鐵路中橋跨鐵路T梁吊裝專(zhuān)項(xiàng)施工方案

1、PAGE PAGE 12峰福鐵路中橋跨鐵路T梁吊裝專(zhuān)項(xiàng)施工方案工程概述武夷山大紅袍山莊專(zhuān)用通道工程位于武夷山市城區(qū)南部，為大紅袍山莊專(zhuān)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(xiàn)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。梁片架設(shè)大紅袍山莊專(zhuān)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(xiàn)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73T?？玷F路

2、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(mén)吊吊裝，運(yùn)梁炮車(chē)運(yùn)輸，雙導(dǎo)梁架橋機(jī)架設(shè)，運(yùn)輸距離約100m。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(xiāo)、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(chē)，其中2臺(tái)為可轉(zhuǎn)位主動(dòng)平車(chē)，2臺(tái)為前部主動(dòng)平車(chē)，2臺(tái)為尾部被動(dòng)平車(chē)。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(chē)，每?jī)膳_(tái)橫梁縱移平車(chē)之間由天車(chē)連接，天車(chē)橫梁上鋪設(shè)有鋼軌，供天車(chē)橫向行走。橫梁縱移平車(chē)是單軌主動(dòng)平車(chē)，每組橫梁的兩臺(tái)縱移平車(chē)由

3、電氣線(xiàn)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(chē)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(chē)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(wèn)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(chē)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(lái)保證了安全又可以順利的架設(shè)邊梁。導(dǎo)梁平車(chē)用枕木：導(dǎo)梁平車(chē)用枕木由廠(chǎng)家設(shè)計(jì)的鋼枕來(lái)代替，用螺栓固定在貝雷片上。中部

4、平車(chē)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(chē)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(guò)大有可能發(fā)生傾斜。尾部平車(chē)行走用枕木(被動(dòng)行走)：尾部平車(chē)行走用枕木與中部平車(chē)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 1m15cm15cm的枕木，在枕木上放2cm150cm250cm的鐵板，供架橋機(jī)移跨用。1、主要結(jié)構(gòu)及參數(shù)天車(chē)天車(chē)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，安裝提升機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)。表一 天車(chē)提升機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)提升機(jī)構(gòu)行走機(jī)構(gòu)最大起重50t小車(chē)

5、運(yùn)行速度5.9m/min提升速度0.85m/min電動(dòng)機(jī)3Kw-8P電動(dòng)機(jī)11Kw-8P制動(dòng)器型號(hào)TJ2-200減速器JZQ400減速器型號(hào)JZQ350總傳動(dòng)比100軌距1505mm制動(dòng)器TJ2-300跑輪直徑400mm滑輪組倍率14鋼軌P50表二 JM5卷?yè)P(yáng)機(jī)安全系數(shù)確定額定拉力50KN鋼絲繩抗拉強(qiáng)度鋼絲繩直徑21.5mm破斷力總和152KN安全系數(shù)N5橫梁縱移平車(chē)(單軌道)：四臺(tái)橫梁縱移平車(chē)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(guò)齒輪副帶動(dòng)上跑輪運(yùn)轉(zhuǎn)。表三 橫梁縱移平車(chē)主要技術(shù)參數(shù)承載重量25t跑輪直徑400減速

6、器型號(hào)JZQ350制動(dòng)器型號(hào)TJ2-200電動(dòng)機(jī)4Kw-6P運(yùn)行速度7.6m/min前后輪軸距離1600mm鋼軌P50導(dǎo)梁平車(chē)：由4臺(tái)單軌主動(dòng)平車(chē)及2臺(tái)被動(dòng)平車(chē)組成。表四 導(dǎo)梁平車(chē)主要技術(shù)參數(shù) 名稱(chēng)參數(shù)前部主動(dòng)平車(chē)(單軌)中部導(dǎo)梁動(dòng)平車(chē)(單軌)尾部導(dǎo)梁平車(chē)(單軌)承載t2535025跑輪直徑mm402460400行走速度m/min7.67.6/減速器型號(hào)BWD-59JZQ350/制動(dòng)器型號(hào)TJ2-200TJ2-200/電動(dòng)機(jī)2.2Kw-6P5.5Kw-6P/前后輪輪距700700700軌距mm/鋼軌P43P43P43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。

