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文檔簡介
1、60噸鋼箱梁纜索吊裝技術(shù)五公司 張慶軍摘要 通過對纜索吊裝方案的敘述,介紹了鋼箱梁纜索吊裝的施工工藝、計算方法和控制過程。為今后城市鋼箱梁的吊裝開辟了一條新路。關(guān)鍵詞 噸鋼箱梁纜索吊裝1工程概況由我單位承建的上德立交橋工程,鋼箱梁施工是工程的重點也是難點。鋼箱梁為總長20.96+30.5+20.96米的一聯(lián)連續(xù)梁墩號為s- s,橋面寬19.48米,箱梁高1.6米。該聯(lián)箱梁的中跨上跨上塘路,在施工過程中采用了纜索吊裝。鋼箱梁吊裝.1 吊裝方案的選定根據(jù)該工程在安裝工程中既不能影響通車,又不允許在主橋跨內(nèi)架設(shè)臨時支撐等實際條件。經(jīng)現(xiàn)場考察,技術(shù)反復(fù)論證和經(jīng)濟分析,采用纜索吊裝和吊車相互配合進行吊裝
2、。吊裝噸位控制在60噸以內(nèi),用纜索將鋼箱梁吊至墩頂后,沿墩頂上面鋪設(shè)鋼軌,沿重軌平移梁至設(shè)計位置就位,縱向拼裝焊接。s20- s21孔、s22- s23孔用吊車吊裝,s21- s22為纜索安裝。 .2纜索吊設(shè)計計算 .2.1基本數(shù)據(jù)構(gòu)件重:qma=60噸吊具重:p=3噸承擔繩:q=6.3 kg/m塔架間距:l=87米擬定垂距:fma=0.1l=8.7米索具高: h1=3米構(gòu)件高: h2=1.6米安全超高: h3=0.5米塔架底距墩臺頂高: h4=26.2米承重索擬采用643.5鋼絲繩sp=134.2噸。.2.2塔架高度計算hfma+ h1+ h2+ h3+ h4=8.7+3.0+1.6+0.5
3、+26.2=40米2.2.3承重索安全安全拉力計算2.2.3.1 總工作張力t =(q+p)l/4 fma+nql2/8fma=(60+3)87/48.7 +60.0063872/88.7=167.022.2.3.2每根承重索張力t=t/n=167.02/6=27.84噸2.2.3.3安全系數(shù)k=sp/t=134.2/25.2=4.74.5故擬定承重繩根數(shù)及規(guī)格符合安全要求。2.2.4地錨穩(wěn)定計算2.2.4.1基本數(shù)據(jù)地錨尺寸:長8m寬5m高2.5m(地錨為砼澆筑而成)砼自重: g=100*2.5=250(噸)水平推力:n1=cos300 t=0.86*167.02=144.6(噸) 垂直上拔
4、力:n1=sin300 t=0.5*167.02=83.51(噸)磨擦系數(shù):f=0.33.2.4.2地錨穩(wěn)定計算垂直磨擦力 f=fn1=0.3*144.6=43.4(噸)地錨穩(wěn)定需滿足以下條件:g+fkn2 k為安全系數(shù)=3本主索地錨的k=(g+f)/n2=(250+43.4)/83.5=3.53故地錨可安全使用。2.2.5 索塔基礎(chǔ)承載力計算及塔架穩(wěn)定計算2.2.5.1基本數(shù)據(jù)后主索垂直分力=143.67噸起重設(shè)備附加垂直力=69.66噸塔架自重=14噸塔架截面面積:a261.25cm2塔架截面的抵抗矩w14700.67 cm3作用塔架的總力:n=14+69.66+143.67=227.29
5、tm=8977knm塔架基礎(chǔ)為5*6=30m22.2.5.2塔架基礎(chǔ)承載力計算=n/30=227.29/30=75.8kpa地基容許承載力:=130kpa2.2.5.3對塔架的穩(wěn)定進計算穩(wěn)定滿足的條件:m/w+n/a =1600kg/cm2 式中為軸向應(yīng)力折減系數(shù)則8977000/14700.67+227290/(0.905*261.25)=610.78701480.7所以此塔架穩(wěn)定。2.3吊裝準備工作2.3.1吊裝中心線的確定根據(jù)吊裝場地及施工實施的實際情況,吊裝中心線以s21、s22的蓋梁為依據(jù),分別離s21蓋梁1.5m,離s22蓋梁2.0m做吊裝中心線,兩塔架中心坐標分別為(85694.
