扒桿吊裝梁板施工方案

1、重慶繞城高速與江合高速江津區(qū)連接線一期工程?hào)| 風(fēng) 水 庫(kù) 中 橋預(yù)應(yīng)力空心板吊裝方案施工單位：重慶博達(dá)建設(shè)集團(tuán)股份有限公司編制日期：2009年6月東風(fēng)水庫(kù)中橋預(yù)應(yīng)力空心板人字扒桿（雙鉤吊魚(yú)法）吊裝方案一、工程概況東風(fēng)水庫(kù)中橋?yàn)?跨20米的先簡(jiǎn)支后連續(xù)的預(yù)應(yīng)力空心板梁，梁重在27.5t31.5t之間，共計(jì)56片。根據(jù)該工程橋頭場(chǎng)地狹小，板梁數(shù)量少的實(shí)際情況，決定采用雙鉤吊魚(yú)吊裝法架梁。該法設(shè)備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但技術(shù)性較高，適用于橋高水深、橋下無(wú)法操作的橋梁，它以斜拉橋應(yīng)力方式為原理，力的使用合理，設(shè)備輕便，準(zhǔn)備工作較短。二、主要施工方法吊魚(yú)法是在要架梁的前方預(yù)立一付超過(guò)跨度一半長(zhǎng)的人字扒桿，扒桿把梁

2、釣過(guò)去。(見(jiàn)圖1)這種方法在全國(guó)各地橋梁架設(shè)中曾多次使用過(guò)，當(dāng)梁釣出半跨后，梁就會(huì)產(chǎn)生低頭下沖，必須做好保險(xiǎn)才能保證安全。雙鉤吊魚(yú)法與傳統(tǒng)的吊魚(yú)法有相似之處，但兩者有本質(zhì)上的區(qū)別。雙鉤吊魚(yú)法是在待架橋跨的兩側(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位置的變化受力也隨之變化，梁始終能保持平穩(wěn)水平前進(jìn)雙鉤吊魚(yú)法吊裝具有準(zhǔn)備工作較短，吊裝費(fèi)用比利用雙道梁架橋機(jī)等費(fèi)用低的特點(diǎn)。1、板梁出坑及運(yùn)輸操作板梁出坑板梁在預(yù)制場(chǎng)采用30t液壓千斤頂兩只同時(shí)頂梁的一端，在頂之前，先將梁的另一端進(jìn)行加固。在安裝千斤頂時(shí)，要注意位置的準(zhǔn)確性，特別注意板梁兩邊受力平衡，頂梁起動(dòng)后，要注意用木

3、板塞在梁底進(jìn)行保險(xiǎn)。在頂?shù)揭欢ǜ叨葧r(shí)裝入運(yùn)梁平板車，放好后再頂梁的另一端，裝入平板車。運(yùn)輸利用5t卷?yè)P(yáng)機(jī)或50裝載機(jī)拖運(yùn)作牽引力進(jìn)行運(yùn)輸，根據(jù)計(jì)算運(yùn)輸過(guò)程中牽引力是梁自重的1/8，用5t卷?yè)P(yáng)機(jī)作為牽引，引動(dòng)力綽綽有余，卷?yè)P(yáng)機(jī)采用17.5mm的鋼絲繩，安全系數(shù)為4.4倍。將梁運(yùn)輸?shù)綐蝾^再進(jìn)行吊裝準(zhǔn)備工作。2、雙鉤吊魚(yú)法架梁實(shí)施方法扒桿的豎立在橋高水深的情況下，如何在對(duì)面墩頂豎立扒桿，這個(gè)問(wèn)題歷來(lái)是架梁工作的難點(diǎn)，更是吊魚(yú)法架梁的難點(diǎn)，現(xiàn)舉架20m板梁為例，說(shuō)明其方法。橋0#、1#墩間為20m板梁(見(jiàn)圖3)，是在橋高水深處，首先要在0#臺(tái)位上組裝好人字扒桿、，用一般方法在0#臺(tái)豎立起扒桿，再在扒桿

4、上安裝輔助人字扒桿和鋼絲繩滑輪組，利用已立好的扒桿將扒桿吊起，并沿橋墩垂直下落，再利用設(shè)在前方的滑輪組將扒桿腳逐步拉向1#墩并呈上傾狀態(tài)，此時(shí)利用桿上輔助人字扒桿的滑輪組將扒桿豎立于1#墩頂。板梁吊裝采用兩套滑輪組，先將第一套滑輪組掛在梁板的前端吊點(diǎn)上，然后將滑輪組的卷?yè)P(yáng)機(jī)收緊，吊離板車。再將第二套滑輪組拉到第一套滑輪組所吊位置掛好。組成雙滑輪組并收緊。前端的卷?yè)P(yáng)機(jī)再進(jìn)行吊裝，同時(shí)，后端卷?yè)P(yáng)機(jī)放松，使板梁平穩(wěn)勻速前進(jìn)。將板梁的后端運(yùn)到第一套滑輪組原所吊位置，再放松第一套滑輪組返回板梁后端吊點(diǎn)進(jìn)行掛好，再收緊，調(diào)離板車，同時(shí)3號(hào)卷?yè)P(yáng)機(jī)放松拆除。這時(shí)前后兩端起重卷?yè)P(yáng)機(jī)同時(shí)放松，將梁放到蓋梁上。橫移

