峰福鐵路中橋跨鐵路T梁吊裝專項(xiàng)施工方案

1、附件：峰福鐵路中橋跨鐵路T 梁吊裝專項(xiàng)施工方案一、 工程概述武夷山大紅袍山莊專用通道工程位于武夷山市城區(qū)南部，為大紅袍山莊專用進(jìn)出通道。該工程起點(diǎn)與省道S303平交，起點(diǎn)樁號(hào)為K0+014.995，終點(diǎn)與大紅袍山莊外環(huán)路平面交叉，終點(diǎn)樁號(hào)為K1+331.168，路線長(zhǎng)1346.163m 。主要構(gòu)造物包含跨寧武高速大橋、跨峰福鐵路中橋。二、 梁片架設(shè)大紅袍山莊專用通道在K0+560K0+670處設(shè)置梁場(chǎng), 梁場(chǎng)計(jì)劃生產(chǎn)30mT 梁55片，其中跨峰福鐵路中橋T 梁15片（跨鐵路吊裝T 型梁5片），跨寧武高速主線橋T 梁40片。梁場(chǎng)設(shè)置臺(tái)座12個(gè)，現(xiàn)已預(yù)制T 梁2片，每片中梁重68.6T ，邊梁重7

2、3T 。跨鐵路吊裝5片T 型梁主要存放在梁場(chǎng)臺(tái)座上，跨鐵路梁吊裝施工需向南昌鐵路局申請(qǐng)“天窗修”時(shí)間。計(jì)劃每天架設(shè)跨鐵路T 梁一片，每片梁封鎖時(shí)間為半小時(shí)，采用龍門吊吊裝，運(yùn)梁炮車運(yùn)輸，雙導(dǎo)梁架橋機(jī)架設(shè)，運(yùn)輸距離約100m 。三、 架橋機(jī)驗(yàn)算(1、架橋機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理導(dǎo)梁由3排單層貝雷片、支撐架、貝雷銷、撐架螺栓、加強(qiáng)弦桿、弦桿螺栓等組成。導(dǎo)梁下部安裝有6臺(tái)導(dǎo)梁臺(tái)車，其中2臺(tái)為可轉(zhuǎn)位主動(dòng)平車，2臺(tái)為前部主動(dòng)平車，2臺(tái)為尾部被動(dòng)平車。兩導(dǎo)梁上部鋪設(shè)有枕木、鋼軌。兩導(dǎo)梁鋼軌上放置有4臺(tái)橫梁縱移平車，每?jī)膳_(tái)橫梁縱移平車之間由天車連接，天車橫梁上鋪設(shè)有鋼軌，供天車橫向行走。橫梁縱移平車是單軌主動(dòng)平車，

3、每組橫梁的兩臺(tái)縱移平車由電氣線路控制實(shí)現(xiàn)縱向行走。兩組橫梁可以單獨(dú)使用，也可以聯(lián)機(jī)使用。天車由行走機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)兩部分組成，提升機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)吊裝，行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)橫向位移。(2、架橋機(jī)的拼裝1、工地準(zhǔn)備工作枕木： 前部平車橫移用枕木：由于峰福鐵路中橋第一跨曲率較大，處于超高段上，架橋機(jī)行走到橋墩邊緣很難把邊梁放到位置，為了解決這個(gè)問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了由2個(gè)18cm 的4米長(zhǎng)的工字鋼，用10mm 厚的鐵板焊接成一個(gè)護(hù)軌，這樣護(hù)軌就可以伸出橋墩外，前部平車也可以行走到橋墩處面。為了保證安全，護(hù)軌伸出橋墩只有20cm ，這樣一來保證了安全又可以順利的架設(shè)邊梁。導(dǎo)梁平車用枕木：導(dǎo)梁平車用枕木由廠家設(shè)計(jì)的鋼枕來代替