6、664,79500.579),(85734.483,79577.938)2.3.2現(xiàn)場拼裝平臺的制作根據(jù)考慮鋼箱梁在制作和運輸中心的實際情況,把鋼箱梁分成14塊,因塊的長度過大,運輸困難,采用運輸前對塊進行分割(分割線制作時已留出)而后運輸?shù)焦さ卦倨囱b的方法,這種方法利于運輸,也利于吊裝。在現(xiàn)場準備臨時工作臺840m,用于拼裝。在拼裝場地平整后,在s22s24靠德勝路外側(cè)做拼裝平臺,因s23s24外側(cè)有一消防栓,不能破壞,拼裝平臺的高度提高到90cm。在吊裝中心線南側(cè)1.5m為端點,到吊裝中心線北側(cè)4.5m為另一端點做60.5m條型基礎(chǔ)4個,高程分別為90cm、105cm、105cm、100c
7、m距離為14m、3m、14m。2.3.3吊裝設(shè)備的進廠由專職吊裝人員和安全質(zhì)檢員嚴格審查檢修所有吊裝設(shè)備,杜絕不合格或帶病設(shè)備進入施工現(xiàn)場。2.3.4吊裝設(shè)備的安裝2.3.4.1塔架的連接塔架運到現(xiàn)場后,各節(jié)必須聯(lián)成一體,用m27高強螺栓聯(lián)接塔架,高強螺栓應(yīng)自由穿入螺栓孔,高強螺栓連接副終擰后螺栓絲扣外露應(yīng)為23扣,螺栓連接摩擦面應(yīng)保持整潔,不應(yīng)有飛邊,毛刺,焊接飛濺物,焊疤等。2.3.4.2地錨的埋設(shè)在工程吊裝中,地錨的位置及埋設(shè)在纜索吊裝中是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,后主索地錨位置根據(jù)塔架高度確定,后主索與地面水平線的夾角為30,其他風(fēng)纜繩平面投影角度應(yīng)基本對稱,與地面夾角不宜大于40。根據(jù)現(xiàn)場實際情
8、況及地錨的開挖后的地質(zhì)情況確定,東西主地錨在吊裝中心線上,分別離兩側(cè)塔架80m,西主地錨為1地錨,東主地錨為2地錨。塔架設(shè)后風(fēng)纜繩素2根,用28mm鋼絲繩,其他方向風(fēng)纜及位置見吊裝布置圖。每座塔架高2層風(fēng)纜繩,每層設(shè)6根,主要作用是平衡起重,偏拉力,另外作為抵御風(fēng)壓力和調(diào)整鋼架垂直度,每根風(fēng)纜繩與地面夾角不宜大于40。東、西主地錨及2中風(fēng)纜繩地錨土層側(cè)壓力達不到設(shè)計要求,采用混凝土澆注地錨法使地錨的壓力滿足設(shè)計要求。2.3.4.3塔架平臺基礎(chǔ)的制作因塔架所在位置地下情況比較復(fù)雜,地下管觀太多,負載能力太小,澆注砼基礎(chǔ),4.54.5m,高度為1m,增加地面受壓力。2.3.5塔架的豎立塔架底座采用
9、c40鋼筋砼、5米6米高0.75米上鋪設(shè)一層2025長2.5米,方木、方木上再鋪設(shè)一層2米2米厚20mm鋼板,塔架座落在鋼板上。因受地形限制,塔架分2米安裝,提前將鋼架用27高強底栓、連接,緊固好,并栓好各種風(fēng)纜繩30米一段、10為一段、調(diào)好架子,用100噸的吊車分兩次,第一次豎立30咪,用中層風(fēng)纜繩4根固定,具體位置見附圖。第二次用吊車吊起10米的塔架與30米塔架對接,再用頂層6根風(fēng)纜繩固定,豎立塔架時,每次不超過2個小時,為了盡量不影響交通,我們計劃在6月5日早2點動工、4點到5點封閉上塘路高架路,這個時間的車輛最少,德勝路短時間部分,分次封閉,提前將人力、物力、準備就緒。爭取在最短的時間
