雙釣魚法人字扒桿架梁設(shè)備在30m箱梁架設(shè)中的應(yīng)用(二公司)

1、“架梁設(shè)備在30m 箱梁架設(shè)中的應(yīng)用二公司太長(zhǎng)項(xiàng)目 潘 波摘 要：本文介紹在高達(dá)40m 板式橋墩頂安裝簡(jiǎn)易雙人字扒桿，吊裝重量為92T 的30m 箱梁施工方法。文章對(duì)扒桿的受力檢算、實(shí)際施工組織、以及在特定施工條件下的優(yōu)越性和經(jīng)濟(jì)性均作了簡(jiǎn)要介紹。關(guān)鍵詞： 雙釣魚 人字扒桿 架設(shè)1 工程概況1.1 工程簡(jiǎn)介山西省太(原 長(zhǎng)(治 高速公路第六合同段位于太谷縣境內(nèi)范村鎮(zhèn)，路線與省道102線基本平行，共有3座大橋，大橋上部結(jié)構(gòu)均為30m 箱梁，交角為90度，共需預(yù)制架設(shè)箱梁216片。 1.2 梁型參數(shù)30米箱型預(yù)應(yīng)力梁，預(yù)制長(zhǎng)度29.62m ，梁高1.65m ，中梁翼板寬2.41m ，重85T ；邊

2、梁翼板寬2.85m ，重92T 。2 施工方案及方法全標(biāo)段3座橋梁，橋址分散、橋墩較高，梁片重量大，一般吊車無(wú)法完成吊裝任務(wù)，使用制式架橋機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)費(fèi)用高，施工單位無(wú)法承受，我們本著能夠滿足工期要求，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則，采用鋼扒桿雙釣魚法單幅架梁。 2.1 釣魚法與雙釣魚法在要架梁的前方墩頂立一付超過(guò)跨度一半長(zhǎng)的人字扒桿，用扒桿把梁釣過(guò)去就是釣魚法（見(jiàn)圖1）。這種方法當(dāng)梁吊出半跨后，梁就會(huì)產(chǎn)生低頭下沖，必須做好保險(xiǎn)才能保證安全。 圖1 釣魚法架梁示意圖雙釣魚法是在待架橋跨的二側(cè)橋墩上都立人字扒桿，用這兩組扒桿吊抬梁，架梁前進(jìn)，前后兩組扒桿隨著梁的位置的變化，受力也隨之變化，梁始終能保持平衡水平前進(jìn)，比

3、釣魚法在超過(guò)半跨時(shí)的前端突然低頭，扒桿受力突然增大的危險(xiǎn)境遇有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，雙釣魚法徹底改善了釣魚法存的不安全因素，做到既安全又可靠（見(jiàn)圖2）。 圖2 雙釣魚法架梁示意圖2.2 雙釣魚法架梁施工工藝（1）30米箱梁安裝施工工藝流程在梁場(chǎng)裝梁 放至軌道平車上運(yùn)梁至橋頭掛鉤雙釣魚跨梁 落梁至橫移船板橫移至梁位落梁就位支撐好。（2）吊梁至平板車上箱型梁砼強(qiáng)度達(dá)到90%以后，經(jīng)過(guò)張拉封錨后即可移離臺(tái)座，裝梁到平板車上，經(jīng)軌道運(yùn)送到橋頭。（3）雙釣魚法架梁采用雙人字扒桿的雙釣魚法，每根扒桿由斷面為4×80×80×10組成的格構(gòu)式構(gòu)件，扒桿高18m ，在架梁孔的二側(cè)墩頂各立

4、一副鋼人字扒桿（二根扒桿組成人字形為一體），架梁時(shí)，將扒桿立于梁頂或墩頂，扒桿腳分別位于梁支座中心進(jìn)行架設(shè)。箱梁運(yùn)至橋頭后，掛好主拔桿，副拔桿吊繩，主付吊繩用8噸卸扣鎖在一起，檢查梁角保護(hù)，檢查鋼絲繩不要互相搭壓，收緊主拔桿吊繩，撤去前端運(yùn)梁平車。收緊副拔桿吊繩，逐漸放主拔桿吊繩，使梁體略低頭前移到位，但不要碰住梁體。 箱梁懸吊到位后，楔住后運(yùn)梁平車，收緊后保護(hù)鋼絲繩到梁體向后微動(dòng)，放松主拔桿吊繩，回鉤至主拔桿下。把主拔桿吊繩至梁尾端，起吊主拔桿吊繩，撤走后運(yùn)梁平車，緩放主拔桿吊繩，緩放后保護(hù)繩配合付拔桿吊繩使梁體就位，放在橫移梁船板上。架梁時(shí)應(yīng)注意，有專職安全員隨時(shí)檢查纜風(fēng)繩、地錨、主吊鋼絲

