鋼扒桿“雙釣魚”架梁施工技術(shù)

盧紅軍

摘要： 在山區(qū)架設(shè)橋梁，往往由于現(xiàn)場(chǎng)條件限制，架橋機(jī)或吊車無(wú)法到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，采用其他架梁方法架梁工作成本高、難度大。采用鋼扒桿“雙釣魚”架梁具有設(shè)備投資少、經(jīng)濟(jì)效益明顯，設(shè)備重量小易于調(diào)遣、安裝 ，操作簡(jiǎn)單，不需要特殊的臨時(shí)設(shè)施，不受架設(shè)墩臺(tái)高度和孔下地基、河流、水文狀態(tài)限制等優(yōu)點(diǎn)，能有效彌補(bǔ)其他架梁方法的缺點(diǎn)。以廣（安）南（充）高速公路瘦溝大橋空心梁板的安裝施工為例，介紹了鋼扒桿“雙釣魚”的原理、工藝流程、主要階段受力計(jì)算。

Abstract： Building bridges in the mountains areas， often due to site conditions， bridge girder erection machine or crane cannot reach the construction site， and the cost of other girder erection methods and work is high and the construction is difficult. The steel derrick double angling girder erection has the advantages of less equipment investment， good economic benefit， easy disposal and installation of low weight equipment， simple operation， no special temporary facilities， not restricted by the erection pier height and foundation under the holes， rivers， hydrological state restrictions， etc.， can effectively compensate for the shortcomings of other methods. Taking installation and construction of hollow slab of Shougou bridge in Guang'an-Nanchong Expressway an example， the principle， process and main force calculation of steel derrick double angling are introduced.

關(guān)鍵詞： 鋼扒桿；雙釣魚；架梁；施工

Key words： steel derrick；double angling；girder；construction

中圖分類號(hào)：TU761 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2015）23-0081-03

0 引言

在山區(qū)架設(shè)橋梁，往往由于現(xiàn)場(chǎng)條件限制，架橋機(jī)或吊車無(wú)法到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，采用其他架梁方法架梁工作成本高、難度大。選用鋼扒桿“雙釣魚”架梁方案，解決了瘦溝大橋溝深墩高，受地形限制，預(yù)制梁場(chǎng)及其存梁場(chǎng)狹小不利因素。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，此架梁方法不受架設(shè)墩臺(tái)高度和橋孔下地基、河流水文狀態(tài)的限制，不需要導(dǎo)梁、龍門吊機(jī)、汽車吊機(jī)等重型設(shè)備及可架設(shè)40m以下跨徑的預(yù)制梁板。對(duì)比其他架設(shè)方法，新技術(shù)全套設(shè)備投入資金少，有效的降低施工成本。

1 工程概述

廣（安）南（充）高速公路第A合同段瘦溝大橋?yàn)榈湫偷纳絽^(qū)橋梁工程，為上跨瘦溝而設(shè)，中心里程K6+040。該橋是本合同段的控制性工程。該橋位于半徑R=1300m的右偏平曲線上，且在棗山立交變速車道內(nèi)，其左、右幅半橋?qū)挾确謩e為17.5m和14m。上部構(gòu)造采用先張法預(yù)應(yīng)力砼空心板梁。下部采用雙柱式橋墩與重力式橋臺(tái)，墩柱最高27m。20m砼空心板梁高0.9m，寬1.49m，總重28.0T。現(xiàn)場(chǎng)道路條件差，施工場(chǎng)地狹窄、預(yù)制梁場(chǎng)小、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，因此通過(guò)方案比選選用鋼扒桿“雙釣魚”架設(shè)。

2 工作原理

雙釣魚法架梁的工作原理是：將簡(jiǎn)易纜索吊與扒桿相結(jié)合，在待架梁的前后墩臺(tái)上各設(shè)置一副人字扒桿，配合運(yùn)梁設(shè)備，以絞車相互牽吊，利用前后扒桿作為承重塔，前后吊鉤共同起吊梁體前端，前鉤作為導(dǎo)向后鉤承重，隨前后卷?yè)P(yáng)機(jī)的緊、放，逐漸變?yōu)楹筱^導(dǎo)向前鉤承重，然后后鉤摘掉起吊梁后端、落梁，利用無(wú)支架、無(wú)導(dǎo)梁支托的情況下，把梁懸空吊過(guò)橋孔，最后利用前后扒桿將梁橫移落梁、到位安裝。

3 工藝流程

3.1 施工準(zhǔn)備

施工前應(yīng)編制、報(bào)審詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)及計(jì)算書，按照批準(zhǔn)后的方案組織實(shí)施。施工方案應(yīng)重點(diǎn)對(duì)豎立扒桿、放倒扒桿、轉(zhuǎn)移扒桿、架梁、吊著梁進(jìn)行橫移各階段，對(duì)扒桿、牽引繩、控制繩、卷?yè)P(yáng)機(jī)、錨碇及其他附屬設(shè)備進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算，同時(shí)還應(yīng)對(duì)各階段操作的安全性進(jìn)行檢查。

3.2 豎立扒桿

前后扒桿分別采用轉(zhuǎn)立法和扳立法豎立。先采用扳立法豎立后扒桿A，扒桿A平立于地面，梢端稍加墊高，根端設(shè)擋樁或地窩，B扒桿牽引繩掛在A扒桿頂部，緩慢收緊牽引繩，豎立好A扒桿后，掛好風(fēng)纜。利用A扒桿牽引繩掛住B扒桿梢端，前墩上的牽引繩掛住B扒桿牽引繩根端，將B扒桿牽吊到前橋墩上，并用輔助扒桿頂端的牽引繩將B扒桿豎立起來(lái)，掛好風(fēng)纜。

