架橋機(jī)在大型曲線預(yù)制梁橋上應(yīng)用與研究(新)

1、內(nèi)部資料注意保管架橋機(jī)在大型曲線預(yù)制梁橋上應(yīng)用與研究 中石化中原建設(shè)工程有限公司二一五年十月九日目 錄一 項(xiàng)目概述11.1 項(xiàng)目來(lái)源及須解決的問(wèn)題11.2 確立施工新技術(shù)21.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線4 1.3.1 研究?jī)?nèi)容4 1.3.2 技術(shù)路線5二 取得的主要成果52.1 架橋機(jī)過(guò)孔的施工技術(shù)研究52.2 架橋機(jī)在曲線橋上邊板架設(shè)的技術(shù)研究122.3 架橋機(jī)在縱坡4%以上的下坡作業(yè)時(shí)穩(wěn)定安全技術(shù)保障252.4 本項(xiàng)目取得的主要成果31三 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效益分析313.1 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用313.2 經(jīng)濟(jì)效益分析31四 結(jié)論和認(rèn)識(shí)334.1 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用334.2 關(guān)鍵題目創(chuàng)新34一 項(xiàng)目概述1.1 項(xiàng)目來(lái)源

2、及須解決的問(wèn)題在中石化石油工程建設(shè)有限公司的大力支持下，中原建設(shè)工程有限公司于2014年，中標(biāo)承建沙特海米斯費(fèi)舍爾立交橋工程，合同金額超過(guò)3700萬(wàn)美元。該立交橋共分3層，下層是雙向6車道的環(huán)形道路；中層是雙向6車道的khalid跨線橋，5跨，橋長(zhǎng)130m；上層是雙向6車道的sultan跨線橋，23跨，橋長(zhǎng)582.5m。（詳見費(fèi)舍爾立交橋效果圖）費(fèi)舍爾立交橋（核心部分）效果圖為了安全、快速、優(yōu)質(zhì)、高效地組織工程施工，公司項(xiàng)目部組織各類工程技術(shù)人員，在開工前認(rèn)真學(xué)習(xí)合同文件（包括技術(shù)規(guī)范、工程圖紙），并對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、水文、交通、資源等條件進(jìn)行了詳細(xì)勘察。經(jīng)過(guò)充分分析與論證，認(rèn)為影響該工程最終通

3、車的主要工作環(huán)節(jié)集中在于khalid橋和sultan橋的上部結(jié)構(gòu)。2個(gè)橋共28跨，392片梁，如何縮短392片梁的施工工期以及如何解決梁的存放問(wèn)題，成為關(guān)鍵性問(wèn)題。開發(fā)一套適應(yīng)性較強(qiáng)的大型曲線預(yù)制梁橋的施工新技術(shù)成為本項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。1.2 確立施工新技術(shù) 1.2.1 現(xiàn)場(chǎng)情況分析 費(fèi)舍爾項(xiàng)目屬于城市立交橋，因此我們必須保證周圍交通的暢通，而且至少2車道，所以能給予我們放置預(yù)制場(chǎng)的場(chǎng)地非常有限。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查以及合理安排，我們的預(yù)制場(chǎng)，設(shè)置在sultan橋橋臺(tái)以西的主道上，預(yù)制場(chǎng)區(qū)最大能保證36片梁的同時(shí)施工，存放區(qū)可以放置24片。而我們的工期為倆年， 392片梁，扣除橋面鋪裝和護(hù)欄的施工時(shí)間，就

4、要求我們至少保證平均一周10片梁，然而現(xiàn)場(chǎng)梁的預(yù)制及存放能力又限制著我們必須3周吊裝一次，才有可能在工期內(nèi)完成施工。 1.2.2 確定施工新方法我們選擇在預(yù)制場(chǎng)放置2臺(tái)桁吊，主要負(fù)責(zé)梁場(chǎng)的鋼筋加工，模板的安裝，梁的張拉，灌漿以及起梁；在吊梁期間，我們選擇將A1P1作為啟動(dòng)平臺(tái)，以便喂梁，由桁吊負(fù)責(zé)將25m梁拉至A1P1平臺(tái)處拉梁車上，運(yùn)至吊裝現(xiàn)場(chǎng)，再由架橋機(jī)負(fù)責(zé)安裝就位。1）原地預(yù)制：優(yōu)點(diǎn)：靈活、便捷。缺點(diǎn)：占用較大場(chǎng)地?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況：我們必須保證交通部門的雙車道通行，無(wú)法滿足該場(chǎng)地需求。2）汽車吊：優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)難度低、靈活、速度快。缺點(diǎn)：成本較大?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況：成本太高，無(wú)法滿足項(xiàng)目部要求。3