4、，用螺栓固定在貝雷片上。中部平車橫移用枕木。架橋機(jī)移跨用枕木：架橋機(jī)在移跨時(shí)危險(xiǎn)性很大，中部平車二軌道面一定要在一個(gè)平面上，這樣架橋機(jī)在移跨時(shí)才有平穩(wěn)。如果二軌道面有高差，架橋機(jī)在移跨時(shí)就向低的一邊傾斜，高差過大有可能發(fā)生傾斜。尾部平車行走用枕木(被動(dòng)行走 ：尾部平車行走用枕木與中部平車向?qū)?yīng)。 架橋機(jī)移跨時(shí)用圓木：一跨與一跨之間需要用圓木，在圓木上放 1m×15cm ×15cm 的枕木，在枕木上放2cm ×150cm ×250cm 的鐵板，供架橋機(jī)移跨用。1、主要結(jié)構(gòu)及參數(shù) 天車天車由機(jī)架、提升機(jī)構(gòu)及行走機(jī)構(gòu)三部分組成。機(jī)架是槽鋼和鋼板的焊接件，安裝提

5、升機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)。表一 天車提升機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)的主要參數(shù) 表二 JM5卷揚(yáng)機(jī)安全系數(shù)確定 橫梁縱移平車(單軌道 ：四臺(tái)橫梁縱移平車均由機(jī)架及行走部分組成，機(jī)架是用鋼板與槽鋼的焊接件，行走部分包括跑輪、電動(dòng)機(jī)、減速器、齒輪副，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速器，通過齒輪副帶動(dòng)上跑輪運(yùn)轉(zhuǎn)。表三 橫梁縱移平車主要技術(shù)參數(shù) 導(dǎo)梁平車：由4臺(tái)單軌主動(dòng)平車及2臺(tái)被動(dòng)平車組成。 表四 導(dǎo)梁平車主要技術(shù)參數(shù) 拼裝架橋機(jī)的拼裝場(chǎng)地大小為長(zhǎng)60米，寬8米。三排貝雷片拼裝在一起為一個(gè)導(dǎo)梁架。先把貝雷片伸出0#橋臺(tái)外1.5米，為了品裝好導(dǎo)梁架之后，在伸出的部分安裝前部行走平車。貝雷片之間用貝雷銷進(jìn)行連接，每一節(jié)之間用支撐架進(jìn)行連接，

6、加強(qiáng)弦桿之間用貝雷銷連接，用弦桿螺栓把加強(qiáng)弦與貝雷片連接在一起。在導(dǎo)梁的下面也有支撐架，用支撐架螺栓連接在加強(qiáng)弦桿上面。導(dǎo)梁用枕木的垛子上進(jìn)行拼裝，為了拼裝垛子不易過高。導(dǎo)梁在拼裝時(shí)要與泉州臺(tái)垂直，二個(gè)導(dǎo)梁中心之間的距離為4.9m ，為以后移跨和安裝行走平車做準(zhǔn)備。二個(gè)導(dǎo)梁拼裝完成后，用50t 千斤頂把導(dǎo)梁頂起來，頂?shù)綄?dǎo)梁下面的空間能方便的安裝中部平車和尾部平車為好。在導(dǎo)梁前面用支撐架螺栓安裝12孔支撐架，然后安裝前部平車。在距前部平車31.5m 處安裝中部平車，在距中部平車18m 處安裝尾部平車。平車安裝后，在導(dǎo)梁上面安裝鋼枕與鋼軌，在地面上把橫梁縱移平車安裝好，用吊車把橫梁縱移平車吊到鋼軌

7、上，然后用吊車再把天車吊到橫梁縱移平車的軌道上。鋪設(shè)中部平車于尾部平車行走軌道，用千斤頂和枕木垛子相互配合把中部平車和尾部平車放到軌道。然后開始布線，布完線開始試車，先試橫梁縱移平車，看平車行走是否平穩(wěn)，輪子是否有啃軌現(xiàn)象。二臺(tái)車聯(lián)機(jī)行走是否方向一致，行走速度是否相同，剎車機(jī)構(gòu)是否靈活。如果有故障立刻進(jìn)行處理。用同樣的方法對(duì)天車進(jìn)行試車。試完車后，用卷揚(yáng)機(jī)把吊鉤安裝好。（3）、架橋機(jī)安全穩(wěn)定性計(jì)算由于架橋機(jī)工作狀態(tài)時(shí)，存在兩種危險(xiǎn)截面的情況：一種為移跨時(shí)存在的危險(xiǎn)截面；另一種為運(yùn)梁、喂梁、落梁時(shí)存在危險(xiǎn)截面，故此須分別對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算和受力分析。1、主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)算參數(shù)取值貝雷片導(dǎo)梁自重（包括枕

