40t的吊车完成1-3箱梁的安装。 由于40t吊车旋转幅度不大,在1-2箱梁的位置无法安装1-4箱梁,须将40t吊车移位。将1-4箱梁运送到1-2箱梁位置以后,将1-4箱梁临时存放在1-3箱梁上,解开钢丝绳将40t吊车移位至1-3箱梁位置,重新捆绑箱梁将箱梁安装在1-4箱梁的位置上。1-5及1-8箱梁依次按该方法安装。安装工艺流程图九所示 台帽桥头路基顶面箱梁运送到安装跨台帽桥头路基顶面箱梁移位(二) 图台帽桥头路基顶面箱梁移位(一)台帽桥头路基顶面箱梁完成安装九
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