映渔连接桥预应力T型梁人字扒杆.doc

映渔连接桥预应力T型梁人字扒杆
“双钩吊鱼法”吊装方案
一、工程概况
映渔连接桥为两跨40米的先简支后连续的预应力T型梁，梁重在90.4吨—94.2吨之间，共计6片。由于该工程桥头场地狭小,T梁数量少的特殊情况，经项目技术负责人与桥梁专家一起反复研究，决定采用双钩吊鱼吊装法架梁。该方法设备简单，但技术性较高，适用于桥高水深、桥下无法操作的桥梁，它以斜拉桥应力方式为原理，力的使用合理，设备轻便，准备工作时间较短。
二、主要施工方法
钓鱼法是在要架梁的前方预立一付接近跨度一半的人字扒杆，利用扒杆把梁钓过去。（见图1），这种方法在全国各地桥梁架设中曾多次成功的使用过，当梁吊出半跨后，梁会低头下冲，必须做好防护才能保证安全。双钩吊鱼法与传统的吊鱼法有相似之处，但两者又有本质上的区别，双钩吊鱼法是在待架桥跨的两侧桥台上都立扒杆，用这两组扒杆吊抬梁，架梁前进，前后两组扒杆随梁位置的变化受力也随之变化，梁始终能保持平稳前进。
1、T梁位移及运输操作
1-1、T梁位移
T梁在预制厂采用50吨液压千斤顶两只同时顶梁的一端，在顶梁前先将梁的一端加固，在安千斤顶时注意位置的准确性，特别应注意T梁两边的受力平衡，顶梁启动后，顶梁启动后要注意用钢筋塞在梁底进行保险，在顶到一定高度时装入运梁平板车，放好后再顶梁的另一端，装入平板车，采用卷扬机将梁移致指定地点。
1-2、运输
利用20吨卷扬机拖运作牵引力进行运输，根据计算运输过程中牵引力是梁自重的1∕8，用20吨卷扬机作为牵引，引动力已绰绰有余，Φ19.5mm的钢丝绳，安全系数为5倍，将梁运至指定地点再进行吊梁准备工作。
2、双钩吊鱼法架梁实施方法
2-1、扒杆的竖立
在水深的情况下，如何在对面墩顶竖立扒杆，这个问题历来是架梁的工作难点，更是吊鱼法架梁的难点，现举例说明其方法：
2＃桥台、1＃桥墩间为40米，首先在2＃桥台上组装好人字扒杆①、②，用一般方法在2＃桥台上立好①扒杆，再在②扒杆上安装辅助人字扒杆和钢丝滑轮组，利用已立好的①扒杆将②扒杆吊起，再利用设在前方的滑轮组将②扒杆脚逐步拉向1＃桥墩并呈上升状态，此时利用②扒杆上的辅助扒杆滑轮组将②扒杆竖立于1＃墩顶。
风缆地锚设三处分别在2＃桥台后延桥轴线方向山脚（挖坑浇砼）、0#桥台上（打锚杆）、213国道内侧（挖坑浇砼）。
2-2、T梁吊装
2-2-1、吊前工作
a、竖立扒杆；
b、将2#桥台下游靠江边两片梁往下游移开；
c、将五台山的梁全部移致上游明洞处；
d、平整2#桥台桥轴线方向及下游梁厂场地；
e、修设五台山明洞处到2#桥台的运梁便道。
2-2-2、实施吊装
采用两套滑轮组，先将第一套滑轮组挂在T梁的前端吊点上，然后将滑轮组的卷扬机收紧，吊离板车。再将第二套滑轮组拉到第一套滑轮组所吊位置挂好，组成双滑轮组并收紧。前端的卷扬机再进行吊装，同时后端卷扬机放松，使T梁平稳匀速前进，将梁后端运到第一套滑轮组原所吊位置，再放松第一套滑轮组返回梁后方吊点挂好，收紧吊离板车。再通过卷扬机收放将梁放到盖梁上。
2-2-3、梁的横移
除采用梁下设滚杠用倒链滑车横移外，还可以将人字扒杆变为独脚扒杆，增设横向揽风绳，利用滑轮位置将梁移动，本桥拟采用二者结合的方法。横移后在进行安装、校正、就位。
三、架梁设备应力的计算
1、架桥器材
a、扒杆
扒杆是由两支型钢格构成，在顶端用钢绞组成八字形，钢铰接处挂起起重滑轮组，在下设置防滑钢丝或横拉杆以承受水平推力。
b、卷扬机5台每台功率为11KW,卷扬机用来带动钢丝绳数值吊梁，带动钢丝绳牵引轮胎平车和纵向定位T梁。
c、手葫芦6个，安全荷载均为5吨。
d、起重滑轮组两对，导向滑轮组四个。
e、卡环（卸扣）两个，安全承载力50吨。
f、齿条千斤顶两个，安全荷载15吨，用来将扒杆从盖梁移动到梁上。
g、钢丝绳三根，其中两根用来竖直吊装梁版，一根用来纵向扒杆骨架定位梁板。
h、胎平车两个，用来运输梁板。
I、骑马式钢丝绳夹若干，用来夹住缆风绳。
2、 扒干纵向钓鱼架设受力计算
用设在安装孔墩台上的两副人字扒杆，配合运梁设备，一绞车相互牵吊，在梁下无支架，无导梁支托的情况下，把梁悬空掉过桥孔，再横移，落梁，就位按装。一般主扒杆高度不宜小于梁长的1/2，其有效高度不宜小于梁长的30%。
2-1、牵吊绳张拉力
吊梁过程中为了确保安全，在“钓鱼”的前阶段，钢丝绳不是吊着梁前面的吊环，而是捆着梁体，如图（1）所示。当梁体运输到靠近b墩时，再取回后面的钢丝绳改换后面捆住梁体，如图（2），然后在缓慢将移动前行，到盖梁的正上方时再下落到枕木下。这时再将前后钢丝绳改换到吊环上，将梁体精确定位。精确定位时前后方向由卷扬机带动一钢丝绳来调整，左右方向由两个链条葫芦来调整。架桥全过程，吊绳拉力与梁体轴线方向几乎都保持垂直，不会对梁体产生较大的轴力！
吊装的T梁长为40m，其体积为37.68m3，实际重力为G=37.68×25×1.05=989.1Kn（考虑5%的施工误差）。滑轮组质量为2×50kg，Φ19.5钢丝绳密度1.327kg/m，其长度为8×27m，则钢丝绳的重量为：1.327×8×27=286.632kg。吊具总重量为：M=（2×50+286.632）×10=3.866KN。
图中：a=17.83－2.2－0.6=15.03m，b=11.832－2.2－0.2=15.43m.L =40m L,=0.8m，h1=h2=17.83m
T1= (1)
(2)
P—预制梁重力的1/2+吊具重力+冲击荷载
K—动荷载系数，对电动卷扬机为1.1，对手动卷扬机为1.0
吊装重力为：P=0.5KG+M=0.5×1.1×989.1+3.866=547.871KN
因为故X=0时T1max=P=547.87KN
X=1时T2max=P=547.87KN
当预制梁接近b墩，T1解下改系到梁后端，T2吊绳全部承受梁的荷载时：
(3)
(4)
由公式（3）得：×547.87=548.6KN
由公式（4）得：×547.87=28.405KN
2-2、风缆的拉力
吊装过程中风缆的拉力分别为：
（5）
（6）
因为a≠b,则S1在X=时最大，此时x=19.90m