5、梁方案除采用梁下設(shè)滾杠用倒鏈滑車橫移外，還可將人字扒桿變?yōu)楠?dú)腳扒桿，增設(shè)橫向纜風(fēng)繩，利用滑輪位置的橫移而將梁移動(dòng)(見(jiàn)圖4)。本橋擬采用以二者相結(jié)合的方法。橫移后再進(jìn)行安裝，校正，就位。三、架梁設(shè)備應(yīng)力的計(jì)算1 架橋器材扒桿扒桿是由兩支型鋼格構(gòu)，在頂端用鋼鉸組成八字形，鋼鉸接處掛起起重滑車組，在下設(shè)置防滑鋼絲繩或橫拉桿以承受水平推力。16t吊車兩輛，用來(lái)起吊儲(chǔ)存的梁板到輪胎平車上。卷?yè)P(yáng)機(jī)三臺(tái)，功率分別為11Kw。卷?yè)P(yáng)機(jī)用來(lái)帶動(dòng)鋼絲繩豎直吊梁，帶動(dòng)鋼絲繩牽引輪胎平車和縱向定位梁板。手葫蘆四個(gè)，安全荷載均為：5噸。起重滑車組兩對(duì)，導(dǎo)向滑車組四個(gè)?？ōh(huán)（卸扣）兩個(gè)，安全承載力35噸。齒條千斤頂兩個(gè)，安

6、全荷載15噸，用來(lái)將扒桿從蓋梁移動(dòng)到梁板上。鋼絲繩3根，其中兩根用來(lái)豎直吊裝梁版，一根用來(lái)縱向 扒桿骨架定位梁板。輪胎平車兩個(gè)，用來(lái)運(yùn)輸梁板。騎馬式鋼絲繩夾若干 ，用來(lái)夾住纜風(fēng)繩。2 扒桿縱向“釣魚(yú)”架設(shè)受力計(jì)算用設(shè)在安裝孔墩臺(tái)上的兩副人字扒桿，配合運(yùn)梁設(shè)備，以絞車相互牽吊，在梁下無(wú)支架，無(wú)導(dǎo)梁支托的情況下，把梁懸空掉過(guò)橋孔，再橫移、落梁，就位安裝。一般主扒桿高度不宜小于梁長(zhǎng)的1/2，其有效高度不宜小于梁長(zhǎng)的30%。2.1 牽吊繩張拉力吊梁過(guò)程中為了確保安全，在“釣魚(yú)”的前階段，鋼絲繩不是吊著梁前面的吊環(huán)，而是捆著梁體，如圖（1）所示。當(dāng)梁體運(yùn)輸?shù)娇拷黚墩時(shí)，再取回后面的鋼絲繩改換后面捆住梁體

7、，如圖（2），然后再緩慢將梁移動(dòng)前行，到蓋梁的正上方時(shí)再下落到枕木上。這時(shí)再將前后鋼絲繩改換到吊環(huán)上，將梁體精確定位。精確定位時(shí)前后方向由卷?yè)P(yáng)機(jī)帶動(dòng)一鋼絲繩來(lái)調(diào)整，左右方向由兩個(gè)鏈條葫蘆來(lái)調(diào)整。架橋全過(guò)程中，吊繩拉力與梁體軸線方向幾乎都保持垂直，不會(huì)對(duì)梁體產(chǎn)生較大的軸力！圖1 扒桿“釣魚(yú)”架設(shè)圖2 改換吊繩吊裝的梁板中有長(zhǎng)為19.4m、19.46m，現(xiàn)在選取19.46m的邊板作為計(jì)算對(duì)象，其體積為12.6m3 ,實(shí)際重力為G=12.6251.05=330.75kN(考慮5%的施工誤差)?；嚱M質(zhì)量為250kg,19.5鋼絲繩密度為1.327kg/m,其長(zhǎng)度為811m，則鋼絲繩的重量為：1.32