5、繩、卷?yè)P(yáng)機(jī)地錨、鋼絲繩受力情況，不得使鋼絲繩和堅(jiān)硬物體摩擦，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換損壞鋼絲繩滑輪，繩卡等器件，架子腳下用堅(jiān)實(shí)木板墊平，并隨時(shí)檢查架子腳受力，架子腳須立在梁體中間，架每片梁之前專人檢查所有受力構(gòu)件，并做好記錄，簽字。（4）橫移就位落梁箱梁落好后，打好前后支承方可拆鉤。檢查橫移道路，是否平整，收緊橫移5噸導(dǎo)鏈，使梁體橫移，注意統(tǒng)一指揮，箱梁兩端前后錯(cuò)位不得超過(guò)10mm 。在梁體橫移過(guò)程中根據(jù)梁體橫移情況逐漸放松保護(hù)導(dǎo)鏈，防止梁體溜放，滾杠采用40mm 圓鋼，間距1520cm。橫移到位后，經(jīng)各方檢查位置正確后，打好楔木利用導(dǎo)鏈保護(hù)好方可用扁千斤頂落梁。利用千斤頂落梁時(shí)，須落完一端落一端。打好

6、斜撐和導(dǎo)鏈，前后保護(hù)導(dǎo)鏈，梁體焊接牢固后方可拆去支撐。3 人字扒桿格構(gòu)架力學(xué)安全檢算3.1 扒桿格構(gòu)架自身承載力計(jì)算（1）格構(gòu)架技術(shù)參數(shù)格構(gòu)架的材料為Q235，主肢采用80×80×10角鋼，腹桿采用63×63×6角鋼。格構(gòu)架分為三節(jié)，其中中間為等截面結(jié)構(gòu)，兩端節(jié)為變截面結(jié)構(gòu)，每段長(zhǎng)度為6米。（2）結(jié)構(gòu)計(jì)算 截面性質(zhì)對(duì)于主肢80×80×10角鋼：查型鋼表1， 自身軸慣性矩I0=88.43cm4=88.43×104mm4 截面積S=15.126cm2=1512.6mm2重心軸位置roc=23.5mm，最小回轉(zhuǎn)半徑rcmin=15

7、.6mm a=A/2-roc=650/2-23.5=301.5mm b=B/2-roc=320/2-23.5=136.5mm最大截面慣性距：I max =4（I o +a2S ）=4（88.43×104+301.52×1512.6） =5.535×108mm 4最小截面慣性距：I min =4（I o +b2S ）=4（88.43×104+136.52×1512.6） =1.163×108mm 4對(duì)于腹桿63×63×6角鋼：查型鋼表表1，截面積F=7.28cm2=728mm2 重心軸位置r of =12.4mm，最

8、小回轉(zhuǎn)半徑r fmin =12.4mm 荷載計(jì)算對(duì)于格構(gòu)式平面桁架，工作風(fēng)壓：查表2-31，q II =500pa 風(fēng)力系數(shù)：查表2-41，C=1.6高度系數(shù)：查表2-51，K h =1.23 充實(shí)系數(shù)：查表2-71，1=1=0.4檔風(fēng)折減系數(shù)：查表2-81，因a/h=1，=0.4 前排：A L1=（0.32+0.65）×6+0.65×6=9.72m2 后排：A L2=（0.32+0.65）×6+0.65×6=9.72m2 迎風(fēng)輪廓面積：A=1 AL1+2A L2=0.4×9.72+0.4×0.4×9.72=5.4432m2