5、）桁吊：優(yōu)點(diǎn)：安全系數(shù)高、便捷、成本較低。缺點(diǎn)：倆側(cè)需要占用場(chǎng)地設(shè)置道軌?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況：現(xiàn)場(chǎng)被3條道路阻斷，無(wú)法連續(xù)鋪設(shè)道軌，無(wú)法滿足需求。架橋機(jī)選型架橋機(jī)一般按照縱向主梁形式可以分為單導(dǎo)梁和雙導(dǎo)梁架橋機(jī)；按照架橋機(jī)走行方式可以分為步履式架橋機(jī)和輪軌式架橋機(jī)；按照架橋機(jī)過(guò)孔方式可以分為懸臂過(guò)孔式架橋機(jī)和輔助導(dǎo)梁式架橋機(jī)。雙導(dǎo)梁式架橋機(jī)由雙主導(dǎo)梁、支腿、吊梁小車、走向機(jī)構(gòu)、橫移機(jī)構(gòu)、電控系統(tǒng)組成。主導(dǎo)梁采用三角桁架形式。三角桁架主梁基本桿件輕、易于加工、經(jīng)濟(jì)性好，主梁采用銷式連接，易于安裝和拆卸。 結(jié)論：選用HDJH40/150II（A）型架橋機(jī) 1.2.3 主要施工技術(shù)難題 選擇架橋機(jī)吊裝，就

6、必須解決3個(gè)關(guān)鍵性施工技術(shù)難題：1架橋機(jī)過(guò)孔。屬于主梁空載懸臂式縱向移位，行走時(shí)重心很高，且軸重很大，極易發(fā)生傾覆。 圖為架橋機(jī)過(guò)孔2架橋機(jī)在曲線橋上的邊板架設(shè)。屬于架橋機(jī)吊起邊梁沿懸臂式橫移道軌橫向平移走位，重心很高，且軸重很大，極易發(fā)生傾覆。3架橋機(jī)在縱坡4%以上的下坡作業(yè)時(shí)穩(wěn)定安全技術(shù)保障措施。1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線 1.3.1 研究?jī)?nèi)容 （一） 架橋機(jī)過(guò)孔的施工技術(shù)研究 （二） 架橋機(jī)在曲線橋上的邊板架設(shè)的技術(shù)研究 （三） 架橋機(jī)在縱坡4%以上的下坡作業(yè)時(shí)穩(wěn)定安全技術(shù)保障措施的技術(shù)研究 1.3.2 技術(shù)路線（1）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查；（2）施工方法的選定；（3）發(fā)現(xiàn)難點(diǎn)： 1、架橋機(jī)過(guò)孔； 2

7、、邊板吊裝： 3、縱坡4%，下坡安全系數(shù)較低。（4）抗傾覆力學(xué)計(jì)算。（5）對(duì)架橋機(jī)主要部件進(jìn)行力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)分析。（6）對(duì)架橋機(jī)材質(zhì)進(jìn)行第三方驗(yàn)證。（7）方案確定。二 取得的主要成果2.1 架橋機(jī)過(guò)孔的施工技術(shù)研究 2.1.1 架橋機(jī)過(guò)孔的施工技術(shù)原理和工藝流程 1.技術(shù)原理架橋機(jī)過(guò)孔，無(wú)異于利用杠桿原理，控制杠桿一端的重心，讓杠桿保持平衡。施工前，首先要根據(jù)橋的曲線、縱橫坡、斜度來(lái)選擇合理支架體系，調(diào)整前后支腿高度，一般是前端比后端略高，盡量保持平衡，主梁縱向坡度控制在0.5%內(nèi)，而且伸縮筒盡量不要伸出太長(zhǎng)；控制橫移道軌的水平度，控制在0.5%內(nèi)。過(guò)孔時(shí)最好一次完成不可中途停機(jī)，前后天車盡量向

8、后放置，和配重梁起到配重作用，配重梁與卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩必須拉緊，不能吊離臺(tái)車，特別注意是上坡或下坡時(shí)，隨著后支靠近中托，必須隨時(shí)觀察鋼絲繩的松緊的程度，隨時(shí)調(diào)節(jié)卷?yè)P(yáng)機(jī)，鋼絲繩必須拉緊。副前支腿與前支腿配合時(shí)，要充分考慮蓋梁寬度，以及副前支腿與前支腿的擺放位置，如，我們蓋梁較窄，寬度僅2m，留出落梁的位置1.1m，副前支腿與前支腿靠緊時(shí)外邊間距1m，導(dǎo)致福前支腿會(huì)有10cm懸空，受力面積不足，極易發(fā)生安全事故。因此要選擇分步前行，不可一次到位，先讓前副支腿到達(dá)蓋梁中間頂面，調(diào)平、支撐受力，用倒鏈與立柱交叉拉緊固定，然后再移動(dòng)前支腿，到達(dá)臨時(shí)位停止。再將副前支腿與前支腿配合就位，以前支腿超過(guò)墩柱中心線

