趙墅茵
(濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南250000)
新建濟(jì)南至萊蕪高速鐵路工程(不含先期開工段)JLZQTJ -4 標(biāo)起訖里程為:DK55+655~DK71+583.55,線路長(zhǎng)度15.929 公里,管段內(nèi)共計(jì)架梁162 孔任務(wù)(其中32m 雙線簡(jiǎn)支箱梁114 孔,24m 雙線簡(jiǎn)支箱梁22 孔,32m 單線簡(jiǎn)支箱梁24 孔,24m 單線簡(jiǎn)支箱梁2 孔)。本標(biāo)段梁場(chǎng)為萊蕪制梁場(chǎng),中心里程DK62+150,根據(jù)施工需要,設(shè)置1 臺(tái)HJ900 架橋機(jī)用于標(biāo)段內(nèi)雙線箱梁的架設(shè)。
900t 架橋機(jī)作為大型特種設(shè)備,拼裝風(fēng)險(xiǎn)極大,涉及多吊車協(xié)同作業(yè),吊車選型及拼裝場(chǎng)地地基承載力尤為重要。
HJ900 架橋機(jī)主要結(jié)構(gòu)形式為采用雙導(dǎo)梁簡(jiǎn)支架設(shè)、采用一跨式下導(dǎo)梁移位過孔,整個(gè)設(shè)備主要由前后2 臺(tái)吊梁行車、箱梁主梁2 根及橫聯(lián)、前支腿1 套、后支腿1 套、后支腿臺(tái)車及頂升裝置、輔助支腿、懸臂梁、下導(dǎo)梁、下導(dǎo)梁天車、軌道、電氣控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)組成,主要部件技術(shù)參數(shù)見附表1。
表1 HJ900 架橋機(jī)主要部位技術(shù)參數(shù)
經(jīng)查使用2 臺(tái)220t 汽車吊和2 臺(tái)260t 汽車吊抬吊性能能夠滿足主梁安裝工程。根據(jù)主梁圖紙及重量表計(jì)算主梁組裝完成后重心位置位于圖示位置,主梁組裝完成總重量為340t(包括主梁、護(hù)欄、平臺(tái)等),根據(jù)圖1 中220t 和260t 汽車吊點(diǎn)位置布置方式,220t 汽車吊吊點(diǎn)位置距離前端橫梁8 米,兩臺(tái)260t 汽車吊吊點(diǎn)位置距離后端橫梁1 米,均采用大兜的方式,兩臺(tái)220t汽車吊合計(jì)吊裝重量為160t,兩臺(tái)260t 汽車吊吊裝重量為180t。
圖1 220t 和260t 汽車吊點(diǎn)位置布置方式
多臺(tái)汽車吊抬吊時(shí)計(jì)算公式:
Qj=Q*k1*k2(動(dòng)載系數(shù)K1=1.1,不平衡系數(shù)K2 取1.1,Q 為單臺(tái)承擔(dān)荷載)。使用2 臺(tái)220t 汽車吊以及2 臺(tái)260t 汽車吊按裝HJ900 架橋機(jī)主梁工況檢算:
HJ900 架橋機(jī)主梁安裝吊裝高度8m,220t 汽車吊出桿22.6m,作業(yè)半徑不大于5m,允許最大吊重105t。汽車吊工作安全系數(shù):105×2/1.1/1.1=173.5t>160t,滿足要求。
260t 汽車吊出桿27m,工作半徑不大于6m,允許最大吊重120t。汽車吊工作安全系數(shù):120×2/1.1/1.1=198t>180t,滿足要求。
經(jīng)查使用1 臺(tái)220t 汽車吊性能能夠滿足起重小車吊裝工作(性能參數(shù)見220t 汽車吊性能參數(shù)表)。
使用1 臺(tái)220t 汽車吊安裝HJ900 型架橋機(jī)起重小車工況檢算:
HJ900 型架橋機(jī)起重小車安裝吊裝高度13m,起重小車總重約38.1t×1.1(不穩(wěn)定系數(shù))=41.91t。
220t 汽車吊臂長(zhǎng)22.6m,作業(yè)半徑不大于11m,允許最大吊重58t>41.91t,滿足要求。