9、風(fēng)載荷：P w =CKhqII A=1.6×1.23×500×5.4432=5356.1088N 風(fēng)載集度：Q w =Pw H=5356.1088/18000=0.2975616N/mm 由風(fēng)載產(chǎn)生的最大彎距：M w =qwH2/8=1.20512448×107N-mm 主肢整體穩(wěn)定性計(jì)算鑒于格構(gòu)架主要承受軸向壓力，屬于壓彎構(gòu)件，力學(xué)性能控制取決于穩(wěn)定性而非強(qiáng)度。因此直接校核穩(wěn)定性，強(qiáng)度可自然滿足。格構(gòu)架屬于變截面兩端鉸支柱，其長(zhǎng)度系數(shù)1=1，變截面系數(shù)2計(jì)算如下：根據(jù)I min /Imax =1.163×108/5.535×108=

10、0.21， m1=H1/H=0.3，n=2查表7-11，2=1.12計(jì)算長(zhǎng)度L 0=12H=1×1.12×18000=20160mm 長(zhǎng)細(xì)比=SI I4/max 0=6. 15124/10535. 5201608=66.56 換算長(zhǎng)細(xì)比h =96. 6672826. 151244065. 66244022=+=+FS =120查表3-101，穩(wěn)定系數(shù)=0.789 格構(gòu)架整體穩(wěn)定性=+Sp 4max aSM4max=235/1.5=156P max =4s(aSMw4=4×0.789×1512.6156-(1.2×107/(4×301.

11、5×1512.6=713304.45N=72711.97Kg73T 單肢穩(wěn)定性中間節(jié) ：L c =807mm，r c =rcmin =15.6mm，c = Lc / rc =807/15.6=51.7 查表3-101，穩(wěn)定系數(shù)=0.879格構(gòu)架單肢穩(wěn)定性：=Pcmax /S =235/1.5=156P cmax =S =0.879×1512.6×156=207413.76N=21143.1Kg21t兩端節(jié)：由于相鄰中間的腹桿間距大于其它部位的腹桿間距，故取最大間距計(jì)算， X=（650-320）/2=165mm Y=377+388=765mm L c =22yx +

12、=22765+=782.6mmc = Lc / rc =782.6/15.6=50.16 查表3-101，穩(wěn)定系數(shù)=0.886 主肢最大承載力：P cmax S =0.886×1512.6×156=209065.5N=21311.47Kg21.3t腹桿計(jì)算中間節(jié)：腹桿截面F=728.8mm2，最小回轉(zhuǎn)半徑r cmin =12.4mm，腹桿間距L F =668mm，計(jì)算長(zhǎng)度L of =0.9 LF =0.9×668=601mmr f = LO f /rfmin =601/12.4=48.5 查表3-101，穩(wěn)定系數(shù)=0.898，等效剪力F DX =2×4&

13、#215;S=8×1512.6=12100.8N，風(fēng)載剪力F W =qWH/2 =0.2975616×18000/2=2678.0544N， 顯然F DX >FW ，采用F DX 計(jì)算。 =arctg（650/430.5）=58。N F =FDX /2sin=(12100.8/2sin58。=7134.5=(NF /F F=7134.5/(0.898×728.8=10.78Mpa=235/1.5=156兩端節(jié)：=arctg（650/388）=59。N F =（F DX /2sina）=12100.8/(2sin59。=7058.6N =(NF /F F=70

14、58.6/(0.898×728.8=10.78Mpa=235/1.5=156N Fmax F F= 0.898×728.8×156=36650N=3736Kg3.8t (3結(jié)論通過(guò)對(duì)格構(gòu)架強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算，結(jié)論如下：格構(gòu)架整體承載力約為73t 。 格構(gòu)架主肢承載力約為21t 。 格構(gòu)架腹桿承載力約為3.8t 。 3.2 架梁時(shí)的受力靜力分析（見(jiàn)圖3）由于起重機(jī)械在工作中可能突然停車等現(xiàn)象，將對(duì)起重設(shè)備產(chǎn)生動(dòng)力影響，為此必須計(jì)入該影響。根據(jù)起重機(jī)械上海交大出版社出版其動(dòng)力系數(shù)=1.3。 圖3 受力示意圖（1）靜力分析吊裝過(guò)程中，實(shí)際起吊重量為30米箱梁的一端，

