小曲线半径桥梁架桥机架梁解决方法.doc

齐平公路改扩建工程项目二标段20mT梁架设方案专家评审意见编制： 复核： 审核： 批准： 中铁十七局集团第五工程有限公司目 录一、工程概况1二、总体方案1三、架桥机主要参数2四、工期安排2五、架梁施工2六、架桥机架梁8七、质量保证措施15八、安全保证措施16九、附件19中寨大桥20mT梁架设方案一、工程概况中寨大桥全长307.08m，平面位于圆曲线上，圆曲线半径175m，纵坡4%，桥面宽10.417m。下部结构采用柱式桥墩，桩式桥台，最大墩高26.33m； 上部结构采用预应力混凝土连续T梁，横桥向由5片T梁组成，湿接缝宽度0.4m，全桥共用20mT梁75片，梁体尺寸规格、吊装重量和工程数量如下表：型号及部位尺寸规格(cm)吊装重量(t)数量(片)20mT梁左11500*18504415左21500*17004015左31500*17004015左41500*17004015左51500*18504415二、总体方案本桥20mT梁采用WJQ180-40 A3型桁架式架桥机从第1跨向第15跨架设。架桥机在0号桥台后路基上拼装，拼装时，按设计结构少安装1节主梁（12m），架桥机拼装长度为40m。20mT梁在预制场内采用一台50T吊车起吊装车，经运梁便道、道路基运至架桥机后方喂梁、安装，顺路线前进方向每跨T梁从左向右按1#、2#、3#、4#、5#的顺序依次编号，架梁先后顺序为3#2#4#1#5#。三、架桥机主要参数1、主要结构形式主体结构形式：三角桁架操作方式：集中控制吊具型式：扁担式2、主要技术参数额定起重量： 120t 架梁跨度/桥机跨度：20m整机工作级别： A3 最大架设纵坡：5%最大架设横坡： 5% 起升高度： 4m下降深度： 1m 大车基距： 5m小车轨距： 5m 整机尺寸：40m6.38m6.1m总功率： 46kw 过孔速度：3m/min起升速度：0.64m/min 小车纵、横移速度：3m/min整机横移速度：3m/min 整机重量：120t 四、工期安排架梁施工总工期计划为：2013年4月6日2013年4月20日，具体时间安排如下：架桥机进场、拼装、验收：2013年4月6日2013年4月10日；架梁（第16跨）：2013年4月11日2013年4月20日。五、架梁施工（一）施工准备1. 人员、设备组织（1）架梁人员配置序号工作内容人员配置1总体安排架梁总指挥： 技术负责人： 施工负责人： 安全负责人： 物资设备负责人： 实验负责人： 架梁作业队长： 应急保障负责人： 后勤负责人： 2装梁施工负责人： 技术负责人： 安全负责人： 起重工： 操作工人： 3运梁施工负责人： 安全负责人： 驾驶员： 其他运梁工人： 4架梁施工负责人： 技术负责人： 安全负责人： 现场技术人员： 桥机操作工：1人 电工：1人电焊工：3人 液压工：1人 普通工人：6人（2）主要机械设备配置序号机具名称规格单位数量备注1汽车吊25t台2架桥机拼装250t台2装梁3运梁平车50t辆2运梁4架桥机TLQJ120T/30M-A3台1架梁5电焊机台4梁板之间连接6发电机100KW台1应急发电2技术准备（1）架梁前技术准备由测量工程师计算出支座垫石中心坐标，经复核无误后用全站仪放样，并用墨线弹出垫石、永久支座、临时支座纵、横向中心线和梁端线，并用水准仪测量临时支座中心点处盖梁的高程，计算出临时支座高度，计算时必须考虑桥梁纵坡；对准备架设的箱梁按照架梁的顺序进行编号，弹出梁端中线。复核支座垫石强度、结构尺寸、顶面标高及平面位置，要求预埋件、橡胶支座、伸缩缝、安装设备及构件外形尺寸相互匹配，质量可靠，标高位置正确，符合设计要求。