9、且不影響落梁為準(zhǔn)。 2.工藝流程 新工藝技術(shù)流程與傳統(tǒng)的工藝流程在形式上并沒(méi)有多大區(qū)別，但新工藝技術(shù)是為了克服傳統(tǒng)工藝的弊端和制約因素而開發(fā)的，其研究的重點(diǎn)主要在支架體系、模板體系以及砼澆筑工藝的開發(fā)研究上。新工藝技術(shù)要求支架體系既安全又靈活多變，既能適應(yīng)曲線現(xiàn)澆橋又能滿足直線現(xiàn)澆橋梁的需要。模板體系要?jiǎng)側(cè)岵㈦H，能夠隨梁體線形變化而改變。砼澆筑工藝應(yīng)便捷高效，盡量減少施工過(guò)程中對(duì)模板和支架體系的附加作用力。 道軌、主梁坡度調(diào)整固定道軌與前支腿 懸空前副支腿啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，移動(dòng)導(dǎo)梁主梁與導(dǎo)梁同步移動(dòng)前副支腿一次就位前支腿、前副支腿同時(shí)就位坡度調(diào)整后支腿就位空載試驗(yàn) 圖一 架橋機(jī)過(guò)孔施工工藝流程框圖

10、2.1.2 架橋機(jī)過(guò)孔研究 1.架橋機(jī)設(shè)計(jì)荷載 (一）垂直荷載配重梁（包括內(nèi)灌砼）/2+后支腿（單個(gè)）=4.9t天車15.7/2=7.85t主梁?jiǎn)瘟?.58t/m前支腿部分（前支腿，18m前支道軌，0.5t枕木）/2=10.58/2=5.29t導(dǎo)梁?jiǎn)瘟?8.0t導(dǎo)梁全長(zhǎng)30m副前支腿（單個(gè)）=1.1t活載沖擊系數(shù)?。?.2不均勻系數(shù)?。?.1（二）水平荷載1.風(fēng)荷載設(shè)計(jì)取工作狀態(tài)最大風(fēng)力，風(fēng)壓為7級(jí)風(fēng)的最大風(fēng)壓： q1=19kg/m2b. 非工作計(jì)算狀態(tài)風(fēng)壓，設(shè)計(jì)為11級(jí)的最大風(fēng)壓; q2=66kg/m2 2.架橋縱向傾覆穩(wěn)定性計(jì)算架橋機(jī)縱向穩(wěn)定性最不利情況出現(xiàn)在架橋機(jī)懸臂前行階段，該工況下架

11、橋機(jī)的支柱已經(jīng)翻起，1號(hào)天車及2號(hào)天車退至架橋機(jī)尾部作為配重，如圖上：配重梁+后支腿：P1=4.9t 力矩：L1=23m天車：P2=15.7/2=7.85t力矩：L2=19m L2=21m主梁前段自重（單列）：P3=0.58*11=6.38t 力矩：L3=11/2=5.5m主梁后段自重（單列）：P4=0.58*23=13.34t 力矩：L4=23/2=11.5m前支腿部分：P5=10.58/2=5.29t 力矩：L5=11m導(dǎo)梁（單列）：P6=8t 力矩：L6=27-15=12mP7為風(fēng)荷載，按11級(jí)風(fēng)的最大風(fēng)壓下的橫向風(fēng)荷載，所有迎風(fēng)面均按實(shí)體計(jì)算，作用在軌道處；P7=CKnqAi =1.2

12、×1.39×66×(0.7+0.584+0.245+2.25+0.3+0.7+0.8+1.5) ×12.9=10053kg=10.05tL7=11m副前支腿（單個(gè)）：P8=1.1t 力矩：L8=27mW穩(wěn)：P1*L1+P2*L2+P2*L2+P4*L4 =4.9*23+7.85*19+7.85*21+13.34*11.5=580.11 t.mW傾：P3*L3+P5*L5+P6*L6+P8*L8+P7*L7 =6.38*5.5+5.29*11+8*12+1.1*27+10.05*11=329.53t.m架橋機(jī)縱向抗傾覆安全系數(shù)n=W穩(wěn)/W傾 =580.11

13、/(329.53*1.1)=1.6>1.3 <可) 結(jié)論：架橋機(jī)穩(wěn)定性符合規(guī)范要求 2.1.3 過(guò)孔方案設(shè)計(jì)與施工 過(guò)孔前首先測(cè)量中托擺放重心線距前橋墩中心距離為27m，有指揮者統(tǒng)一指揮進(jìn)行過(guò)孔，同時(shí)前、中、后各站一人進(jìn)行過(guò)孔觀察，并明確各自的責(zé)任及注意事項(xiàng)。遇坡、彎、斜橋過(guò)孔時(shí)，應(yīng)在尾部增加配重以保證安全。 （一）a、檢查電器操作系統(tǒng)是否正常以及各機(jī)械部件轉(zhuǎn)向是否正確； b、使用水準(zhǔn)儀測(cè)量主梁的水平度，要求主梁縱向坡度不大于0.5%； c、使用水準(zhǔn)儀測(cè)量中托橫移軌道的水平度，要求橫向坡度不大于0.5%；d、使用橫移軌掛具將橫移軌道與前支腿下橫梁固定，啟動(dòng)前支腿和后拖輪油缸，收起前

