津濱輕軌一跨京山鐵路結(jié)合梁橋施工要點分析摘要:津濱輕軌工程一跨京山鐵路鋼混結(jié)合梁,其橋墩距京山鐵路太近,因而施工難度大,危險性大。文章主要介紹該橋的鋼混結(jié)合梁施工技術(shù)要點。關(guān)鍵詞:鋼混結(jié)合梁 施工方法 拖拉 旋轉(zhuǎn)1工程概況 此橋位于天津市東麗區(qū)中心莊與大無縫之間,斜跨京山鐵路。鋼混結(jié)合梁位于Ｒ=600ｍ的曲線上,全長50ｍ。Ｃ110#墩、Ｃ111#墩分別位于京山鐵路南北兩側(cè),墩高13ｍ。鐵路南側(cè)Ｃ110#墩外邊緣最近點距南側(cè)軌道外軌4.8ｍ;北側(cè)Ｃ111#墩外邊緣最近點距北側(cè)軌道外軌5.6ｍ,現(xiàn)場平面布置圖見圖1所示。鋼梁總重2240ｋＮ,高2 .9ｍ,寬5ｍ,分為左右兩個箱梁體(每片梁寬2.0ｍ,重約1060ｋＮ),中間有橫隔梁(寬1.6ｍ)連接?？v向分為三段,長度分別為10ｍ、30ｍ、10ｍ。鋼梁頂部橋面板厚度為30ｃｍ,寬度為8.9ｍ。鋼梁斷面圖詳見圖2。 本橋工程特點是橋墩臨近京山鐵路線。而京山線是進入東北地區(qū)的鐵路主干線,確保其暢通和行車安全在施工中高于一切。因此施工難度大,危險性大。2 施工方案 按照鋼梁設(shè)計形式,將鋼梁分兩片拼裝,分別將鋼梁橫移至縱向滑移軌道,用卷揚機縱向拖拉至指定位置。然后一端用履帶吊車吊起,另一端用履帶吊吊著旋轉(zhuǎn)至指定位置。接著將鋼梁吊著走行至預(yù)定安裝位置,當(dāng)兩片鋼梁就位后安裝橫隔梁組成一體。最后,進行橋面板施工。
2.1施工工藝(見施工流程圖3)2.2施工準(zhǔn)備 1)將施工便道和現(xiàn)場場地回填,用壓路機平整碾壓,密實度達(dá)到95%以上。履帶吊車行走路線下鋪墊一層約5ｃｍ厚的石子,履帶吊車行走路線及作業(yè)位置必須鋪設(shè)鋼板,滿足吊車走行及施工的需要,防止吊裝過程中吊車部位發(fā)生沉陷?，F(xiàn)場吊車就位及拼梁、移梁處填土至4.17ｍ標(biāo)高,場地四周設(shè)排水設(shè)施; 2)安裝卷揚機,并進行試運轉(zhuǎn); 3)在墩頂及梁體上劃好就位線,并復(fù)核墩頂標(biāo)高; 4)拼裝鋼梁; 5)在鋼梁拼裝處附近、京山線南側(cè),進行鋼梁試移、試吊; 6)在吊梁現(xiàn)場準(zhǔn)備一臺75ｋＷ發(fā)電機,并進行試運行,確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。2.3 鋪設(shè)拖拉梁軌道 在指定位置用Ｃ20混凝土澆筑平臺,平臺長60ｍ,寬2ｍ,高0.6ｍ,在平臺前后端分別預(yù)埋Φ20圓鋼拉環(huán),用以固定滑輪和卷揚機。將軌排鑲?cè)牖炷疗脚_內(nèi),在軌排上放置運梁小車,軌排前后端設(shè)置車擋?？拷┥骄€的小車距軌排前端20ｍ,為拖拉鋼梁過鐵路線的預(yù)定走行距離。鋼梁底面標(biāo)高高于京山鐵路軌面標(biāo)高1ｍ。2.4橫移鋼梁 用兩臺吊車將鋼梁吊起,橫移至拖拉梁軌道運梁小車上,前端用枕木支墊好。