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时间:2017-11-30
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1、钢桁梁整体吊装施工技术研究 摘要:本文通过金溧河桥81.96m钢桁梁整体吊装施工技术研究,钢桁梁在临河面平地拼装成型,500吨和300吨两台浮吊共同抬吊,整体安装。成功解决了600吨级钢桁梁架设难题,为同类桥梁的施工提供了一定的借鉴和参考。 关键词:整体吊装;钢桁梁 中图分类号:TU74文献标识码:A 1、工程概况 金溧河桥位于丹金溧漕河常州辖区金坛段,由于丹金溧漕河航道由五级整治为三级而新建的一座桥梁。新建桥梁位于老桥下游14m处,是一座主跨81.96m的下承式钢桁梁。主桁采用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系,节间长度6.75m,主桁
2、高度11m,高跨比为1/7.36。两片主桁中心距为13.2m,宽跨比为1/6.14,桥面宽度为12.0m。钢桁梁主要由上下弦杆、斜竖杆、横梁、纵梁、上下平联及横联组成,整个梁体自重600余吨。 构件名称示意图 钢桁梁构件采用工厂加工制作,桥位河道边平地拼装,500吨和300吨两台浮吊共同抬吊,整体安装。 钢桁梁河边整体拼装成型 钢桁梁整体吊装 施工方案比选 由于丹金溧漕河水运繁忙,过往船只川流不息,且过千吨级的船舶及拖挂船队很多,施工期间不得断航,按照海事部门要求,航道内若设置支架,其净跨度不得小于45m,通航限高不得
3、小于7m。根据以上现场施工条件,对可行性方案进行比选。 (1)有支架安装 优点是钢桁架在拼装平台上进行拼装,质量易得到保证,无须拼装场地,直接在主跨间拼装合龙。缺点是为了达到通航孔要求,支架跨径较大,水上高空作业空间狭窄,拼装难度较大,且严重影响通航,同时过往船只对支架安全影响较大。 (2)缆索吊装架设 此方案优点不受航道限制,对通航也没影响。缺点是施工速度慢,投入成本也大。 (3)浮拖法 优点是钢桁梁在岸上引道上拼装,将跨河支架变成了在船上可以浮动的托架,对通航的影响非常有限,缺点是方案较复杂,滑道对接、钢桁梁上船、浮拖行进及落
4、梁就位难度较大。 (4)整体吊装法 优点将水上高空作业转化为陆上平地作业,降低了施工风险,施工速度快,封航时间短,缺点要求在临河区域有拼装场地,且需要较大吨位的浮吊。 经过认真论证和比选,最终确定整体吊装架设为本钢桁梁的实施方案。 3、主要施工步骤 钢梁在拼装场地全部拼装,采用500t和300t浮吊浮吊整体吊装架设就位,主要施工步骤如下: 步骤一:完成基础、主墩及盖梁施工; 拼装场地与桥位及河道关系 步骤二:搭建拼装脚手架,利用汽车吊在拼装场拼装钢桁梁主桁、上下平联、横梁、纵梁、桥门架及横联; 步骤三:利用浮吊整体吊
5、装钢桁梁; 步骤四:钢梁就位后,从两端向中间分别安装预制桥面板。 步骤五:进行桥面系施工。 4、关键技术研究 4.1、吊点选择 进行市场调研,了解周边区域内河浮吊起重设备状况,根据现有浮吊设备,采取500吨和300吨的两台浮吊抬吊法进行吊装。根据两台浮吊设备的起重性能如下表。 300t/500t浮吊起重负荷表(主扒杆长度40m) 浮吊型号300t浮吊500t浮吊 水平仰角(度)656055504540656055504540 起吊重量(吨)300280255225195150400380355315265200 吊点距
6、艏(吨)9.512151820229.51215182022 起吊高度(米)363432292724363432292724 通过计算钢桁梁在吊装过程中不同吊点处的支点反力,合理选择钢梁吊点位置,设置不对称吊点以满足吊装设备不统一的问题,保证不同型号浮吊设备充分发挥性能,完成吊装任务。本钢桁梁通过将吊点设置在上弦节点A2、A4、A3/、A5/处时,通过计算两吊的起重力分别为240吨和360吨。满足起重设备的起重性能。 钢桁梁吊装支反力图 由桁架钢桁梁吊装支反力图知:桁架各支点力分别为2399.8kN,3599.6kN。 图1
7、钢桁梁节段吊点位置布置图 4.2、吊具设计与施工 钢桁梁吊装,通过利用上弦节点A2、A4、A3/、A5/处既有螺栓孔群,在节点内外侧通过M24螺栓各加贴一块30mm厚的Q370qE钢板,连接钢板均高出钢桁梁上弦杆顶面50cm,并在其上焊接一块720*800*30mm的Q370qE盖板,将节点内外侧加贴的连接钢板连接起来,并按间距20cm设置16mm厚度加劲板加固内外侧加贴连接板,钢桁梁吊装时,为有效减少吊索对钢桁梁的横向压力,在同节点上平联横杆上安装一根φ426*8mm钢管作横撑,将左右两吊点相连,以抵抗吊装过程中产生的横桥向水平力;为便
8、于钢丝绳栓结,在节点处连接盖板顶焊接销轴,销轴采用直径10cm,材质为40Cr,耳板采用500*420*30mm的Q235钢板,在销轴位置处开孔,并在开孔处内外侧各
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