余伽義

摘要：以余姚開(kāi)豐橋主橋鋼橫梁安裝為例，根據(jù)鋼橫梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因地制宜，制定了合理的安裝方案，提高了安裝的效率和質(zhì)量，降低了安裝過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：鋼橫梁 安裝

Abstract: the main FengQiao steel beams yuyao open for the installation of an example, according to the structure characteristics of the steel beam, adjust measures to local conditions, a reasonable installation plan, improve the efficiency and quality of the installation, and to reduce the installation process of the labor intensity, and create a good economic and social benefits.

Keywords: steel beams installation

中圖分類(lèi)號(hào)： TU528.571文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、前言

近年來(lái)，隨著橋梁施工技術(shù)的不斷發(fā)展，系桿拱橋作為一種大跨度橋梁的新型結(jié)構(gòu)形式，在數(shù)量及跨度上不斷增長(zhǎng)。鋼橫梁作為橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，安裝過(guò)程受到場(chǎng)地限制較多。本文以余姚市開(kāi)豐橋工程為例，簡(jiǎn)要介紹鋼橫梁的安裝工藝。

二、工程概況

杭甬運(yùn)河余姚城區(qū)四橋改建工程開(kāi)豐橋項(xiàng)目由主橋及引橋組成，主橋?yàn)橄鲁惺借旒芄傲海驴缬嘁?，橋下為Ⅳ?jí)航道，主橋跨徑為82.0m，計(jì)算跨徑為80.0m，下弦桿軸線(xiàn)為R=2400m的圓凸曲線(xiàn)，上弦桿軸線(xiàn)拋物線(xiàn)方程：y=0.8x-0.01x2，矢跨比F/L=1/5.0；主橋結(jié)構(gòu)主要由預(yù)應(yīng)力混凝土端橫梁、鋼中橫梁、吊桿、上弦桿、下弦桿、橋面板組成。

鋼橫梁為單箱單室結(jié)構(gòu)，每2.5米設(shè)置1根鋼橫梁，單片鋼橫梁跨度為23.2米，橫向橋面寬度為0.8m，梁高為1.6m。共28片梁，單片梁重16.8噸。

三、鋼橫梁安裝步驟及工藝

鋼橫梁采用工廠(chǎng)加工，由特種車(chē)輛運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，由于鋼橫梁安裝時(shí)，主橋兩側(cè)的端橫梁均已施工完成，受場(chǎng)地限制，大噸位吊車(chē)無(wú)法進(jìn)入老橋橋面，故選用拖拉的方法安裝。施工時(shí)鋼橫梁運(yùn)輸至主橋南側(cè)箱梁橋面上，然后用吊車(chē)將鋼橫梁吊至主橋南端滑道上，用倒鏈拖拉到安裝位置用門(mén)架落放并調(diào)整安裝精度。安裝時(shí)從北至南按指定的安裝位置施工。

（一）、施工準(zhǔn)備

（1）、拖拉滑道設(shè)置

為了減少主橋上部結(jié)構(gòu)施工的影響，本次拖拉施工滑道設(shè)置在下弦桿伸出的預(yù)埋件上，故在箱梁進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)先派人在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滑道鋪設(shè)。鋪設(shè)時(shí)利用預(yù)埋件焊接滑道牛腿，在牛腿上鋪設(shè)18#工字鋼做滑道。工字鋼頂面應(yīng)高出預(yù)埋件頂部10mm左右，這樣在盡可能減少箱梁落放高度的同時(shí)又能避開(kāi)預(yù)埋件對(duì)拖拉過(guò)程的影響。

滑道、牛腿受力計(jì)算

滑道牛腿焊接為雙面角焊縫，焊縫長(zhǎng)200mm，焊角高6mm，焊條為J507焊條。根據(jù)《建筑鋼結(jié)構(gòu)施工手冊(cè)》表3-6提供數(shù)據(jù)，單側(cè)1cm焊縫承載力為8.4KN牛腿焊縫有效長(zhǎng)度取18cm。

a、單牛腿最大承載力：

N0=8.4*18*2=302.4KN

單牛腿最大受力：

N=Mg*λ/2=168KN< N0=302.4KN(λ為安全系數(shù)，取2)

故牛腿安全。

b、滑道工字鋼受力計(jì)算

工字鋼按簡(jiǎn)支梁受力計(jì)算，跨度1.8 m，載荷100KN。

最大彎距Mmax=45KN*m,最大應(yīng)力σ=24.3MPa<235 MPa，最大撓度 f=3.5mm，工字鋼安全。

（2）、拖拉前鋼梁處理

考慮到下弦桿施工引起的預(yù)埋件安裝誤差，鋼橫梁在加工時(shí)將長(zhǎng)度放大了80-100mm。故在安裝前鋼橫梁應(yīng)提前運(yùn)輸至主橋南側(cè)箱梁橋面上，然后對(duì)鋼橫梁的安裝尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和加工，以保證安裝精度。

（二）、運(yùn)輸及吊裝

鋼橫梁采用工廠(chǎng)加工，由特種車(chē)輛運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。受場(chǎng)地限制，鋼橫梁運(yùn)輸至主橋南側(cè)箱梁橋面上，采用75T汽車(chē)吊吊裝。