8、7811=116.78kg。吊具總重為：M=（250+116.78）12010=2167.8N=2.168kN。圖中：a=11.832-0.85-0.6-=10.382 m，b=11.832-0.85-0.2=10.782m，l=20 m，l=0.8m，h1= h2=11.832m (1) (2)P預(yù)制梁重力的1/2+吊具重力+沖擊荷載K動(dòng)荷載系數(shù)，對(duì)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)為1.1；對(duì)手動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)為1.0吊裝重力為：P=0.5KG+M=0.51.1330.75+2.168=184.08kN因?yàn)?，故x=0時(shí)，kN x=l時(shí)，kN當(dāng)預(yù)制梁前端接近B墩，T1牽吊繩解下改系到梁的后端，T2牽吊繩全部承受梁的荷載時(shí)：

9、 (3) (4)由公式（3）得：由公式（4）得：2.2風(fēng)纜的拉力這里的風(fēng)纜拉力不是真正的風(fēng)纜拉力，S1 、S2是兩根風(fēng)纜拉力的合力，吊裝過(guò)程中拉力分別為： (5) (6)因?yàn)閍b，則S1在時(shí)最大，此時(shí)x=9.905S2在時(shí)最大，此時(shí)x=10.0952.3 扒桿所受的豎直軸向力吊裝荷載P產(chǎn)生的豎向力 (7) (8)因?yàn)?，故x=0時(shí)， x=l時(shí)， 起重滑車?yán)@出繩對(duì)扒桿的壓力起重滑車?yán)@出繩對(duì)扒桿壓力： (9) 纜風(fēng)繩初拉力對(duì)扒桿的豎直壓力纜風(fēng)繩由于自重會(huì)對(duì)扒桿產(chǎn)生一個(gè)初壓力，計(jì)算式為： (10) (11)w1纜風(fēng)繩的自重?fù)隙?，m，一般取l1的3%5%。型號(hào)為26，637的纜風(fēng)繩，其長(zhǎng)度密度為2.35

10、9kg/m，q=2.359kg/m=2.359102kN/m，=arctg（12/25)=25.641，l1=12/sin=27.731，w1=0.04 l1=1.109m，由（11）式得：四根纜風(fēng)繩對(duì)扒桿產(chǎn)生的總壓力由（11）得：N3=4sin25.6411.843=3.19kN3 典型截面內(nèi)力計(jì)算 圖3扒桿尺寸示意3.1邊板就位時(shí)受力分析圖4 就位時(shí)邊梁受力平衡 圖5 A點(diǎn)的受力平衡扒桿兩肢，每肢長(zhǎng)度為12m，下腳間距為4m，兩肢夾角為2，=arcsin(2/12)=9.594o扒桿尺寸示意如圖（3）。邊板就位時(shí)，橫向必須有鏈條葫蘆的保護(hù)，防止其向兩邊滑移。對(duì)梁體進(jìn)行受力分析如圖（4）。為

11、了保證板梁精確就位，圖（5）中d=0.45m。=arctg(2-0.45)/11.832=7.463o ，=-=2.131o，=+=17.057o。由圖（4）鋼絲繩拉力為： T=P/cos=184.08/cos7.463o=185.653 kN。鏈條葫蘆拉力為：H= Tsin=185.653sin7.463o=24.114kN30 kN（鏈條葫蘆的安全荷載為3t，符合要求。）圖（5）以A點(diǎn)為對(duì)象進(jìn)行受力分析，在力的三角形中由幾何關(guān)系有：，求得：M=184.34 kN纜風(fēng)繩對(duì)扒桿的軸向壓力為：故扒桿所受的總軸向壓力為：N=184.34+1.618=185.958 kN4 扒桿截面選擇本扒桿采用直

12、徑275mm的無(wú)縫鋼管，管壁厚度為10mm。5 混凝土錨碇計(jì)算橋頭地錨埋置在風(fēng)化頁(yè)巖里，采用片石混凝土地錨。澆注地錨時(shí)盡量將埋深，其幾何尺寸為長(zhǎng)3.6m，寬1.5m，深2.5m，混凝土容重=25kN/m3，則混凝土地錨的重力為：G=2513.5=337.5 kN。根據(jù)地錨的幾何形式和地基巖層情況，可按重力式地錨來(lái)驗(yàn)算。5.1傾覆穩(wěn)定性地基為風(fēng)化頁(yè)巖，地錨傾覆時(shí)會(huì)繞某一點(diǎn)o轉(zhuǎn)動(dòng)（去掉表皮的松土和不穩(wěn)定的風(fēng)化巖50cm），如圖（14）所示。N為被動(dòng)壓力，在自身重力能滿足抗傾覆要求時(shí)是不存在的。由重力產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩：MG穩(wěn)=p b=337.50.75=253.12M傾=F1sin0.75+ F1co