8、木及軌道）：0.1879t/m（單排加強(qiáng)貝雷） 橫梁縱移平車：16t/臺(tái) 天車：4.5t/臺(tái)驗(yàn)算荷載（30mT 梁）：100t 起重安全系數(shù)：1.05 運(yùn)行安全系數(shù)：1.15結(jié)構(gòu)傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)：1.5 基本假定：主梁現(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)重心最大偏差：0.1m 架橋機(jī)縱向移動(dòng)時(shí)吊裝鋼絲繩傾角：±20 2、總體布置說明架橋機(jī)主要由導(dǎo)梁、天車橫梁、橫梁支腿、開車、前部平車總成、中部平車總成、尾部平車總成等組成，導(dǎo)梁采用貝雷片拼裝式，動(dòng)力部分全部采用電動(dòng)操作。導(dǎo)梁中心距：4.9m導(dǎo)梁全長(zhǎng)：54m ，前支點(diǎn)至中支點(diǎn)的距離為33.5m 架橋機(jī)導(dǎo)梁截面：1.7m ×1.3m架橋機(jī)導(dǎo)梁底部由前部平

9、車總成、中部平成總成、尾部平車總成。 吊裝系統(tǒng)由2套天車橫梁總成和4臺(tái)橫梁縱移平車組成。 吊裝系統(tǒng)采用：2臺(tái)天車。 3、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算 （1）施工狀態(tài)分析：狀態(tài)一：架橋機(jī)完成拼裝或一孔T 梁吊裝后，前移至支點(diǎn)位置時(shí)，懸臂最長(zhǎng)，處于最不利情況，需驗(yàn)算的主要內(nèi)容：抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算； 支撐反力的驗(yàn)算； 貝雷片內(nèi)力驗(yàn)算； 懸臂撓度驗(yàn)算；狀態(tài)二：架橋機(jī)吊裝時(shí)，前部天車位于跨中時(shí)的驗(yàn)算，驗(yàn)算內(nèi)容為： 跨中撓度驗(yàn)算； 支點(diǎn)反力的驗(yàn)算； 天車橫梁驗(yàn)算； 貝雷片內(nèi)力驗(yàn)算； （2）基本驗(yàn)算：狀態(tài)一：架橋機(jī)拼裝完成或裝完一孔T 梁后，前移至最大懸臂時(shí)為最不利狀態(tài)，需驗(yàn)算的主要內(nèi)容：a 抗傾覆穩(wěn)定性的驗(yàn)算；b 懸臂時(shí)剛度的

10、驗(yàn)算；c 支架點(diǎn)反力的驗(yàn)算；d 主桁架內(nèi)力的計(jì)算；施工中的荷載情況：a 主桁架重：q111.275KN/m(六排單片加強(qiáng)貝雷片、含振木、鋼軌 （其中：貝雷片2700KN/m，貝雷銷30N/套，支撐架螺栓6.9N/套, 加強(qiáng)弦桿800N/根，弦桿螺栓20N/個(gè)，鋼枕1000N/m，鋼軌380N/m）b 套天車橫梁總成（包括橫梁、天車、橫梁縱移平車等）自重：p311tc 前部平車總成自重：p23.5td 尾部平車總成自重(含尾部邊接架: p43t施工中計(jì)算：A 抗傾覆穩(wěn)定性的驗(yàn)算（見計(jì)算模式圖） 由于移跨時(shí)架橋機(jī)前端懸臂，此時(shí)為了生產(chǎn)安全，移跨之前應(yīng)對(duì)架橋機(jī)尾部適當(dāng)配重，設(shè)計(jì)過程中以25t 計(jì)算：

11、取B 點(diǎn)為研究對(duì)象，去掉支座A ，以支點(diǎn)反力RB 代替（由里矩平衡方程）注：配重天車位于A 點(diǎn)橫梁上P2×33.5m+RA×16m+q1L12/2q1L22/2+(2P3+250KN ×16m(其中L133.5m ，L220.5mRA 149.4KN ，RB 964.45KN因?yàn)镽A 遠(yuǎn)大于零，故是安全的。傾覆里矩：M11/2×q1×33.52+p2×33.57499.18KN.M平衡力矩：M21/2×q1×20.52+(2p3×150KN ×16+p4×1610359.2KN.M即：