10、內(nèi)將1塔架豎立起來,緊固可靠。下午4點到5點,豎立2塔架、暫時、部分分次影響德勝路、跨越德勝路二根風(fēng)纜繩。每根風(fēng)纜繩每次不超過20分鐘,跨越上塘下路在半道二根風(fēng)纜繩,每根每次不超過20分鐘。用倒鏈將各風(fēng)纜繩緊固好、塔架豎立達到要求時,吊機撤離現(xiàn)場。2.3.6防護為了在施工過程中保證施工人員及上塘高架,德勝路的安全,在吊裝前先在s21s22之間,及上塘高架的上部塔設(shè)防護架(上塘高架防護架凈空4.3m)同時在防護架四周塔設(shè)防護網(wǎng),使吊裝人員能夠在防護架上安全施工。(詳見鋼箱梁施工高架防護圖)在上塘高架橋上搭設(shè)限高限寬門型支撐架,限高4.3m,限寬5m,以防護架跨度太大,影響其穩(wěn)定及剛度。防護架上層
11、用槽鋼鋪設(shè),以利于施工人員施工,見防護簡圖搭設(shè)防護架時,為了不中斷交通,先在s21墩內(nèi)側(cè)搭設(shè)防護架,并在搭設(shè)的過程中做好防護隔離工作,同時懸掛標志旗與標示燈,保證行人安全,完畢后再搭設(shè)s22墩內(nèi)側(cè)防護架,在搭設(shè)上塘高架橋上的防護架時,提前3天通知業(yè)主及交通部門,請交通部門配合,短時間內(nèi)導(dǎo)流車輛,確保防護設(shè)施安全塔設(shè)及行車安全,同時在上塘高架橋防護支撐兩側(cè)100米處設(shè)限高限寬門架,并設(shè)警示標志。并在防護支撐加前10m處設(shè)防撞護欄,確保防護支撐及施工人員的安全。在s21s22吊裝拼裝完成后,撤去防護架,然后分別在s20s21,s22s23之間塔設(shè)防護架,以確保施工及車輛的安全。撤上塘路的防護支撐時
12、,應(yīng)提前3天通知業(yè)主及交通部門,請交通部門協(xié)助,以保證車輛及行人安全。2.3.7吊裝主索的穿設(shè)當塔架豎好穩(wěn)定后,并且風(fēng)纜繩固定后,安裝好卷物設(shè)備,利用人工穿好牽引繩索,然后用牽引繩索,牽引主索,從東塔架到西塔架后,固定連接,并把主索固定到主索地錨上,全部固定后,再安裝滑輪組,起重及牽引設(shè)備。2.4現(xiàn)場鋼箱梁的吊裝前組合當鋼箱梁分節(jié)運輸?shù)焦さ睾?,放在拼裝平臺上,根據(jù)分割前做的定位塊及定位線,定位連接,留出的定位點應(yīng)重合,且對接縫間隔要附合要求,滿足設(shè)計規(guī)范,然后進行焊接,焊接順序從下到上,從內(nèi)到外,檢查并做探傷合格后方可吊裝。2.5現(xiàn)場吊裝吊裝起重設(shè)備安裝完畢驗收后進行試吊,將鋼箱梁運輸?shù)脚c承重
13、索平行的位置,在吊點綁好捆繩(因采用捆綁式吊裝,綁繩前應(yīng)制作出吊裝工藝孔),將捆繩掛在起重滑輪組的吊鉤上,并栓好穩(wěn)繩與偏拉繩。啟動起重卷物機使構(gòu)件升起,稍離地面后,停止起吊,然后對吊具、地錨、塔架、纜繩等設(shè)備進行再一次全面檢查,并對構(gòu)件檢查無誤后,方可繼續(xù)起吊,邊起吊邊放松穩(wěn)繩,使工件縱軸紿終與承重索平行,當起吊高度不超s23蓋梁時,停止起重卷物機,指揮牽引卷物機將構(gòu)件運至需就位的位置,然后指揮起重卷物機起吊高度達到略高于安裝高度時,再停止起重卷物機,然后指揮人員利用偏拉繩,使工件偏拉放在蓋梁上的雙行重軌上,因受施工現(xiàn)場條件的限制及實際地質(zhì)情況復(fù)雜,造成塔架不能位移,對s21s22段確定采用鋼
14、箱梁橫移的辦法,即在橋面兩端梁上邊鋪放雙行重軌,作為滑移軌道,在把構(gòu)件平放在鋪好的軌道上面,構(gòu)件兩側(cè)底部墊好滾輪滑車,兩頭系好繩扣,用倒鏈一端掛勾在系好的繩扣上,另一端連接在去就位方向的錨固上面,鋼箱梁兩端各一套,兩端側(cè)鏈同時接緊受壓力后,箱梁側(cè)緩緩移動至就位位置,再用千斤頂協(xié)調(diào)到位,因邊梁就位有困難,采用2臺120t吊車配合就位。吊裝就位時,因箱梁分節(jié)吊裝,第一塊工件的與第二塊工件的s21處分割線在主道中心r350米外側(cè)0.04米處,第二塊工件與第三塊工件分割線在主道中心r350內(nèi)2.66米處,第三塊與第四塊在主道中心r350內(nèi)2.66+2.75.36處,s22處分割線前三塊分割線與s21處