14、后支腿，使其底部懸空；e、調(diào)整前副支腿高度與前蓋梁支座頂部同高，或高10cm； f、調(diào)整前支腿高度使前支橫移軌道底部比前蓋梁支座頂部高20cm； （二）啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，導(dǎo)梁勻速前進(jìn)，當(dāng)導(dǎo)梁前端距主梁前端16m時(shí)停下（事先在導(dǎo)梁16m處做好標(biāo)記）； （三）a、啟動(dòng)中托上輪箱電機(jī)正轉(zhuǎn)，天車下輪箱電機(jī)反轉(zhuǎn)，主梁與導(dǎo)梁同步勻速前進(jìn)，天車反向同步運(yùn)行。同時(shí)兩天車開至橋機(jī)最尾部配重后。 當(dāng)前副支腿到達(dá)前橋墩中心處停下；b、調(diào)整前副支腿高度，使主梁縱向坡度不大于0.5%；c、用鋼絲繩配合倒鏈交叉斜拉前副支腿；（四）后支腿與前天車配合，將后托遷移至指定位置。前天車返回橋機(jī)后部。（五）啟動(dòng)中托上輪箱電機(jī)正轉(zhuǎn)，伸縮卷

15、揚(yáng)機(jī)反轉(zhuǎn)，主梁沿導(dǎo)梁勻速前進(jìn)，天車反向同速運(yùn)行，前支部分到達(dá)蓋梁頂部臨時(shí)位后停止。（六）前支腿與前副支腿配合，前移大約1m。（前支腿要過(guò)橋墩中心線，且不影響落梁）；（七）收縮后托與主梁脫離。用U型螺栓將主梁與中托固定。調(diào)整并固定前副支腿使主梁縱向坡度不大于0.5%；（八）對(duì)架橋機(jī)進(jìn)行全面檢查，并進(jìn)行數(shù)次的空載橫移，縱移試驗(yàn)，一切順利后，過(guò)孔完成。注意事項(xiàng)：（1） 導(dǎo)梁伸縮時(shí)注意觀察是否有竄動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)梁竄動(dòng)是橋機(jī)過(guò)孔的不安全因素之一，竄動(dòng)的主要原因多為鋼絲繩較松導(dǎo)致，將繩拉緊固定即可。（2） 在架橋機(jī)過(guò)孔或者架梁的整個(gè)過(guò)程中，主梁必須保持水平，主梁縱向坡度應(yīng)滿足不大于0.5%，要用水準(zhǔn)儀測(cè)量，不

16、能目測(cè)，特別是橋梁有縱坡時(shí)，目測(cè)誤差極大。（3） 主梁過(guò)孔時(shí)必須派專人站在前橋墩處觀察前副支腿是否發(fā)生位移、變形，特別是前橋臺(tái)較窄時(shí)，前副支腿要與橋墩設(shè)法固定，否則一旦竄動(dòng)超出前橋墩，將釀成重大事故。2.2 架橋機(jī)在曲線橋上邊板架設(shè)的技術(shù)研究 2.2.1 邊板架設(shè)的施工技術(shù)原理和工藝流程 1.技術(shù)原理 架橋機(jī)在曲線橋與直線橋上架設(shè)梁板的區(qū)別在于，平行四邊形和正方形的區(qū)別。曲線橋上架設(shè)梁板時(shí)，受到角度因素影響，如果不事先調(diào)整前后中拖輪角度，前后中拖輪就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重錯(cuò)位，當(dāng)架設(shè)中板時(shí)，由于存在邊板空間，可以臨時(shí)占用邊板位置調(diào)整角度，放置中板。但是在架設(shè)邊板時(shí)，前后中拖輪嚴(yán)重錯(cuò)位，將會(huì)有1個(gè)中拖輪過(guò)過(guò)

17、多懸空在邊板外面，導(dǎo)致架橋機(jī)重心上移外傾，受力極不均勻，發(fā)生橫向傾覆等重大安全事故。因此，我們選擇左右兩幅分段安裝架設(shè)梁板，每半幅調(diào)整一次角度，以單側(cè)邊板角度為主。 架橋機(jī)采用主梁為主要的承載受力單元，單元間采用型鋼和鋼板焊接而成。預(yù)制梁及提升小車的重量均由主梁承擔(dān)。在架設(shè)邊梁時(shí),與其內(nèi)側(cè)相鄰的兩片梁都不準(zhǔn)架，應(yīng)等到邊梁架好后，再架這兩片中板。 首先用運(yùn)梁平車配合提升小車將預(yù)制梁移至架橋機(jī)內(nèi)部，橫移大梁至待安裝邊梁的位置（主梁下弦與墊石邊線位于一條垂直線上）,同時(shí)提升小車放置主梁最內(nèi)邊，目的是保持架橋機(jī)的重心內(nèi)移下沉。然后架橋機(jī)的外側(cè)支腿橫移到待安裝邊梁位置的中心，將梁高度下移，降至距蓋梁墊石