為保證鋼橫梁梁體結(jié)構(gòu)不受到破壞，在鋼橫梁上不焊接吊耳，采用專(zhuān)用吊具吊裝。

（三）、鋼橫梁拖拉至預(yù)定位置

拖拉時(shí)用吊車(chē)將鋼橫梁吊至主橋南端滑道上，然后用2根10噸倒鏈串聯(lián)將鋼橫梁拖拉到安裝位置。倒鏈后端固定在北側(cè)端橫梁上。為保證施工安全，拖拉時(shí)派人全程觀(guān)察鋼梁位置和軌道變形等施工情況。

滑道采用18#工字鋼，下方牛腿為厚度20mm鋼板，牛腿與滑道焊接牢固，為保證工字鋼在拖拉過(guò)程中的穩(wěn)定性，要在腹板兩側(cè)間斷設(shè)置加勁板。

鋼橫梁拖拉至預(yù)定位置

（四）鋼橫梁就位

安裝前要準(zhǔn)確測(cè)量鋼橫梁的安裝尺寸并按照尺寸準(zhǔn)確加工，以保證安裝精度。測(cè)量時(shí)應(yīng)沿橋中軸線(xiàn)分別測(cè)量?jī)啥酥林芯€(xiàn)的距離，以保證安裝后的鋼橫梁中線(xiàn)和主橋中軸線(xiàn)重合。加工鋼橫梁兩端時(shí)要使鋼橫梁每端長(zhǎng)度比所需尺寸略小以方便梁體落放。

鋼橫梁拖拉就位后，將門(mén)架安裝在支座上（支座預(yù)先焊接在預(yù)埋件上），用4臺(tái)10噸倒鏈將鋼橫梁稍稍吊起，拆除下方滑道后落放鋼橫梁。落放時(shí)用千斤頂調(diào)整鋼橫梁東西方向安裝位置，用同一端2臺(tái)10噸倒鏈的落放長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整鋼橫梁南北方向安裝位置（此調(diào)整為微量調(diào)整，尺寸偏差較大時(shí)要在滑道上調(diào)整）。

鋼橫梁落放采用門(mén)架吊裝的方法進(jìn)行，專(zhuān)用吊具吊裝，不在梁體上焊接吊耳。門(mén)架凈高3m、凈寬1.17m，支腿為直徑160mm厚度6mm鋼管，橫梁使用厚度10mm鋼板焊接成高200mm、寬169mm箱型結(jié)構(gòu)。門(mén)架支座焊接在預(yù)埋件上，預(yù)埋件內(nèi)側(cè)最下方設(shè)置臨時(shí)支撐以減少局部變形。

門(mén)架支腿高3m，截面面積29cm2,慣性矩862cm4，按壓桿穩(wěn)定性計(jì)算其歐拉臨界力為：N0=π2EI/（μl）2=198KN(其中μ=1)，支腿實(shí)際受力為N=16.8*10/4=42KN。支腿安全。

落梁，調(diào)整

（五）、鋼橫梁與預(yù)埋件的焊接

鋼橫梁就位后，對(duì)其平面位置進(jìn)行復(fù)測(cè)，要求偏差小于5mm，如不能滿(mǎn)足精度要求，則必須使用倒鏈或門(mén)架對(duì)其平面位置進(jìn)行調(diào)整，滿(mǎn)足要求后按圖紙要求對(duì)鋼橫梁與預(yù)埋件進(jìn)行焊接。

（六）、鋼橫梁安裝安全措施

鋼橫梁安裝作業(yè)，安全控制是重中之重。針對(duì)安裝過(guò)程中的危險(xiǎn)源，制訂了如下安全措施：

（1）、吊裝作業(yè)

a、吊裝前在梁體四角拴好攬風(fēng)繩；

b、吊裝前仔細(xì)檢查鋼絲繩和吊具可靠性；

c、由于橋上桿件較多，吊裝作業(yè)應(yīng)緩慢進(jìn)行，以免碰撞到橋面上其他構(gòu)件；

d、吊車(chē)其中噸位和起吊距離應(yīng)嚴(yán)格計(jì)算，不得違章作業(yè)。

（2）、高空作業(yè)

a、由于施工人員要在鋼橫梁和主橋下弦桿上施工，故施工中應(yīng)做好高空作業(yè)安全防護(hù)工作。

b、施工人員必須正確使用安全帶、安全帽；

c、在高空搬抬較重物品應(yīng)在物品上拴安全繩以防墜落。

（七）、安裝效果檢查

2007年5月15日開(kāi)始吊裝至2007年6月15日余姚開(kāi)豐橋鋼橫梁全部安裝焊接到位，用時(shí)30天，全部合格安裝到位，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，得到業(yè)主及設(shè)計(jì)院等的一致好評(píng)。安裝施工期間，未發(fā)生一例機(jī)械吊裝、人員傷亡事故。

鋼橫梁全部安裝完成

四、結(jié)束

在鋼橫梁安裝過(guò)程中，受施工場(chǎng)地制約，同時(shí)安全壓力大，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高。本文針對(duì)鋼橫梁安裝的主要工序：吊裝方法、拖拉就位、落梁及調(diào)整等方面，對(duì)安裝方案進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，對(duì)類(lèi)似工程施工有一定的參考價(jià)值。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。