15、 即：G =G/2=92/2=46t滑輪組總拉力最大值T1max 計(jì)算當(dāng)梁體剛起吊及落梁瞬間，滑輪組總拉力最大T1max=46t 扒桿受壓最大值p1max=T1max=46t 后拉方總拉力最大值T2max 計(jì)算 當(dāng)梁體吊裝到跨中位置時(shí)，為最大力B=arctg15/16=43.15 C=arctg60/18=73 。 。 滑輪組拉力 T1 計(jì)算 T1=T2 解以上方程得： T1=T2=31.5t 后方拉力 T1T2計(jì)算 T1=T2 解以上方程得： T1=T2=22.5t （2）設(shè)備能力檢算 鋼絲繩能力檢算選用公式： k=n.aFg/T 式中：K安全系數(shù) n鋼絲繩根數(shù) T2sinB=T2sinC

16、T1cosB+T2cosB=46t a換算系數(shù)選用 a=0.82 Fg單根繩最小破斷力總合，查表得到 T所檢算鋼絲繩最大受力 固定梁頭鋼絲繩能力檢算，選用33mm 鋼絲繩 n=4 Fg=72.55 T=46 K=4×72.55×0.82/46=5.17（可） 滑輪組鋼絲繩能力檢算 n=12 Fg=17.25t T=T1max=46t K=12×0.82×17.25/46=3.69（可） 滑輪組端頭鋼絲繩能力檢算 n=8 Fg=27t T=T1max=35.5t K=8×0.82×27/46=3.85（可） 后拉力鋼絲繩能力檢算 n=4

17、 Fg=27.5t T=T=22.5t K=4×0.82×27.5/22.5=4.01（可） 卷?yè)P(yáng)機(jī)利用率 單根鋼絲繩受力：Tmax=（46/12）×1.1=4.22 利用率 n=4.22/5=84.4%（可） 構(gòu)式扒桿起重能力檢算 在本吊裝方案中， 每端選用 2 根格式拔桿， 根據(jù)計(jì)算每根拔桿承載力為 73T， 拔桿安全系數(shù) K=2 ×73/46=3.17（可） 6 主要桿件受力最大值和采用的料具 桿 名稱 件 1 2 3 4 5 6 7 鋼扒桿 吊重主索 承重后纜風(fēng) 保險(xiǎn)前纜風(fēng) 吊上滑輪組繩 固定梁頭鋼絲繩 卷?yè)P(yáng)機(jī) 46 46 59.8 59.8 靜

18、 46 46 22.5 動(dòng) 59.8 59.8 29.25 18m 高二根鋼扒桿 18.5mm 鋼絲繩 12 根 24.5mm 鋼絲繩 4 根 17.5mm 鋼絲繩 2 根 24.5mm 鋼絲繩 8 根 33mm 鋼絲繩 4 根 5 噸卷?yè)P(yáng)機(jī) 3.85 6.7 2.96 5.15 最大受力（T） 采用機(jī)具 靜 3.17 3.69 4.01 動(dòng) 2.44 2.84 4.42 安全系數(shù) （3）結(jié)論 通過(guò)以上各項(xiàng)計(jì)算可知，本 30 米箱梁吊裝過(guò)程中，各項(xiàng)設(shè)備能力均滿足吊裝需要，因此該吊裝 方案可行。 4 施工組織及勞力安排 根據(jù)施工總進(jìn)度計(jì)劃及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，每幅扒桿投入工作人員 27 人，其中：梁場(chǎng)

19、橫移梁 4 人， 負(fù)責(zé)從存梁場(chǎng)移梁至運(yùn)梁平車上，兼運(yùn)到架梁位置。架梁 6 人，負(fù)責(zé)掛鉤，架梁及卷?yè)P(yáng)機(jī)操作。墩 上橫移梁 7 人，負(fù)責(zé)墩上橫移就位。落梁 4 人，負(fù)責(zé)落梁就位，支撐牢固。安全員 3 人，負(fù)責(zé)檢查 各處安全工作日志。指揮生活管理 3 人，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)指揮，生活安排，材料采購(gòu)。 投入主要機(jī)具設(shè)備 設(shè)備名稱 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī) 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī) 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī) 液壓千斤頂 起 倒 鋼 鋼 滑 滑 道 器 鏈 絲 繩 絲 繩 車 車 規(guī) 格 數(shù) 量 3臺(tái) 備 注 M-5 型 3噸 2噸 50 噸 10 噸 5噸 18.537 24.5 8噸 5噸 50 噸 43Kg 2.5m 50T5 組 32T4 組 吊裝能力 146t 6×37 6×19 1臺(tái) 12 臺(tái)