18、45cm高度處落下(此時(shí)架橋機(jī)整體結(jié)構(gòu)受力仍在內(nèi)側(cè)，較為安全穩(wěn)定）。為了增大架橋機(jī)橫向抗傾系數(shù)，我們用倒鏈將內(nèi)側(cè)主梁與墩柱鎖死，增加內(nèi)側(cè)的抗傾受力W抗，最后再后用天車上的橫移機(jī)構(gòu)將梁片橫向移出，進(jìn)行落梁就位。 2.工藝流程架橋機(jī)架梁、安裝施工工藝流程墩臺(tái)頂面鋪橫移軌道架梁準(zhǔn)備拼裝架橋機(jī)鋪設(shè)軌道架橋機(jī)過(guò)孔落梁至橫移拖船架橋機(jī)天車提梁縱移天車梁體過(guò)孔安放橫移拖船拖拉橫移至設(shè)計(jì)位置千斤頂起梁并拆走拖船安放支座落 梁架完一孔全橋架設(shè)完畢選 梁裝 梁運(yùn)至架橋機(jī)天車下（喂梁）天車橫移至設(shè)計(jì)位置 本孔中梁邊梁 2.2.2 室內(nèi)、中間實(shí)驗(yàn)及結(jié)果 室內(nèi)方面：由于架橋機(jī)所面臨的工作環(huán)境和受力情況較為復(fù)雜，用常規(guī)的

19、方法只能以簡(jiǎn)化方式對(duì)主梁結(jié)構(gòu)從總體上作粗略的分析，很難精確了解主粱具體部經(jīng)的受力狀態(tài)。在這種情況下，只能在設(shè)計(jì)中使用較大的安全系數(shù)來(lái)保證主梁的安全可靠，這樣就會(huì)增加制造成本，甚至?xí)斐刹牧系睦速M(fèi)。若使用有限元分析法，則可對(duì)主梁在工作過(guò)程中出現(xiàn)的各種情況進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬，從而可較準(zhǔn)確、直觀地得到主梁各部分的應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)的分布情況。在設(shè)計(jì)階段通過(guò)大量的分析計(jì)算得到關(guān)于結(jié)構(gòu)改進(jìn)的可行方案，使設(shè)計(jì)、制造一次完成，進(jìn)而達(dá)到縮短設(shè)計(jì)周期、提高工作效率、節(jié)約成本的目的。 用有限元法對(duì)這種三角桁架式架橋機(jī)進(jìn)行分析，驗(yàn)證三角桁架式架橋機(jī)能否架設(shè)25m，32.5m系列T梁片；研究架橋機(jī)在縱移、喂梁及架邊

20、粱三種典型工況下進(jìn)行了靜力學(xué)分析和在主梁各部分的應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)的分布情況；架設(shè)25m T梁架橋機(jī)是最常用的一種，對(duì)其進(jìn)行分析，研究它的動(dòng)態(tài)特性，探討同類架橋機(jī)的性能分析方法。1、工況的選擇 在對(duì)主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析時(shí)，應(yīng)該選取主梁可能面臨的最不利的工況進(jìn)行分析，得出主梁在這些工況下的應(yīng)變，應(yīng)力和變形，從而考察主梁在這些工況下的強(qiáng)度及剛度是否能夠滿足使用的要求。架橋杭的工況有很多種，但歸結(jié)起來(lái)就只有兩大類，一類是空載工況，第二類是承載工況。我們將從這兩類工況中選擇幾種架橋機(jī)面臨的最不利的工況進(jìn)行分析。架橋機(jī)的平車在吊梁?jiǎn)?dòng)和停止時(shí)，會(huì)對(duì)架橋機(jī)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的縱向沖擊，也屬于不利工況。（1） 懸臂

21、縱移工況 架橋機(jī)在沖跨時(shí)，整個(gè)架橋機(jī)要從一個(gè)橋墩延伸至另一個(gè)橋墩，此時(shí)，架橋機(jī)后面加一個(gè)配重，架橋楓的前端處于完全懸空狀態(tài)，架橋機(jī)主要靠中支腿支撐，由于架橋機(jī)主梁有一定的重量，且架橋機(jī)的前支腿也有一定的自重，中支腿附近主梁會(huì)承受較大的彎矩作用，主梁前端剛度的大小更決定架橋機(jī)的縱移工作狀態(tài)，所以，這時(shí)主梁將處于不利狀態(tài)。 主梁后端荷載計(jì)算：兩天車作為配重放在主梁的后端，每個(gè)天車及吊具自重等效為載荷P天車=65000N，重量均勻分布在4個(gè)行走車輪上，每個(gè)車輪承載16250N。施加在與天車車輪接觸處的橫向單排三角桁架的節(jié)點(diǎn)上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)施加的荷載16250N；T梁重80t，自重502740N，由前天