2.5縱向拖拉移梁 要點封鎖線路后,用卷揚機將鋼梁懸臂拖拉至指定位置,見第一片鋼梁吊裝示意圖(圖4)。 在縱向拖拉鋼梁時,梁后部制動卷揚機隨鋼梁前進不斷放松鋼絲繩,但要保持一定的制動能力以防止因沖擊振動而向前沖撞。2 .6 旋轉(zhuǎn)移梁 1)采用“雙吊車整體直吊法”吊裝,兩臺吊車分別是200ｔ履帶吊車和150ｔ履帶吊車。 2)兩臺吊車的起重性能選擇見表1。 3)當(dāng)?shù)谝黄和侠筋A(yù)定的吊裝位置時,起重工開始分別拴繩扣。吊點選擇在距鋼梁兩端1.15ｍ處,吊繩選用長15ｍ、Φ66.5ｍｍ的鋼絲繩,墊好鋼絲繩保護物。吊車收繩使鋼絲繩稍微吃上力,同時保持吊鉤始終與鋼梁中心垂直。 4)兩臺吊車同時起吊,并保持勻速上升,鋼梁兩端要掛上幌繩,由地面人員溜住,以避免其搖擺晃動。當(dāng)上升到超過混凝土梁頂面標(biāo)高時,開始旋轉(zhuǎn)使鋼梁平穩(wěn)吊運至指定位置。然后一端用150ｔ履帶吊車吊著,另一端用200ｔ履帶吊車吊著走行至預(yù)定安裝位置上方。2.7鋼梁就位 當(dāng)確定帽梁上沒有異物,同時在指揮人員下達(dá)命令后方可落梁。鋼梁落下、支穩(wěn)、找正后才可完全摘鉤,吊裝流程圖見圖5。2.8申請銷點 每片鋼梁一次吊裝就位,每次作業(yè)時間50ｍｉｎ,要點時間59ｍｉｎ。 第一片梁調(diào)整到設(shè)計位置后,按上述2.4～2.8步驟吊裝另一片梁就位。兩片梁均安裝到設(shè)計位置后,安裝橫隔梁、鋪設(shè)橋面板。3架梁安全檢算 以鋼梁的重量和橋孔跨徑為基礎(chǔ),對吊車、鋼絲繩、卷揚機受力進行檢算,確保架梁的安全。鋼梁總重量為2240ｋＮ,單片鋼梁重按1060ｋＮ計算。3.1÷拖拉牽引力計算Ｆ=ＫΦＱ=0.05×1060=53ｋＮ式中?。啤侠茉O(shè)所需牽引力,ｋＮ; Ｋ———阻力調(diào)整系數(shù),取1.0; Φ?———滑道摩阻系數(shù),取0 05; Ｑ———鋼梁自重,ｋＮ。 根據(jù)牽引力53ｋＮ,選用Ｈ8×1ＫＢＬ滑輪。3.2 卷揚機的選擇Ｐ=ＫｎＦ=0.549×53=29.1ｋＮ 式中 Ｐ———繩頭拉力; Ｆ———滑移牽引力; Ｋｎ———滑輪組省力系數(shù)。 選用ＪＭ5型卷揚機。3.3拖拉梁鋼絲繩的選擇 最大合力為29.1ｋＮ,安全系數(shù)取6,則鋼絲繩的破斷拉力:Ｐ=29.1×6=174.6ｋＮ。鋼絲繩的破斷拉力:Ｆ=174.6/0.85=205.4ｋＮ,查表選用Φ20ｍｍ6(19)抗拉強度為1550Ｎ/ｍｍ2的鋼絲繩。3.4吊梁鋼絲繩的選擇 履帶吊車吊點最大合力為530ｋＮ,安全系數(shù)取8,則鋼絲繩的破斷拉力:Ｐ=530 /(2×ｃｏｓ15°)×8=2195ｋＮ。鋼絲繩的破斷拉力:Ｆ=2195 /0.8=2744ｋＮ,查表選用?Φ66 .5ｍｍ6(61)抗拉強度為1700Ｎ/ｍｍ2的鋼絲繩。4 結(jié)語 1)本分項工程作為典型的分片吊裝、高空拼接的施工項目,在施工前提出了較為合理的施工組織方案,并經(jīng)受了現(xiàn)場的檢驗。 