摘要:津滨轻轨工程一跨京山铁路钢混结合梁,其桥墩距京山铁路太近,因而施工难度大,危险性大。文章主要介绍该桥的钢混结合梁施工技术要点。
关键词:钢混结合梁 施工方法 拖拉 旋转
1 工程概况
此桥位于天津市东丽区中心庄与大无缝之间,斜跨京山铁路。钢混结合梁位于ｒ=600ｍ的曲线上,全长50ｍ。ｃ110#墩、ｃ111#墩分别位于京山铁路南北两侧,墩高13ｍ。铁路南侧ｃ110#墩外边缘最近点距南侧轨道外轨4.8ｍ;北侧ｃ111#墩外边缘最近点距北侧轨道外轨5.6ｍ,现场平面布置图见图1所示。钢梁总重2240ｋｎ,高2 .9ｍ,宽5ｍ,分为左右两个箱梁体(每片梁宽2.0ｍ,重约1060ｋｎ),中间有横隔梁(宽1.6ｍ)连接。纵向分为三段,长度分别为10ｍ、30ｍ、10ｍ。钢梁顶部桥面板厚度为30ｃｍ,宽度为8.9ｍ。钢梁断面图详见图2。
本桥工程特点是桥墩临近京山铁路线。而京山线是进入东北地区的铁路主干线,确保其畅通和行车安全在施工中高于一切。因此施工难度大,危险性大。
2 施工方案
按照钢梁设计形式,将钢梁分两片拼装,分别将钢梁横移至纵向滑移轨道,用卷扬机纵向拖拉至指定位置。然后一端用履带吊车吊起,另一端用履带吊吊着旋转至指定位置。接着将钢梁吊着走行至预定安装位置,当两片钢梁就位后安装横隔梁组成一体。wwW.11665.cOm最后,进行桥面板施工。
2.1 施工工艺(见施工流程图3)
2.2 施工准备
1)将施工便道和现场场地回填,用压路机平整碾压,密实度达到95%以上。履带吊车行走路线下铺垫一层约5ｃｍ厚的石子,履带吊车行走路线及作业位置必须铺设钢板,满足吊车走行及施工的需要,防止吊装过程中吊车部位发生沉陷。现场吊车就位及拼梁、移梁处填土至4.17ｍ标高,场地四周设排水设施;
2)安装卷扬机,并进行试运转;
3)在墩顶及梁体上划好就位线,并复核墩顶标高;
4)拼装钢梁;
5)在钢梁拼装处附近、京山线南侧,进行钢梁试移、试吊;
6)在吊梁现场准备一台75ｋｗ发电机,并进行试运行,确保设备正常运转。
2.3 铺设拖拉梁轨道
在指定位置用ｃ20混凝土浇筑平台,平台长60ｍ,宽2ｍ,高0.6ｍ,在平台前后端分别预埋φ20圆钢拉环,用以固定滑轮和卷扬机。将轨排镶入混凝土平台内,在轨排上放置运梁小车,轨排前后端设置车挡。靠近京山线的小车距轨排前端20ｍ,为拖拉钢梁过铁路线的预定走行距离。钢梁底面标高高于京山铁路轨面标高1ｍ。
2.4横移钢梁
用两台吊车将钢梁吊起,横移至拖拉梁轨道运梁小车上,前端用枕木支垫好。
2.5纵向拖拉移梁
要点封锁线路后,用卷扬机将钢梁悬臂拖拉至指定位置,见第一片钢梁吊装示意图(图4)。
在纵向拖拉钢梁时,梁后部制动卷扬机随钢梁前进不断放松钢丝绳,但要保持一定的制动能力以防止因冲击振动而向前冲撞。
2 .6 旋转移梁
1)采用“双吊车整体直吊法”吊装,两台吊车分别是200ｔ履带吊车和150ｔ履带吊车。
2)两台吊车的起重性能选择见表1。
3)当第一片梁拖拉到预定的吊装位置时,起重工开始分别拴绳扣。吊点选择在距钢梁两端1.15ｍ处,吊绳选用长15ｍ、φ66.5ｍｍ的钢丝绳,垫好钢丝绳保护物。吊车收绳使钢丝绳稍微吃上力,同时保持吊钩始终与钢梁中心垂直。
4)两台吊车同时起吊,并保持匀速上升,钢梁两端要挂上幌绳,由地面人员溜住,以避免其摇摆晃动。当上升到超过混凝土梁顶面标高时,开始旋转使钢梁平稳吊运至指定位置。然后一端用150ｔ履带吊车吊着,另一端用200ｔ履带吊车吊着走行至预定安装位置上方。
2.7钢梁就位
当确定帽梁上没有异物,同时在指挥人员下达命令后方可落梁。钢梁落下、支稳、找正后才可完全摘钩,吊装流程图见图5。
2.8 申请销点
每片钢梁一次吊装就位,每次作业时间50ｍｉｎ,要点时间59ｍｉｎ。
第一片梁调整到设计位置后,按上述2.4～2.8步骤吊装另一片梁就位。两片梁均安装到设计位置后,安装横隔梁、铺设桥面板。
3 架梁安全检算
以钢梁的重量和桥孔跨径为基础,对吊车、钢丝绳、卷扬机受力进行检算,确保架梁的安全。钢梁总重量为2240ｋｎ,单片钢梁重按1060ｋｎ计算。
3.1 ÷拖拉牵引力计算
ｆ=ｋφｑ=0.05×1060=53ｋｎ
式中 ｆ———拖拉架设所需牵引力,ｋｎ;
ｋ———阻力调整系数,取1.0;
φ———滑道摩阻系数,取0 05;
ｑ———钢梁自重,ｋｎ。
根据牵引力53ｋｎ,选用ｈ8×1ｋｂｌ滑轮。
3.2 卷扬机的选择
ｐ=ｋｎｆ=0.549×53=29.1ｋｎ
式中 ｐ———绳头拉力;
ｆ———滑移牵引力;
ｋｎ———滑轮组省力系数。
选用ｊｍ5型卷扬机。
3.3 拖拉梁钢丝绳的选择
最大合力为29.1ｋｎ,安全系数取6,则钢丝绳的破断拉力:ｐ=29.1×6=174.6ｋｎ。钢丝绳的破断拉力:ｆ=174.6/0.85=205.4ｋｎ,查表选用φ20ｍｍ6(19)抗拉强度为1550ｎ/ｍｍ2的钢丝绳。
3.4 吊梁钢丝绳的选择
履带吊车吊点最大合力为530ｋｎ,安全系数取8,则钢丝绳的破断拉力:ｐ=530 /(2×ｃｏｓ15°)×8=2195ｋｎ。钢丝绳的破断拉力:ｆ=2195 /0.8=2744ｋｎ,查表选用φ66 .5ｍｍ6(61)抗拉强度为1700ｎ/ｍｍ2的钢丝绳。
4 结语
1)本分项工程作为典型的分片吊装、高空拼接的施工项目,在施工前提出了较为合理的施工组织方案,并经受了现场的检验。
2)本分项工程施工方案提出的在地面进行构件滑移,到位后起吊,达到高度后空中旋转定位的施工方法,对类似施工项目具有很好的参考作用。
3)本分项工程中临时工程数量较小,对京山铁路运输的影响也较小,可供其他项目借鉴。
参考文献
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