22、車吊起一端作為配重，使架橋機(jī)前端完全懸空，然后架橋機(jī)進(jìn)行整體前移。而從實(shí)際考慮，天車吊著配重，只是為了讓架橋機(jī)前端翹起，相婁于在主粱的后端加一個(gè)y向的約束，使架橋機(jī)后端不能延y向移動(dòng)。所以主梁后端載荷不應(yīng)施加，只要約束后端X、Y、Z、RotZ的自由度即可。 計(jì)算結(jié)果：懸臂縱移工況主梁的加載模型如圖3-6所示，位移云圖如圖3-7所示，等效應(yīng)力云圖如圖3-8所示：軸向應(yīng)力圖如圖3-9所示：（2） 架設(shè)邊梁工況 架橋機(jī)在架邊梁的時(shí)候，要把梁片沿著架橋機(jī)的橫向移出，進(jìn)行落梁就位，所以此時(shí)，架橋機(jī)部分懸空，架橋機(jī)會(huì)處于偏心狀態(tài)，即架橋機(jī)的靠外側(cè)的主梁比里側(cè)主梁受力大，對(duì)架橋機(jī)單側(cè)主梁非常不利。 主梁受力

23、計(jì)算： 天車起吊的T梁重=800000N，天車自重P車=65000N，架設(shè)邊梁時(shí)，T梁中心線與三角桁架主梁中心線的偏離距離約為1.1m，取動(dòng)載沖擊系數(shù)K=12。梁的橫向受力模型如圖3-22所示： 圖3-22架邊粱工況 由MA=0得：P右L一(KP梁2+P車)Ll=0， 即P右×4.2一(1.2x8000002+78500)x1.0=0 解得：P右=132976N P左=(KP梁2+P車)一PX=558500N 故與天車每個(gè)輪接觸處的主梁的受力分別為： (1)左邊三角桁架主梁上與天車每個(gè)輪接觸處的主梁處受力為： P左輪=P左2=5585002=279250N (2)右邊三角桁架主梁上與

24、天車每個(gè)輪接觸處的主梁處受力為： P右輪=P右2=1329762=66488N計(jì)算結(jié)果： 架邊梁工況中主梁的加載模型如圖3-23所示，位移云圖如圖3-24所示，等效應(yīng)力云圖如圖3-25所示：軸向應(yīng)力圖如圖3-26所示，局部等效應(yīng)力云圖如圖3-27所示：2、結(jié)果分析與結(jié)論(1) 主梁的最大位移為28.412mm，發(fā)生在懸臂工況中，位于主梁的最前端。梁的許用撓度應(yīng)在(1/250)一1/800)*L之間取值，由于架橋機(jī)屬于重載，故取架橋機(jī)許用撓度為（1400)*L。主梁前端懸臂一段總長(zhǎng)L=30m，所以，其許用撓度為fc=（1400)*L=（1400)x30=0.075m=75mm。架橋機(jī)的最大撓度為

25、fmax=28.412mm<75mm，說(shuō)明架橋機(jī)剛度滿足要求。(2) 主梁的最大應(yīng)力值為142MPa，發(fā)生在架邊梁工況中，位于前支腿處的主梁的下弦桿上。主梁材料為16Mn，許用應(yīng)力為Ó16Mn=230MPa，Ómax=142MPa<Ó16Mn，所以滿足強(qiáng)度要求。3、中間實(shí)驗(yàn)主梁是架橋機(jī)的主要工作部件，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度及施工過(guò)程中的穩(wěn)定性必須有充分保證。2015年4月我們雇傭第三方檢測(cè)單位對(duì)HDJH40/150II（A）檢查，進(jìn)行強(qiáng)度和力學(xué)性能檢驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：主梁在150t負(fù)荷下未見破壞，剛度和強(qiáng)度滿足要求，說(shuō)明其材料以及焊接質(zhì)量良好（上圖為檢驗(yàn)報(bào)

26、告）。 2.2.3 邊板架設(shè)方案設(shè)計(jì)與施工 架橋機(jī)在曲線橋上架設(shè)邊板時(shí)，由于配置的橫移軌道無(wú)法滿足工況，因此，我們無(wú)法一次性架設(shè)橋梁，我們中間需要橫移一次軌道，以以便于調(diào)整角度。首先根據(jù)彎曲半徑調(diào)整架橋機(jī)斜角，將兩列主梁前后相對(duì)于橫移道軌的位置調(diào)整，轉(zhuǎn)向法蘭具有轉(zhuǎn)向功能能調(diào)整角度（轉(zhuǎn)向法蘭位于中托里），滿足使用要求。這時(shí)，前支腿、中托輪箱、提升小車、上橫梁、前框架等隨之做好相應(yīng)的調(diào)整。無(wú)論彎橋還是直橋，前后的橫移軌道，位置沒(méi)有改變，必須是平行的。 （一）使用前，我們還需要現(xiàn)場(chǎng)做二個(gè)試驗(yàn)，一個(gè)為靜載試驗(yàn)，即先起升額定荷載，再起升1.25倍額定荷載離地面100mm處，懸停10分鐘后卸去負(fù)荷，檢查架