12、M2M1，因此，平衡力矩大于傾覆力矩，滿足規(guī)范要求。B 支點(diǎn)反力大計(jì)算：當(dāng)架橋機(jī)導(dǎo)梁最前端沖跨到下一片蓋梁時(shí)，懸懸臂最長(zhǎng)，中支點(diǎn)受力最大，這里按連續(xù)梁計(jì)算各支點(diǎn)反力，具體結(jié)果如下：RA 49.4KN ，RB 964.45KN 。C 主桁架內(nèi)力計(jì)算貝雷桁架各構(gòu)件允許荷載如下：三排單層加強(qiáng)貝雷桁允許彎矩：4809.4KN.M三排單層加強(qiáng)貝雷桁允許剪力：689.9KN銷子雙剪狀態(tài)允許剪力：55ta 主桁架彎矩驗(yàn)算：中支點(diǎn)處斷面所受彎矩最大：fmax f1+f2f1-p2×33.53/(3EI -35KN ×33.53m3/(3EIf2-q1×33.54/(8EI -11

13、.275KN/m×33.54m4/(8EI所以：fmax f1+f2-p2×33.53/(3EI -q1×33.54/(8EI-35KN ×33.53m3/(3×210×109N/m2×1732303.2m4×10-8-11.275KN/m×33.54m4/(8×210×109N/m2×1732303.2m4×10-8 -0.608m此時(shí)由于貝雷片自身裝配，產(chǎn)生架橋機(jī)前端下沉0.2m ，故架橋機(jī)頭部總下沉撓量為0.808m 。M 中7499.18KN.m由于貝雷片和

14、加強(qiáng)弦桿共同受力，所以有：允許彎曲M 允許4809.4×29618.8KN.m M 中7499.18KN.m即貝雷片抗彎強(qiáng)度滿足施工要求。b 銷子抗剪驗(yàn)算：銷子所受剪力為Q 96.445t/248.22t Q 允許55t ，滿足施工要求。c 貝雷桁架抗剪驗(yàn)算：貝雷桁架所受剪力為Q 964.45KN/2482.225KN Q 允許698.9KN, 滿足施工要求。D 懸臂端撓度的驗(yàn)算：a 彈性撓度計(jì)算：前部平成總成產(chǎn)生撓度：f1p2×33.53/(3EI 35KN ×33.53m3/(3×210×109N/m2× 1732303.2m4&

15、#215;10-8 0.12m主桁架自重(含鋼枕、鋼軌 產(chǎn)生撓度：f2q1×33.54/(8EI 11.275×33.54/(8×210×109N/m2×1732303.2m4×10-8 0.488m所以彈性撓度f 彈f1+f20.12+0.4880.608m 60.8cmb 非彈性撓度計(jì)算：銷子與銷孔間隙為1mm ，考慮到材料使用時(shí)間較長(zhǎng)，以及貝雷片的變形，實(shí)際取2mm 來計(jì)算非彈性撓度。F 非+300×SINNO 2×11+0.3+0.6+0.9+1.2+1.5+1.8 +2.1+2.4+2.7+3+3.341

16、.8cm即懸臂撓度：f F 非+f彈60.8+41.8102.6cm懸臂端翹起高度取125cm 為一合理值，能夠滿足架橋機(jī)的前移就位。E 鼻梁的強(qiáng)度驗(yàn)算：可能導(dǎo)致鼻梁破壞的工作狀態(tài)有兩種：a 鼻梁懸臂且架橋機(jī)繼續(xù)前移狀態(tài)此狀態(tài)時(shí)，鼻梁與主桁接頭處為最不利截面，此處彎矩WA 為鼻梁自重及前移牽引力（牽引力取得3.5t ）所產(chǎn)生彎矩之和。WA 15.75×348.975+35×33.56668KN.m W 允許9618.8KN.mb 鼻梁搭上前支點(diǎn)且架橋機(jī)繼續(xù)前移狀態(tài)此狀態(tài)時(shí)，最大彎矩由前支點(diǎn)反力產(chǎn)生，前支點(diǎn)反力按簡(jiǎn)支梁收受力取值（偏于安全）R 前191.9875×3