2)本分項工程施工方案提出的在地面進行構(gòu)件滑移,到位后起吊,達(dá)到高度后空中旋轉(zhuǎn)定位的施工方法,對類似施工項目具有很好的參考作用。 3)本分項工程中臨時工程數(shù)量較小,對京山鐵路運輸?shù)挠绊懸草^小,可供其他項目借鑒。參考文獻[1]ＴＢ10203—2002,鐵路橋涵施工規(guī)范[Ｓ].[2]鐵道部第三工程局.橋涵(中冊)[Ｍ].北京:中國鐵道出版社,2002.[3]ＴＢ10002.2—99,鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[Ｓ].[4]李廉錕.結(jié)構(gòu)力學(xué)(上)[Ｍ].北京:高等教育出版社,2002.
2.1施工工藝(見施工流程圖3)2.2施工準(zhǔn)備 1)將施工便道和現(xiàn)場場地回填,用壓路機平整碾壓,密實度達(dá)到95%以上。履帶吊車行走路線下鋪墊一層約5ｃｍ厚的石子,履帶吊車行走路線及作業(yè)位置必須鋪設(shè)鋼板,滿足吊車走行及施工的需要,防止吊裝過程中吊車部位發(fā)生沉陷?，F(xiàn)場吊車就位及拼梁、移梁處填土至4.17ｍ標(biāo)高,場地四周設(shè)排水設(shè)施; 2)安裝卷揚機,并進行試運轉(zhuǎn); 3)在墩頂及梁體上劃好就位線,并復(fù)核墩頂標(biāo)高; 4)拼裝鋼梁; 5)在鋼梁拼裝處附近、京山線南側(cè),進行鋼梁試移、試吊; 6)在吊梁現(xiàn)場準(zhǔn)備一臺75ｋＷ發(fā)電機,并進行試運行,確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。2.3 鋪設(shè)拖拉梁軌道 在指定位置用Ｃ20混凝土澆筑平臺,平臺長60ｍ,寬2ｍ,高0.6ｍ,在平臺前后端分別預(yù)埋Φ20圓鋼拉環(huán),用以固定滑輪和卷揚機。將軌排鑲?cè)牖炷疗脚_內(nèi),在軌排上放置運梁小車,軌排前后端設(shè)置車擋?？拷┥骄€的小車距軌排前端20ｍ,為拖拉鋼梁過鐵路線的預(yù)定走行距離。鋼梁底面標(biāo)高高于京山鐵路軌面標(biāo)高1ｍ。2.4橫移鋼梁 用兩臺吊車將鋼梁吊起,橫移至拖拉梁軌道運梁小車上,前端用枕木支墊好。2.5縱向拖拉移梁 要點封鎖線路后,用卷揚機將鋼梁懸臂拖拉至指定位置,見第一片鋼梁吊裝示意圖(圖4)。 在縱向拖拉鋼梁時,梁后部制動卷揚機隨鋼梁前進不斷放松鋼絲繩,但要保持一定的制動能力以防止因沖擊振動而向前沖撞。2 .6 旋轉(zhuǎn)移梁 1)采用“雙吊車整體直吊法”吊裝,兩臺吊車分別是200ｔ履帶吊車和150ｔ履帶吊車。 2)兩臺吊車的起重性能選擇見表1。 3)當(dāng)?shù)谝黄和侠筋A(yù)定的吊裝位置時,起重工開始分別拴繩扣。吊點選擇在距鋼梁兩端1.15ｍ處,吊繩選用長15ｍ、Φ66.5ｍｍ的鋼絲繩,墊好鋼絲繩保護物。吊車收繩使鋼絲繩稍微吃上力,同時保持吊鉤始終與鋼梁中心垂直。 