27、橋機(jī)主梁是否有殘余變形，反復(fù)數(shù)次后，主梁不再有殘余變形，不得將靜載載荷用于動(dòng)載。橋機(jī)每轉(zhuǎn)場(chǎng)一次，都必須反復(fù)重新進(jìn)行此類靜載試驗(yàn)，否則不得投入使用。另一種為動(dòng)載試驗(yàn)，即以1.1倍額定載荷使提升小車在5m范圍內(nèi)慢速反復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，和制動(dòng)機(jī)構(gòu)及電器控制應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確可靠，主梁震動(dòng)正常，機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。卸載后各機(jī)構(gòu)和主梁無(wú)損傷和永久變形。橋機(jī)每轉(zhuǎn)場(chǎng)一次，都必須反復(fù)重新進(jìn)行此類動(dòng)載試驗(yàn)，否則不得投入使用。 （二）用運(yùn)梁炮車配合提升小車將預(yù)制梁喂到架橋機(jī)內(nèi)部。 （三）兩臺(tái)提升小車提著預(yù)制梁縱向喂梁大約到位后，橋機(jī)橫移至次邊梁位置。 （四）將預(yù)制梁放下距支座45cm處，檢查調(diào)整預(yù)制梁橫向、縱向角度，使其到位。 （五）

28、架橋機(jī)大車橫移至邊梁位置(提前在橫移軌道上標(biāo)記好，一般懸空1m)，同時(shí)，提升小車提著預(yù)制梁橫向內(nèi)移，使其一直保持在次邊梁位置。 （六）架橋機(jī)大車到位后，用倒鏈將大梁兩端與立柱鎖死，待一切準(zhǔn)備就緒后，將提升小車橫移至提升小車鋼絲繩距主梁下炫時(shí)停下，此時(shí)預(yù)制梁到位，落下預(yù)制梁到邊梁位置。圖為架設(shè)邊板時(shí)，架橋機(jī)大車就位后，靠提升小車橫移鋼絲繩使邊梁就位2.3 架橋機(jī)在縱坡4%以上的下坡作業(yè)時(shí)穩(wěn)定安全技術(shù)保障措施 2.31 一般防范措施 預(yù)制梁喂梁、架設(shè)或架橋機(jī)過(guò)孔時(shí)，操作人員只服從總指揮人員的口令，由專人指揮。多人掛鉤時(shí)，操作人員只服從吊運(yùn)前確定的指揮人員的指揮，但對(duì)任何人發(fā)出的危險(xiǎn)信號(hào)，操作人員應(yīng)

29、立即采取相應(yīng)措施。 1、主梁過(guò)孔運(yùn)行時(shí)，設(shè)專人觀察和監(jiān)聽各電機(jī)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如果發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或聽到不正常聲音時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)措施，并停車檢查，排除故障。并注意整機(jī)縱移時(shí)，起重行車必須移至最后作配重。 2、無(wú)論是上行縱坡還是下行縱坡，均要求每次過(guò)孔后調(diào)整前支點(diǎn)約高于后支點(diǎn)。 3、架橋機(jī)定位后任何人不得隨意拆除穩(wěn)固各受力點(diǎn)的支撐鋼管、葫蘆、卡子、纜風(fēng)等保險(xiǎn)設(shè)施。 4、運(yùn)梁軌道及架橋機(jī)橫移軌道枕木應(yīng)墊到梁的中心，不能靠近翼緣板。 5、架橋機(jī)中所使用的所有支墊必須牢固可靠，必須采用接觸面摩擦系數(shù)大的優(yōu)質(zhì)雜木，嚴(yán)禁用鋼板直接支墊。 6、在架橋機(jī)縱移或橫移軌道兩端，必須設(shè)置鐵擋（或限位裝置），以確保架橋機(jī)

30、的安全。 7、在吊裝T梁時(shí)，應(yīng)使承載均勻、平穩(wěn)，不能忽起忽落；起升機(jī)構(gòu)的鋼絲繩應(yīng)保持垂直；同時(shí)，起吊和降落做到同步，注意控制好前后端的高度差；在架橋機(jī)所受的負(fù)荷不能超過(guò)其最大起重量的情況下方可起吊T梁，。 8、在操作過(guò)程中，設(shè)專人分別位于前、后支架觀察和監(jiān)聽，如果發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或聽到不正常聲音時(shí)，立即通知總指揮采取相應(yīng)措施，并停車檢查，排除故障。未找出原因，不能開車。 9、架橋機(jī)正在吊運(yùn)T梁中，如遇停電或電氣故障，T梁無(wú)法放下時(shí)，操作人員應(yīng)馬上緊急通知下面人員立即疏散，操作人員不準(zhǔn)離開崗位。地面人員應(yīng)立即將危險(xiǎn)區(qū)域用繩子圍起來(lái)，并警戒，任何人不得通過(guò)，然后請(qǐng)檢修人員檢修。 10、每次梁落到位后