15、分割線相同,第三塊與第四塊分割線在2.66+2.85.46處。按以上程序完成2、3、4號梁安裝就位后,拆掉蓋梁上橫移設(shè)備,用纜索把5號梁直接偏拉就位,s21s22段全部安裝完成。s20s21、s22s23因受現(xiàn)場限制箱梁安裝采用120噸汽吊配合吊裝就位。箱梁一端放在蓋梁上,另一端需設(shè)臨時支撐,為了保證臨時支墩的承壓能力和穩(wěn)固性,經(jīng)核算,采用1米2米高4米鋼塔架做臨時支掌,把支撐架在6號梁與1號梁接頭處底部不焊接的位置,用纜繩穩(wěn)固好,用吊車把箱梁調(diào)整好放置在所需安裝位置,對好接頭焊縫,開始焊接。焊接牢固后抽出支撐塔架,即可安裝7號梁,依次類推,將s20s21、s22s23吊裝,焊接完成。吊裝就位
16、后,檢查各塊之間的定位點是否滿足要求,因在各節(jié)對接時,鋼箱重不一樣,撓度及剛度不一樣,在對接過程中,有可能對接焊縫錯位太大,用千金頂在中部支撐調(diào)節(jié),使分割縫對接縫錯邊滿足要求。就可進行組合焊接,先進行點焊,點焊縫長度在5060mm,間距為200mm到300mm,號全部吊裝完成后再進行全方位焊接,先立焊再焊底、頂板間的連接焊縫,然后再吊裝號鋼箱梁,進入下一次吊裝焊接程序,直至吊裝結(jié)束。3.吊裝安全措施全部施工人員必須嚴格按照安全施工操作規(guī)程施工,服從工地領(lǐng)導(dǎo)及指揮人員的調(diào)動,嚴禁違章作業(yè)。3.1吊裝施工人員上班時,系好安全帶,不準穿拖鞋,高空作業(yè)時,一律穿平底膠鞋,系好安全帶,不準酒后作業(yè)。3.
17、2揮人員必須按規(guī)定信號指揮,指揮信號要明確統(tǒng)一,嚴禁信號失誤,并隨時觀察行車、滑輪組運轉(zhuǎn)和牽引繩松緊情況,并有專人對地錨的繩索機具隨時進行觀察,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理,嚴禁牽引對拉事故發(fā)生。指揮起吊過程中,應(yīng)保持構(gòu)件運行平衡、可靠,避免沖擊菏載的發(fā)生。3.3卷揚機操作人員必須聽從指揮人員指揮,使用前對卷揚機進行檢查,檢查其是否運轉(zhuǎn)正常,不準帶病運轉(zhuǎn)。在運行中如發(fā)生意外情況,應(yīng)立即匯報給指揮人員,進行停機處理。牽引卷揚機在起拉前應(yīng)先觀察對方牽引繩是否已放松,嚴禁對拉,以防事故發(fā)生。3.4吊裝就位人員,必須聽從指揮人員指揮,做到構(gòu)件平衡運行和安全就位。3.5吊裝區(qū)域內(nèi)非工作人員嚴禁入內(nèi),不準在吊裝場地內(nèi)會客、玩耍、打鬧,做到安全、文明施工。3.6吊裝人員進入工地后,工地項目經(jīng)理或技術(shù)負責人應(yīng)對全體工作人員進行安全教育宣傳工作,指揮人員應(yīng)對全體施工人員講解指揮信號及吊裝安全操作規(guī)程,堅持每天進行安全、技術(shù)交底,施工現(xiàn)場并配有吊裝專職安全人員。3.7施工現(xiàn)場應(yīng)做到安全用電,線路、配電箱開關(guān)、用電設(shè)備的接地接零,應(yīng)按(施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范)進行。3.8吊裝設(shè)備和地錨的安全檢查貫穿于整
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