4)兩臺吊車同時起吊,并保持勻速上升,鋼梁兩端要掛上幌繩,由地面人員溜住,以避免其搖擺晃動。當(dāng)上升到超過混凝土梁頂面標(biāo)高時,開始旋轉(zhuǎn)使鋼梁平穩(wěn)吊運至指定位置。然后一端用150ｔ履帶吊車吊著,另一端用200ｔ履帶吊車吊著走行至預(yù)定安裝位置上方。2.7鋼梁就位 當(dāng)確定帽梁上沒有異物,同時在指揮人員下達(dá)命令后方可落梁。鋼梁落下、支穩(wěn)、找正后才可完全摘鉤,吊裝流程圖見圖5。2.8申請銷點 每片鋼梁一次吊裝就位,每次作業(yè)時間50ｍｉｎ,要點時間59ｍｉｎ。 第一片梁調(diào)整到設(shè)計位置后,按上述2.4～2.8步驟吊裝另一片梁就位。兩片梁均安裝到設(shè)計位置后,安裝橫隔梁、鋪設(shè)橋面板。3架梁安全檢算 以鋼梁的重量和橋孔跨徑為基礎(chǔ),對吊車、鋼絲繩、卷揚機受力進行檢算,確保架梁的安全。鋼梁總重量為2240ｋＮ,單片鋼梁重按1060ｋＮ計算。3.1÷拖拉牽引力計算Ｆ=ＫΦＱ=0.05×1060=53ｋＮ式中?。啤侠茉O(shè)所需牽引力,ｋＮ; Ｋ———阻力調(diào)整系數(shù),取1.0; Φ?———滑道摩阻系數(shù),取0 05; Ｑ———鋼梁自重,ｋＮ。 根據(jù)牽引力53ｋＮ,選用Ｈ8×1ＫＢＬ滑輪。3.2 卷揚機的選擇Ｐ=ＫｎＦ=0.549×53=29.1ｋＮ 式中 Ｐ———繩頭拉力; Ｆ———滑移牽引力; Ｋｎ———滑輪組省力系數(shù)。 選用ＪＭ5型卷揚機。3.3拖拉梁鋼絲繩的選擇 最大合力為29.1ｋＮ,安全系數(shù)取6,則鋼絲繩的破斷拉力:Ｐ=29.1×6=174.6ｋＮ。鋼絲繩的破斷拉力:Ｆ=174.6/0.85=205.4ｋＮ,查表選用Φ20ｍｍ6(19)抗拉強度為1550Ｎ/ｍｍ2的鋼絲繩。3.4吊梁鋼絲繩的選擇 履帶吊車吊點最大合力為530ｋＮ,安全系數(shù)取8,則鋼絲繩的破斷拉力:Ｐ=530 /(2×ｃｏｓ15°)×8=2195ｋＮ。鋼絲繩的破斷拉力:Ｆ=2195 /0.8=2744ｋＮ,查表選用?Φ66 .5ｍｍ6(61)抗拉強度為1700Ｎ/ｍｍ2的鋼絲繩。4 結(jié)語 1)本分項工程作為典型的分片吊裝、高空拼接的施工項目,在施工前提出了較為合理的施工組織方案,并經(jīng)受了現(xiàn)場的檢驗。 2)本分項工程施工方案提出的在地面進行構(gòu)件滑移,到位后起吊,達(dá)到高度后空中旋轉(zhuǎn)定位的施工方法,對類似施工項目具有很好的參考作用。 3)本分項工程中臨時工程數(shù)量較小,對京山鐵路運輸?shù)挠绊懸草^小,可供其他項目借鑒。參考文獻[1]ＴＢ10203—2002,鐵路橋涵施工規(guī)范[Ｓ].[2]鐵道部第三工程局.橋涵(中冊)[Ｍ].北京:中國鐵道出版社,2002.[3]ＴＢ10002.2—99,鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[Ｓ].[4]李廉錕.結(jié)構(gòu)力學(xué)(上)[Ｍ].北京:高等教育出版社,2002.