7、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(chē)。貝雷片之間用貝雷銷(xiāo)進(jìn)行連接，每一節(jié)之間用支撐架進(jìn)行連接，加強(qiáng)弦桿之間用貝雷銷(xiāo)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(guò)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(chē)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(lái)，頂?shù)綄?dǎo)梁下面的空間能方便的安裝中部平車(chē)和尾部平車(chē)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(chē)。在距前部平車(chē)31.5m處安裝中部平

8、車(chē)，在距中部平車(chē)18m處安裝尾部平車(chē)。平車(chē)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(chē)安裝好，用吊車(chē)把橫梁縱移平車(chē)吊到鋼軌上，然后用吊車(chē)再把天車(chē)吊到橫梁縱移平車(chē)的軌道上。鋪設(shè)中部平車(chē)于尾部平車(chē)行走軌道，用千斤頂和枕木垛子相互配合把中部平車(chē)和尾部平車(chē)放到軌道。然后開(kāi)始布線(xiàn)，布完線(xiàn)開(kāi)始試車(chē)，先試橫梁縱移平車(chē)，看平車(chē)行走是否平穩(wěn)，輪子是否有啃軌現(xiàn)象。二臺(tái)車(chē)聯(lián)機(jī)行走是否方向一致，行走速度是否相同，剎車(chē)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(chē)進(jìn)行試車(chē)。試完車(chē)后，用卷?yè)P(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

9、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（包括枕木及軌道）：0.1879t/m（單排加強(qiáng)貝雷）橫梁縱移平車(chē)：16t/臺(tái)天車(chē)：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：202、總體布置說(shuō)明架橋機(jī)主要由導(dǎo)梁、天車(chē)橫梁、橫梁支腿、開(kāi)車(chē)、前部平車(chē)總成、中部平車(chē)總成、尾部平車(chē)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

10、，前支點(diǎn)至中支點(diǎn)的距離為33.5m架橋機(jī)導(dǎo)梁截面：1.7m1.3m架橋機(jī)導(dǎo)梁底部由前部平車(chē)總成、中部平成總成、尾部平車(chē)總成。吊裝系統(tǒng)由2套天車(chē)橫梁總成和4臺(tái)橫梁縱移平車(chē)組成。吊裝系統(tǒng)采用：2臺(tái)天車(chē)。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(chē)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(chē)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)

11、，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(xiāo)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(chē)橫梁總成（包括橫梁、天車(chē)、橫梁縱移平車(chē)等）自重：p311tc前部平車(chē)總成自重：p23.5td尾部平車(chē)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(jiàn)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)

12、尾部適當(dāng)配重，設(shè)計(jì)過(guò)程中以25t計(jì)算：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(chē)位于A點(diǎn)橫梁上P233.5m+RA16m+q1L12/2q1L22/2+(2P3+250KN) 16m(其中L133.5m，L220.5m)RA149.4KN，RB964.45KN因?yàn)镽A遠(yuǎn)大于零，故是安全的。傾覆里矩：M11/2q133.52+p233.57499.18KN.M平衡力矩：M21/2q120.52+(2p3150KN) 16+p41610359.2KN.M即：M2M1，因此，平衡力矩大于傾覆力矩，滿(mǎn)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)

13、，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：RA49.4KN，RB964.45KN。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(xiāo)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：fmaxf1+f2f1-p233.53/(3EI) -35KN33.53m3/(3EI)f2-q133.54/(8EI) -11.275KN/m33.54m4/(8EI)所以：fmaxf1+f2-p233.53/(3EI) -q133.54/(8EI)-35KN33.53m3/(3

