李 浩 李 川
(中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司,廣東 廣州 510800)
五邑路輔道麻園河跨麻園河,橋位區(qū)地面標(biāo)高為3.4~3.8m,麻園河水底標(biāo)高0.1-0.8m。上部結(jié)構(gòu)為1-25m預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼小箱梁,簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu),按部分預(yù)應(yīng)力A類(lèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)。小箱梁預(yù)制梁長(zhǎng)25m,高1.4m,由4片中梁+2片邊梁組成,中梁寬2.4m,重75.78t,邊梁寬2.85m,重83.58t。
麻園河橋右側(cè)為已經(jīng)澆筑好的金星路墩柱及麻園河舊橋,舊橋已經(jīng)拆除,左側(cè)距廣珠江城軌較近,約5m,麻園河橋左右,兩側(cè)均不適宜擺放運(yùn)梁車(chē)及吊車(chē)。因箱梁最大單體重量達(dá)到了83.58t,決定采用雙機(jī)臺(tái)吊機(jī)與導(dǎo)梁架輔助施工橋梁,兩臺(tái)吊車(chē)分別擺放在0#1#橋臺(tái)臺(tái)背,吊裝周邊環(huán)境見(jiàn)圖1所示。
圖1 吊裝周邊環(huán)境平面圖
本工程汽車(chē)吊計(jì)劃選用1臺(tái)250噸汽車(chē)吊,一臺(tái)300T汽車(chē)吊,一臺(tái)25m長(zhǎng)導(dǎo)梁架,吊車(chē)進(jìn)場(chǎng)時(shí)提供吊車(chē)的合格證、特殊操作工人的證件等相關(guān)檢測(cè)證書(shū)。并做好吊機(jī)的進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作,確保起重機(jī)械各項(xiàng)性能良好。
1)300t吊機(jī)重量:自重72t+配重100t,被吊物最大件重量,采用雙機(jī)抬吊取83.58/2=41.79t,索具重量0.2t,吊裝時(shí)考慮偏載,即一側(cè)支腿考慮總荷載70%,另一側(cè)為總荷載30%,則吊裝時(shí)單個(gè)支腿最大荷載為
N1=(72+100+41.79+0.2)*0.7/2=74.9t。
250t吊機(jī)重量:自重70.1t+配重75t,采用雙機(jī)抬吊取83.58/2=41.79t,索具重量0.2t,吊裝時(shí)考慮偏載,即一側(cè)支腿考慮總荷載70%,另一側(cè)為總荷載30%,則吊裝時(shí)單個(gè)支腿最大荷載為
N2=(70.1+75+41.79+0.2)*0.7/2=65.48t。
2)汽車(chē)吊支撐點(diǎn)作用于地面的范圍,鋼板尺寸:2×2=4m2。
3)橋臺(tái)側(cè)地基土所受最大壓強(qiáng):74.9*104/4==187.25kpa。
4)地基處理措施:換填1米厚碎石(分層碾壓)+30cm厚石粉穩(wěn)定層。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)地基承載力達(dá)到187.25KPa以上才允許吊裝,同時(shí)在每一片空心板起吊時(shí),可觀察路基土是否有明顯沉降,若有,則應(yīng)立即停止施工,并對(duì)路基進(jìn)行重新碾壓、重新加固。
1)雙機(jī)抬吊。以25m梁為驗(yàn)算對(duì)象,計(jì)算驗(yàn)證是否滿(mǎn)足受力要求。麻園河左幅橋梁25m梁采用雙機(jī)抬吊機(jī)作業(yè)。
(Q主+Q副)K≥Q1+Q2
取最重板自重即邊板自重,故Q1=83.58噸,考慮索具重量Q2=0.2噸,K為起重機(jī)降低系數(shù),取0.8。
2)吊起重量計(jì)算。
Q1≥G1+G2=83.58/2+0.2=41.95t。
Q1——吊車(chē)1起重量;G1——構(gòu)件重量(采用雙機(jī)抬吊,取邊梁的最大吊裝重量83.58t一半);G2——索具重量(0.2t)
3)選取吊車(chē)的工作性能。
250t吊車(chē):
工作幅度:11m;起重臂長(zhǎng):17.3m;起重量:55t。
Q1=55*0.8=44t≥G1+G2=41.95t
300t吊車(chē):
工作幅度:14m;起重臂長(zhǎng):20m; 起重量:57.6t。
Q1=57.6*0.8=46.08t≥G1+G2=41.95t
4)鋼絲繩吊索受力驗(yàn)算
板梁采用兜底雙機(jī)抬吊法,兩頭共設(shè)4個(gè)吊點(diǎn)。吊點(diǎn)鋼絲繩選用1550Mpa-6*37S鋼絲繩d=47.5mm,鋼絲繩抗拉強(qiáng)度為1550N/mm2,查《簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)》得單根鋼絲繩破斷拉力為1305KN,則4個(gè)吊點(diǎn)鋼絲繩的破斷拉力總和Pg=4×1305 KN =5220KN。
鋼絲繩吊索的容許拉力計(jì)算:
S=Sb/K
式中:S--鋼絲繩的容許拉力(KN);Sb--鋼絲繩的破斷拉力(KN);K--鋼絲繩的使用安全系數(shù),按吊索用途,查《簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)》,取7;