17、3.5-15.75×348.9751403KN.m(注：鼻梁與主桁接頭處工件按與貝雷片弦桿等強(qiáng)度設(shè)計(jì)狀態(tài)二架橋機(jī)吊裝梁段前移，前天車至跨中時(shí)為又一不利狀態(tài)，驗(yàn)算內(nèi)容：a 天車橫梁受力驗(yàn)算b 支點(diǎn)反力驗(yàn)算c 主桁內(nèi)力驗(yàn)算d 跨中撓度的驗(yàn)算A 、施工中的荷載情況a 、主桁梁重：q111.275KN/m（六排貝雷）b 、1套天車橫梁總成（包括橫梁、天車、橫梁縱移平車等）自重P311t （天車自重P54.5t ）c 、梁重：P480tB 、施工中荷載組合分析此狀態(tài)中風(fēng)荷載對(duì)結(jié)構(gòu)本身作用不大，所以這里不考慮風(fēng)荷載的影響。C 、施工驗(yàn)算a 、天車橫梁受力驗(yàn)算當(dāng)荷載作用于橫梁跨中時(shí)，彎矩最大：荷載

18、P P4/4+P5/280/4+4.5/222.25t(橫梁支腿斜撐能承受一部分力 橫梁及軌道自重q 0.184t/m，則橫梁最大彎矩M 橫梁Pmax ×2.45+q×5.542/822×2.45+0.184×5.542/847.6t.m 橫梁其組合截面抗彎模量（B 320，H 400，b 296，h 368）W BH3-bh3/6H2.8，則橫梁最大截面應(yīng)力：170Mpa 235Mpa ，故橫梁滿足施工要求。b 、支點(diǎn)反力的計(jì)算當(dāng)前天車運(yùn)行到架橋機(jī)導(dǎo)梁前端跨中時(shí)，中支點(diǎn)彎矩最大，這里按連續(xù)梁計(jì)算各支點(diǎn)反力，具體結(jié)果如下：RA 62.5t ，RB 78.

19、8t ，RC 41.6tD 、主桁內(nèi)力驗(yàn)算a 、銷子抗剪驗(yàn)算同樣，銷子所受剪力q 78.8/239.4t q 允許55t ，滿足施工要求。 b 、主桁彎矩驗(yàn)算當(dāng)前天車運(yùn)行至跨中處斷面所受彎矩最大M 中41.6×16.75+1.1275×16.752/2854.97t.m 480.94×2，小于在狀態(tài)一中主桁承受彎矩。即貝雷片抗彎強(qiáng)度滿足施工要求。c 、跨中撓度的驗(yàn)算此狀態(tài)中跨中撓度最大，作用力為天車吊梁時(shí)產(chǎn)生的集中荷載與主梁自重，以及鼻梁產(chǎn)生的彎矩。P 61t ，q 1.1275t/m。M鼻梁577.5KN.m所以跨中撓度：f 61×33.53/48EI

20、+1.1275×5×33.54/384EI-57.75× 33.53/4EI3.23cm L/4008.375cm即跨中撓度未超過規(guī)范允許值，滿足施工要求。狀態(tài)三架橋機(jī)吊梁就位時(shí)的驗(yàn)算，驗(yàn)算內(nèi)容：前部橫梁強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算當(dāng)前天車運(yùn)行至前部平車總成0.5m 處時(shí)，前部橫梁受力為最大。A 支點(diǎn)為處于零空狀態(tài)。由于此時(shí)支座A 支點(diǎn)處于零空狀態(tài)，B 前端又多一個(gè)支座C ，根據(jù)平衡條件求支點(diǎn)反力RC 、RB 。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 取支座C 點(diǎn)為研究對(duì)象，由力矩平衡得：3×（16+33.5）+1.1275×542/2+9100+11×2 ×

21、30/2RB ×33.5RC+RB1.1275×54+(100+11/2+3由此得:RC 77.76t ，RB 108.13t ，M 中630.65KN/m由于六排單層加強(qiáng)貝雷片允許彎矩M 允許9618.8KN/m，從而：M 中M 允許，所以是安全的。求前段跨中E點(diǎn)撓度： fE（RC×X3/6-q×X4/24-C×X）/（EI） （其中X16m，q11.275KN/m，RC777.6KN，E210×109N/m2， I1732303.2×10-8m2，C11879KN/m2 故fE0.105m 校正前部橫梁：RC77.76t，橫梁自重0.164t/m。 則橫梁最大彎矩為： M橫梁P×0.7+0.164×6.32/828t.m(橫梁支腿斜撐能承受一部分力。 橫梁