S2在X=时最大，此时X=20.1m

2.3扒杆所受竖直轴向力
2.3-a吊装荷载P产生的竖向力
（7）
（8）
因为m、n≥,故X=0时，N1max=P=547.87KN
X=1时，N2max=P=547.87KN
2.3-b起重滑车绕出绳对扒杆的压力
（9）

2.3-c缆风绳初拉力对扒杆的竖直压力
缆风绳由于自重会对扒杆产生一个初应力，计算式为：
（10）
（11）
、缆风绳的自重绕度m，一般取的3%--5%。
型号为Φ26（6×37），其长度密度为2.359kg/m，q=2.359 kg/m=2.359×10-2KN\m，a=arctg(18/45)=21.801，， ,，由(11)式得：

六根缆风绳对扒杆产生的总压力由（10）式得：
N3=6×sin21.801×3.3=7.35KN
3、典型截面内力计算
边梁就位时受力分析
扒杆两肢，每肢长度为18米，下脚间距5米，两肢夹角为2a，a=arcsin(2.5\18)=7.983°扒杆尺寸示意图如图（3），边梁就位时，横向必须有链条葫芦的保护，防止其两边滑移。对梁体受力如图（4），为了保证梁能精确就位，图（5）中d=0.25m,（2.5-0.25）\18.83=6.814°, , °。
由图（4）得钢丝绳拉力为：

链条葫芦拉力为：
(链条葫芦的安全荷载为10吨，满足要求)
图（5）以A点为对象进行受力分析，在力的三角形中由几何关系有：
求得M=548.512KN
缆风绳对扒杆的轴向压力为：
故扒杆受的总轴向压力为：N=548.512+3.7=552.212KN
4、扒杆截面选择
本扒杆选用截面宽度700mm的角钢架，角钢厚度为10mm。
5、混凝土锚碇计算
桥头地锚采用片石砼浇筑其几何尺寸为长4m、宽2m、深3m。砼地锚重力为G=25×24=600KN,根据地锚的几何形式及地基情况，我们按重力式地锚来验算。
5.1倾覆稳定性
地貌倾覆时会绕某一点O转动（去掉表皮的松土50cm）如图（6）所示，N为被动压力，在自身重力能满足抗倾覆要求是是不存在的。
由重力产生的稳定力矩：MG稳=Pb=989.1×0.75=741.825KN.m
M倾=F1sina×0.75+ F1cosa×0.5+F2×0.5
=425.52×sin21.801°×0.75+425.52×cos21.801°×0.5+2×20.9×0.5
=336.963KN.m
抗倾覆稳定性必须满足下式：
（12）
由式（12）得： 满足要求
5.2上拔力验算
上拔力必须满足：
由上式得： 满足要求

计算简图附后
四、安全保护措施
1、在准备阶段，做细致的设备检查，做好安全技术交底。所有起重器具的规格必须有一定的安全系数空间。
2、每天开工前必须对所有起重设备进行检查，下班时进行保养；
3、卷扬机必须有安全防护装置，所有动作必需统一指挥；
4、现场施工人员必须规范佩戴安全帽，严禁酒后作业及穿拖鞋上班；
5、卷扬机必须设置双道电门开关，预防突发事故；
6、所有设备必须严格检查，钢丝绳必须是刚出厂的合格产品，严禁使用磨损过度的旧钢丝绳，在正式吊装前所有设备均要先进行试运行；
7、架梁时捆绑梁端必须用木块将钢丝绳与砼隔离，以防磨损钢丝绳及破坏梁体，派专人捆绑以保证安全可靠；
8、高空作业人员必须系好安全带；
9、施工前在场地内设危险区，非作业人员严禁入内；
10、电力及照明线路必须经常检查，防止发生漏电事故，遇大风、雷雨等恶劣天气停工时必须切断电源保护好各种设备；
11、吊装安全工作将由专职安全员全程监控。

四川省都江堰建设工程有限责任公司
2011年6月24日

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