Sb=αPg
式中:Pg--鋼絲繩的破斷拉力總和(KN);α--考慮鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù),按《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》,對(duì)6×37鋼絲繩取0.82;
代入公式可得
Sb=αPg=0.82×5220=4280.2KN
S=Sb/K=4280.4KN/7=611.5KN
根據(jù)受力分析可得S=611.5KN>Q/sinβ=420/sin60°=485KN,滿(mǎn)足要求。
其中Q為所吊構(gòu)件的重力(KN),本工程按梁板最大吊裝重量418KN+2KN=420KN計(jì);β為吊索與水平面的夾角,一般為45°~60°,此處取60°計(jì)算。
導(dǎo)梁架選用150噸導(dǎo)梁架,主梁采用4條70b#工字鋼組裝而成、電動(dòng)行走臺(tái)車(chē),導(dǎo)梁架高140cm,寬240cm,長(zhǎng)2500cm,采用兩根70b#工字鋼豎向拼接,如圖2所示。
圖2 導(dǎo)梁架示意圖
首先300t單機(jī)起吊將導(dǎo)梁架吊至2#梁位置,300噸汽車(chē)吊就位在1#橋臺(tái)后方路基上,然后運(yùn)梁車(chē)倒車(chē)運(yùn)梁,300噸汽車(chē)吊及250噸汽車(chē)配合方式安裝25米箱梁,采用此方法安裝好第3#~6#中梁及邊梁,然后連接梁濕接縫鋼筋及橫隔梁鋼筋,在濕接縫位置鋪滿(mǎn)鋼板,然后將剩余1#、2#梁吊裝至安裝好的梁面上,拆除導(dǎo)梁架,最后300汽車(chē)吊及250噸汽車(chē)吊雙機(jī)抬吊1#、2#梁。
架設(shè)步驟為:吊車(chē)到達(dá)規(guī)定起吊點(diǎn)→安裝導(dǎo)梁架→梁板起吊→梁板水平移動(dòng)→逐片安裝、臨時(shí)支撐→兩片梁間后澆帶預(yù)埋鋼筋焊接→一孔架設(shè)完畢。
導(dǎo)梁架采用70b輕型鋼支座,最大重量為25t,長(zhǎng)為25m,寬為2.19m,高為1.4m,用300t吊車(chē)直接吊裝在橋臺(tái)上,如圖3所示。
圖3 導(dǎo)梁架及汽車(chē)吊平面位置圖
用分離式運(yùn)梁車(chē)運(yùn)梁從1#臺(tái)方向倒車(chē),正對(duì)導(dǎo)梁架正前方,然后300噸汽車(chē)吊吊起25m小箱梁尾端,將小箱梁尾端吊至導(dǎo)梁架導(dǎo)梁臺(tái)車(chē)上,然后將小箱梁與運(yùn)梁臺(tái)車(chē)?yán)壚喂?,運(yùn)梁車(chē)徐徐倒車(chē),當(dāng)小箱梁尾端導(dǎo)梁至2#帽梁位置時(shí),運(yùn)梁車(chē)停止倒車(chē),如圖4所示。
圖4 運(yùn)梁車(chē)運(yùn)梁至導(dǎo)梁架后方
2#中梁位置是導(dǎo)梁架就位位置,通過(guò)導(dǎo)梁架導(dǎo)梁,然后雙機(jī)抬吊依次將3#~6#梁安裝就位。1#邊梁安裝采用導(dǎo)梁架導(dǎo)梁、雙機(jī)抬吊至已安裝好鄰近梁片上,待拆除導(dǎo)梁架后,再將1#邊梁雙機(jī)抬吊至1#邊梁的橋臺(tái)位置就位。如圖5所示。
圖5 3#~6#梁安裝
利用導(dǎo)梁架配合吊車(chē)將1#~2#梁吊至已安裝好鄰近梁片上,拆除導(dǎo)梁架,移動(dòng)0#橋臺(tái)250t倒車(chē)位置,再將1#~2#梁吊裝就位,如圖6所示。
圖6 1#~2#梁安裝
1)架設(shè)完成一片梁后,及時(shí)檢查起重機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常,檢查鋼絲繩、吊鉤是否損壞。如有,應(yīng)立即更換。
2)吊梁前,需對(duì)施工區(qū)域地基加固處理。吊梁過(guò)程中,注意觀察地面沉降。吊梁時(shí),施工便道需臨時(shí)封閉。
3)作業(yè)前應(yīng)充分了解熟悉環(huán)境情況,是否有障礙物和輸電線(xiàn)路,若有則必須制定切實(shí)可行的安全措施后方可繼續(xù)施工。
4)起重臂最大仰角不得超過(guò)規(guī)定值。起重機(jī)起吊和轉(zhuǎn)向時(shí)速度要緩慢均勻,大梁須平穩(wěn),構(gòu)件下落時(shí)須慢速輕放,禁止或快或慢和突然制動(dòng)。
5)第一片梁就位后,在預(yù)制梁橫隔板處加設(shè)防傾覆支撐,才能解除吊具,第二片梁就位后,相鄰兩片梁及時(shí)焊接,且連接點(diǎn)不少于5個(gè),防止梁體傾覆。
在高速公路橋梁施工中,采用汽車(chē)吊施工進(jìn)行梁板安裝具有架設(shè)速度快、安全性高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。鋼導(dǎo)梁配合汽車(chē)吊施工技術(shù)在麻園河橋25m預(yù)制箱梁吊裝中的成功應(yīng)用,解決了施工場(chǎng)地狹窄、周邊重要建筑物多、吊裝安全風(fēng)險(xiǎn)高、大跨度梁板吊裝的問(wèn)題。該施工工工發(fā)簡(jiǎn)單,有效,安全穩(wěn)定性較高,對(duì)大跨度箱梁吊裝具有推廣 意義。