14、210109N/m21732303.2m410-8)-11.275KN/m33.54m4/(8210109N/m21732303.2m410-8) -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由于貝雷片和加強(qiáng)弦桿共同受力，所以有：允許彎曲M允許4809.429618.8KN.mM中7499.18KN.m即貝雷片抗彎強(qiáng)度滿(mǎn)足施工要求。b銷(xiāo)子抗剪驗(yàn)算：銷(xiāo)子所受剪力為Q96.445t/248.22tQ允許55t，滿(mǎn)足施工要求。c貝雷桁架抗剪驗(yàn)算：貝雷桁架所受剪力為Q964.45KN/2482.225KNQ允許698

15、.9KN,滿(mǎn)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：f1p233.53/(3EI) 35KN33.53m3/(3210109N/m2 1732303.2m410-8) 0.12m主桁架自重(含鋼枕、鋼軌)產(chǎn)生撓度：f2q133.54/(8EI) 11.27533.54/(8210109N/m21732303.2m410-8) 0.488m所以彈性撓度f(wàn)彈f1+f20.12+0.4880.608m60.8cmb非彈性撓度計(jì)算：銷(xiāo)子與銷(xiāo)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(lái)計(jì)算非彈性撓度。F非+300SINNO211+0.3+0.6+

16、0.9+1.2+1.5+1.8 +2.1+2.4+2.7+3+3.341.8cm即懸臂撓度：fF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(mǎn)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。WA15.75348.975+3533.56668KN.mW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

17、.987533.5-15.75348.9751403KN.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(chē)至跨中時(shí)為又一不利狀態(tài)，驗(yàn)算內(nèi)容：a天車(chē)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(chē)橫梁總成（包括橫梁、天車(chē)、橫梁縱移平車(chē)等）自重 P311t（天車(chē)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(chē)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PP4/4+P5/28

18、0/4+4.5/222.25t(橫梁支腿斜撐能承受一部分力)橫梁及軌道自重q0.184t/m，則橫梁最大彎矩M橫梁Pmax2.45+q5.542/8222.45+0.1845.542/847.6t.m橫梁其組合截面抗彎模量（B320，H400，b296，h368）WBH3-bh3/6H2.8，則橫梁最大截面應(yīng)力：170Mpa235Mpa，故橫梁滿(mǎn)足施工要求。b、支點(diǎn)反力的計(jì)算當(dāng)前天車(chē)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：RA62.5t，RB78.8t，RC41.6tD、主桁內(nèi)力驗(yàn)算a、銷(xiāo)子抗剪驗(yàn)算同樣，銷(xiāo)子所受剪力q78.8/239.4tq允許5

19、5t，滿(mǎn)足施工要求。b、主桁彎矩驗(yàn)算當(dāng)前天車(chē)運(yùn)行至跨中處斷面所受彎矩最大M中41.616.75+1.127516.752/2854.97t.m480.942，小于在狀態(tài)一中主桁承受彎矩。即貝雷片抗彎強(qiáng)度滿(mǎn)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(chē)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。P61t，q1.1275t/m。 M鼻梁577.5KN.m所以跨中撓度：f6133.53/48EI+1.1275533.54/384EI-57.75 33.53/4EI3.23cmL/4008.375cm即跨中撓度未超過(guò)規(guī)范允許值，滿(mǎn)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

20、內(nèi)容：前部橫梁強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算當(dāng)前天車(chē)運(yùn)行至前部平車(chē)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）+1.1275542/2+9100+112) 30/2RB33.5RC+RB1.127554+(100+11/2)+3由此得:RC77.76t，RB108.13t，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（RCX3/6-qX4/24-CX）/（EI）（其中X16m，q11.275KN/m，RC777.6KN，E210109N/m2，I1732303.210-8m2，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P0.7+0.1646.32/828t.m(橫梁支腿斜撐能承受一