3.3 喂梁

預(yù)制梁具備安裝條件后，將梁體運(yùn)輸?shù)郊芰含F(xiàn)場(chǎng)，將前、后扒桿吊繩掛在梁前端吊環(huán)或吊鉤上，注意檢查鋼絲繩不要互相搭壓，收緊后扒桿吊繩將梁前端稍微吊起，撤去前端運(yùn)梁炮車。如圖1。

3.4 釣梁

收緊前扒桿吊繩，逐漸放后扒桿吊繩，使梁體低頭前移就位。梁前端基本到達(dá)前墩附近時(shí)，楔住后運(yùn)梁炮車，收緊后牽引繩到梁體向后微動(dòng)，放松后扒桿吊繩摘鉤、回鉤到主扒桿處。整個(gè)過(guò)程中，應(yīng)保證梁體前端低于后端，禁止出現(xiàn)昂頭，因?yàn)榘侯^會(huì)使各滑車組和牽引繩受力劇增，給吊裝帶來(lái)危險(xiǎn)。如圖2。

3.5 吊梁、落梁

將后扒桿吊鉤掛在梁尾端，起吊后扒桿吊鉤，撤走后運(yùn)梁炮車，緩放后扒桿吊繩，緩放后牽引繩配合前扒桿吊繩落梁。如圖3。

3.6 橫移、就位

梁體橫移就位可以利用前后扒桿橫移動(dòng)就位，或用橫向?qū)к壟浜蠙M向?qū)ф湹却胧┮屏骸?/p>

按照以上方法，也可以每孔架完第一片梁后將其作為導(dǎo)梁運(yùn)送其余梁板過(guò)跨，再橫移安裝。逐片架完本孔梁體后，前移扒桿到下跨，進(jìn)入下孔梁體架設(shè)的循環(huán)，依次逐孔架完全橋預(yù)制梁。如圖4。

4 主要階段受力計(jì)算

4.1 主要施工參數(shù)

兩橋孔跨徑：20m，扒桿間距：20.6m，20m空心板梁自重：28.0T，吊具重0.2T。

4.2 主要設(shè)備選型

在離橋臺(tái)20m～30m處設(shè)置錨坑，錨坑采用C25砼，深1.5m寬1m長(zhǎng)2m（見(jiàn)圖5）。一對(duì)人字扒桿由2根Φ220mm、壁厚8mm、長(zhǎng)10m的40無(wú)縫鋼管組成，鋼管間通過(guò)連接耳子用剛銷固定，扒桿高度：10m，吊梁高度：7.5m。并安裝上、下四滑輪組和轉(zhuǎn)向滑輪及前后纜繩，風(fēng)纜兩條：Φ24mm，單條破斷能力：35.8T。起重繩采用四滑輪組，Φ17.5mm，走8條，單條破斷：17.4T，允許起重荷載：139.2T。

4.3 風(fēng)纜受力計(jì)算

T=（K×P/2+Q）×l1/l×sina=1.696t≤35.8t×2

T——風(fēng)纜所受張力；

K——?jiǎng)雍奢d系數(shù)，大于15噸時(shí)取1.5；

P——所吊荷載14t，為梁重的一半；

Q——其中輪滑輪組重量0.2t；

l1——扒桿傾斜度0.8m；

l——扒桿底至地錨距離20m；

a——風(fēng)纜水平夾角30°。

4.4 架梁受力計(jì)算

P=預(yù)制梁的1/2+吊具重+沖擊荷載=28×1/2+0.2+（28×1/2+0.2）×K=28.4t；

P——總荷載，預(yù)制梁的1/2+吊具重（0.2t）+沖擊荷載；

K——起重沖擊系數(shù)，取1.0；

T1、T2——扒桿A、B的吊繩拉力；

h1、h2——扒桿A、B高度；

a、b——扒桿A、B的有效高度7.5m；

l——a、b扒桿間距20.6m。

當(dāng)x=0，T1=P=28.4t≤139.2t

當(dāng)X=l，T2=P=28.4≤139.2t

當(dāng)X=l/2時(shí)，T1、T2最大，

T1=T2=10.3××28.4t/（7.5×20.6-（7.5-7.5）×10.3）=24.48t<139.2t

5 效果及應(yīng)用

瘦溝大橋溝深墩高，受地形限制、預(yù)制梁場(chǎng)及其存梁場(chǎng)狹小限制，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選用鋼扒桿“雙釣魚”架梁方案，右幅54片梁的架設(shè)只用了16天。實(shí)踐證明，此架梁方法不受架設(shè)墩臺(tái)高度和橋孔下地基、河流水文狀態(tài)的限制，不需要導(dǎo)梁、龍門吊機(jī)、汽車吊機(jī)等重型設(shè)備及可架設(shè)40m以下跨徑的預(yù)制梁板。

目前橋梁架設(shè)中大型成套機(jī)械設(shè)備運(yùn)用較多，但是雙釣魚法架設(shè)預(yù)制梁作為傳統(tǒng)、成熟、安全的施工方法，在特定的條件下有著廣闊的應(yīng)用前景，是架橋機(jī)、汽車吊機(jī)、龍門吊機(jī)等架梁作業(yè)的有效補(bǔ)充，尤其是在以下情況下有著其他架梁方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)：①地形受限、場(chǎng)地狹小、大型設(shè)備無(wú)法就位，橋下無(wú)法修建施工便道或者修建便道成本過(guò)高；②制梁周期過(guò)長(zhǎng)，架梁設(shè)備占用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，采用其他架梁方法不經(jīng)濟(jì)；③梁板數(shù)量少，調(diào)遣大型設(shè)備架梁不劃算。

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