31、，要立即穩(wěn)固措施，連接板鋼筋要焊好、焊牢。 11、架橋機(jī)架梁作業(yè)時(shí)，每安裝一孔必須進(jìn)行一次全面安全檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即停止工作，及時(shí)處理后方能繼續(xù)作業(yè)，不允許機(jī)械及電氣設(shè)備帶故障工作。 12、操作人員要做到十不吊： （1）指揮信號(hào)有誤或不明確 ； （2）超負(fù)荷； （3）預(yù)制梁上有人； （4）安全裝置不靈； （5）下大雨 ； （6）能見度低、視線不好(尤其是夜間)； （7）起重鋼絲繩滑槽； （8）預(yù)制梁被掛??； （9）預(yù)制梁緊固不牢； （10）風(fēng)力超過(guò)六級(jí)。圖為配重梁，內(nèi)部灌滿混凝土，以增加自身重量圖為u型卡，為了防止吊梁時(shí)，主梁滑動(dòng)觸發(fā)安全事故 2.32 重點(diǎn)防范措施1、架橋機(jī)大車橫移至邊梁位置

32、(提前在橫移軌道上標(biāo)記好，一般懸空1m)時(shí)，在橫移軌道兩端做好標(biāo)記，另外焊上軌道擋板，為了防止架橋機(jī)操作手操作失誤，當(dāng)輪軸橫移超過(guò)擋板時(shí)，就會(huì)觸發(fā)限位器立即使大車斷電。2、在架設(shè)邊梁時(shí)，在橫移軌道的內(nèi)側(cè)，用鋼筋將軌道和橋面梁板的預(yù)埋鋼筋焊接一起，防止架設(shè)邊梁時(shí)，軌道重心上浮，側(cè)翻。3、由于橋面縱坡相對(duì)較大，4%縱坡，跨度25m，高差1m，我們除了使用中拖部分的液壓油泵頂起部分高度，還需要在橫移軌道下面墊上枕木（間距小于30cm），以便調(diào)整主梁的縱坡小于0.5%，但是枕木過(guò)高，又會(huì)引起工作狀態(tài)的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致副前支腿來(lái)回竄動(dòng)，引發(fā)安全事故。所以我們會(huì)用鋼絲繩配合倒鏈交叉斜拉前副支腿，使其固定，防

33、止滑動(dòng)。4、在喂梁時(shí)，由于橋面縱坡相對(duì)較大，4%縱坡，有可能會(huì)引起拉梁炮車失控，自己下滑或者后滑，為了防止此類事故的發(fā)生，我們除了每次使用前對(duì)炮車的剎車系統(tǒng)進(jìn)行檢查維修外，在喂梁時(shí)，會(huì)增加2名員工，跟隨炮車前行，同時(shí)在炮車輪胎下，放置10cmx10cm方木，控制使其與炮車同步前行，以作備用剎車之需。圖為橫移軌道畫好的標(biāo)記，以及防止操作失誤，所焊的擋板圖為限位器，觸碰擋板可使架橋機(jī)立即斷電，一種自我保護(hù)裝置圖為為了防止架設(shè)邊梁時(shí)，架橋機(jī)懸空，導(dǎo)致軌道重心上浮，所增加的一道防范措施圖為過(guò)孔后，用鋼絲繩配合倒鏈將橫移軌道與立柱拉緊鎖死2.4 本項(xiàng)目取得的主要成果（1） 通過(guò)架橋機(jī)縱向以及橫向傾覆穩(wěn)定性計(jì)算，得出結(jié)論，即導(dǎo)梁伸出16米時(shí)，架橋機(jī)車橫移懸空1米時(shí)，穩(wěn)定性最高，工作效率最高，以此為依據(jù)，指定可靠可行的技術(shù)施工方案。（2） 采用有限元分析軟件ANSYS，對(duì)三腳桁架架橋機(jī)進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬，從而對(duì)三腳桁架主梁進(jìn)行了剛度和強(qiáng)度校核，同時(shí)較準(zhǔn)確、直觀地得到主梁各部分的應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)的分布情況。在設(shè)計(jì)階段通過(guò)大量的分析計(jì)算得到關(guān)于結(jié)構(gòu)改進(jìn)的可行方案，使設(shè)計(jì)、制造一次完成，進(jìn)而達(dá)到縮短設(shè)計(jì)周期、提高工作效率、節(jié)約成本的目的。（3） 理論上，通過(guò)對(duì)施工、技術(shù)原理的分析，找出施工中，關(guān)鍵的控制點(diǎn)，配合理論上計(jì)算結(jié)果，制定更加嚴(yán)謹(jǐn)可靠的