2.3.1 HJ900 架橋機(jī)主梁拼裝時(shí)T3 為最重部件,單件重量為23T,計(jì)劃使用1 臺(tái)75t 汽車吊安裝,工況檢算:
HJ900 型架橋機(jī)T3 主梁吊裝高度1m,最大構(gòu)件重約23t×1.1(不穩(wěn)定系數(shù))=25.3t。
75t 汽車吊臂長(zhǎng)12m,作業(yè)半徑不大于6m,允許最大吊重43.5t>25.3t,滿足要求。
2.3.2 HJ900 型架橋機(jī)后支腿最重部件為下部結(jié)構(gòu),單件重量為19T,計(jì)劃使用1 臺(tái)75t 汽車吊安裝,工況檢算:
HJ900 型架橋機(jī)后支腿下部結(jié)構(gòu)吊裝高度1m,最大構(gòu)件重約19t×1.1(不穩(wěn)定系數(shù))=20.9t。
75t 汽車吊臂長(zhǎng)12m,作業(yè)半徑不大于6m,允許最大吊重43.5t>20.9t,滿足要求。
2.3.3 HJ900 型架橋機(jī)前支腿中間結(jié)構(gòu)組裝完成后進(jìn)行吊裝,重量為20T,計(jì)劃使用1 臺(tái)75t 汽車吊安裝,工況檢算:
HJ900 型架橋機(jī)后支腿下部結(jié)構(gòu)吊裝高度1m,最大構(gòu)件重約20t×1.1(不穩(wěn)定系數(shù))=22t。
75t 汽車吊臂長(zhǎng)18m,作業(yè)半徑不大于7m,允許最大吊重28t>22t,滿足要求。
2.3.4 J900 型架橋機(jī)導(dǎo)梁最重部件為T1 段,單件重量為23T,計(jì)劃使用1 臺(tái)75t 汽車吊安裝,工況檢算:
HJ900 型架橋機(jī)導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)吊裝高度1m,最大構(gòu)件重約23t×1.1(不穩(wěn)定系數(shù))=25.3t。
75t 汽車吊臂長(zhǎng)12m,作業(yè)半徑不大于6m,允許最大吊重43.5t>25.3t,滿足要求。
260T 汽車吊自重90t, 最大配重80t;吊車支腿下墊鋼板為2.5m×2.5m×0.02m。由于260T 汽車吊吊裝過程中承擔(dān)大部分主梁重量,吊裝重量按90t 計(jì)算。
4 臺(tái)汽車吊吊梁過程勻速水平,承載力計(jì)算考慮260T 吊車吊裝過程中,吊裝主梁、配重與吊車兩個(gè)支腿成一條直線時(shí)為吊車最不利受力狀態(tài)(如圖2 所示),故進(jìn)行承載力計(jì)算時(shí),根據(jù)吊車受力平面圖進(jìn)行計(jì)算。
圖2 吊裝最不利受力狀態(tài)平面圖
根據(jù)圖示可知,吊車自重G1=90t,力臂L1=1.367m,起吊物(主梁+鋼絲繩)G2=90t,力臂L2=21.2m,吊車配重G3=80t,力臂L3=4.181m。
根據(jù)受力狀態(tài)圖可列方程為:
G1×1.367×9.8+G3×4.181×9.8=G2×21.2×9.8-N1×5.946
將數(shù)據(jù)代入以上公式,可得N1=2390.6KN
故支點(diǎn)處應(yīng)力為:2390.6/2.5/2.5=382.5Kpa
即現(xiàn)場(chǎng)碾壓夯實(shí)后的地基承載力必須大于等于0.4Mpa。
本工程HL900 架橋機(jī)按照以上檢算數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行了拼裝吊裝設(shè)備的選型和拼裝場(chǎng)地的地基處理,地基承載力達(dá)到了架橋機(jī)安裝的要求,架橋機(jī)機(jī)各主要部件平穩(wěn)就位,安全順利的完成了整個(gè)架橋機(jī)的拼裝,架橋機(jī)按照節(jié)點(diǎn)目標(biāo)順利投入使用,完成了標(biāo)段內(nèi)首孔箱梁的架設(shè)。