60噸鋼箱梁纜索吊裝

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