13、s0.5+F20.5=99.12sin25.64100.75+99.12cos25.64100.5+220.90.5=97.75抗傾覆穩(wěn)定性必須滿足下式： (18)由式（18）得： 滿足要求5.2上拔力驗(yàn)算 上拔力驗(yàn)算必須滿足： (19)由上式得： 滿足要求5.3混凝土剪切應(yīng)力驗(yàn)算在o點(diǎn)處混凝土界面的抗剪強(qiáng)度要求滿足下式： (20)由（20）式得：其中為15號(hào)混凝土的抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)圖（14）地錨計(jì)算示意6 其它驗(yàn)算6.1 鋼絲繩、纜風(fēng)繩6.1 .1鋼絲繩17.5鋼絲繩的容許拉應(yīng)力（安全荷載）為： (21) (22)Sb鋼絲繩的剪破拉力；K1鋼絲繩使用的安全系數(shù)，取K1=7；考慮鋼絲繩之間荷載不均勻

14、系數(shù)，對(duì)619、637、661鋼絲繩，分別取0.85，0.82，0.80；Pg剪破拉力總和，近似Pg=0.5d2=0.5282=392 kN由（21）、（22）式得：纜風(fēng)繩 兩纜風(fēng)繩的夾角為=27.7730，一根纜風(fēng)繩拉力為：纜風(fēng)繩型號(hào)26，337，=0.82，查路橋施工計(jì)算手冊(cè)表15-6得K1=3.5，Pg=0.5d2=0.5242=288 kN。由（21）、（22）式得： 滿足要求6.2 卡環(huán)、滑車組、繩卡卡環(huán)安全荷載為35t，即350 kN，完全滿足吊裝總重力184.08 kN?；嚱M安全荷載為20t，即200 kN，能夠滿足吊裝總重力184.08 kN。繩卡為騎馬式，纜風(fēng)繩所受荷載為T

15、=99.12 kN，螺栓直徑為22.2mm，需要螺栓數(shù)量為：（個(gè)）四、安全保護(hù)措施1、 在準(zhǔn)備階段，做細(xì)致的設(shè)備檢查，作好安全的技術(shù)交底。所有起重索吊品具及常用機(jī)具的技術(shù)規(guī)格選用都必須做到以計(jì)算（帶有相應(yīng)的安全儲(chǔ)備）為依據(jù)。2、 每天開(kāi)工前必須檢查一次起重運(yùn)輸設(shè)備。每天收工后必須檢查一次工具及進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。3、 卷?yè)P(yáng)機(jī)必須有安全裝置，防護(hù)裝置。所有工序動(dòng)作必須統(tǒng)一指揮。4、 現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須帶好安全帽。施工人員嚴(yán)禁酒后或穿拖鞋上班。5、 每臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)必須設(shè)備雙道電門開(kāi)關(guān)，預(yù)防突然損壞。6、 架設(shè)設(shè)備采用3臺(tái)5T卷?yè)P(yáng)機(jī)，兩套32T滑輪組等構(gòu)件，從理論學(xué)計(jì)算均能滿足力學(xué)要求，但所有設(shè)備必須嚴(yán)格檢查，

16、尤其鋼絲繩必須是新出廠的合格產(chǎn)品。嚴(yán)禁用磨損過(guò)度的舊鋼絲繩，卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪組均應(yīng)檢查其安全與防護(hù)裝置是否正常，嚴(yán)防架設(shè)過(guò)程中出故障，架梁前應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。7、 架梁時(shí)捆綁梁端固定位置（兩端各50cm以內(nèi)），捆綁時(shí)應(yīng)用木塊隔離鋼絲繩與砼接觸，以防磨損鋼絲繩和損壞梁體，應(yīng)專人負(fù)責(zé)捆綁，以保證安全可靠。8、 高空作業(yè)人員必須栓好安全帶。9、 施工前，施工場(chǎng)地設(shè)危險(xiǎn)區(qū)，非工作人員禁止入內(nèi)。墩上墩下有關(guān)人員均戴安全帽，無(wú)關(guān)人員嚴(yán)禁到墩上去，嚴(yán)禁從高空向下拋擲雜物。10、 電力及照明線路經(jīng)常檢查，防止發(fā)生漏電事故；遇大風(fēng)、雷雨等惡劣天氣而停工時(shí)，要切斷電源，保護(hù)好各種設(shè)備。 11、吊裝前，在橋上及橋下設(shè)置安全警戒線，禁止非作業(yè)人員、現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)入吊裝區(qū)域。專職安全員全程監(jiān)控。 主要機(jī)械設(shè)備一覽表序號(hào)機(jī)械設(shè)備各名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量擬定進(jìn)場(chǎng)時(shí)間備注1卷?yè)P(yáng)機(jī)11kw3臺(tái)2滑輪組30t4臺(tái)2009.6.13運(yùn)梁平車1臺(tái)2009.6.14人字扒桿2套2009.6.15手動(dòng)葫蘆5t4臺(tái)2009.6.16手動(dòng)葫蘆3t6臺(tái)2009.6.17齒條千斤頂15t2臺(tái)2009.6.18生活車