认真向各工种、各岗位工序进行技术交底，检测支座垫石、盖梁及预制梁的强度必须达到设计要求强度。根据验收标准对箱梁进行成品验收，发现外形尺寸、预留孔、预埋件位置及混凝土缺陷应在吊运前处理完毕。施工落梁时两端的施工及技术人员要检查梁体位置，务必使梁体一次就位成功，避免反复。运梁设备的检查：对运梁拖车机械性能和箱梁捆绑、支撑加固设备进行严格检查，不符合安全运梁要求的设备坚决不使用。（2）临时支座的设计及安装临时支座设在桥梁连续段盖梁顶面用于支承箱梁连续端。 临时支座采用砂箱，使用前经项目部实验室检验，承载能力必须达到施工要求。砂箱使用中粗砂，经过筛分，不得有直径大于4mm的砂粒，所用砂子必须为干砂，并用箱梁同等荷载压实。砂箱使用前必须对所有的已完成的支座垫石高度及临时支座中心位置进行复核，按照施工放样位置安装砂箱，调整使两个砂箱顶面处于同一水平面上，高度满足要求。（3）永久支座安装永久支座是桥梁上部结构的最终和永久支承构件，安装时必须严格按要求操作，保证安装质量。安装前先将支座垫石顶面浮砂及杂物除去，垫石表面应清洁、平整,平面位置误差不得大于5mm，高程误差不得超过2mm，无油污，呈水平状态。本桥0号、6号桥台采用GYZF430054型四氟滑板式橡胶支座，1号、5号桥墩采用GYZF430065四氟滑板式橡胶支座，其余桥墩采用GYZ35063板式橡胶支座。板式橡胶支座安装板式橡胶支座安装在中跨箱梁之间的连续段墩顶。在橡胶支座上标上十字交叉中心线，将支座安放在垫石上，使支座中心线同支座垫石上的中心线相重合，支座就位准确。板式支座顶面的钢板预先将锚固钢筋与其单面焊连接好，准确地放置在板式支座上，待墩顶现浇时将锚固钢筋及钢板的一部分浇筑在一起。滑板式橡胶支座安装滑板式橡胶支座下钢板与安装时，在滑板支座底钢板标出纵、横向中心线并放在支座垫石上，使钢板中心线和支座中心线重合，根据钢板上膨胀螺栓孔的位置在支座垫石上钻孔，孔深不小于6cm，安装膨胀螺栓，锚固支座底 钢板。安放四氟滑板橡胶支座，支座应按设计支承中心准确就位，梁底钢板清洁、平整，与支座垫石顶面保持平行，与支座上钢板全部密贴。同一片梁的各个支座应置于同一平面上，避免出现支座偏心受压、不均匀支承及个别脱空现象。四氟滑板橡胶支座安装后，将滑板上钢板与梁底预埋钢板断续焊连接。与四氟板面接触的不锈钢板面不允许有损伤、拉毛现象，免增大磨擦系数及损坏四氟板。（4）钢丝绳选定吊装箱梁用钢丝绳经计算，采用规格6*37，直径为43mm，使用前检查完好情况，梁底设置护角，确保吊装安全进行。经计算，箱梁最大吊装重量为55.5T，起吊时每端负担27.8T重量，等于278KN。直径（毫米）钢丝总断面积（毫米2）钢丝绳参考重量（千克/100米）钢丝绳公称抗拉强度（N/mm2）钢丝绳钢丝1850钢丝破断拉力总和（KN）47.52.2843.47792.91560钢丝绳容许拉力公式：Fg=Fg/K-考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，对637钢丝绳取0.82；K钢丝绳使用安全系数,作捆绑吊索用时取8；Fg钢丝绳的钢丝破断拉力总和，此处为1290KN；代入公式计算Fg=1560*0.82/8 =160 KN ；梁体每端使用1根钢丝绳对折兜底起吊（2支），相当于2根钢丝绳同时均等受力，容许拉力为1602=320KN，承担278起吊重量，能满足使用要求。严禁使用有较大磨损、锈蚀、弯曲变形、断丝的钢丝绳，如要使用可根据磨损程度进行折减使用，钢丝绳连接必须插接，插接长度不得小于钢丝绳直径的20倍。3现场准备（1）运梁道路、平整场地本桥箱梁预制场设置在桥梁北侧约300m处废弃宜阳互通收费广场上，箱梁在预制场内起吊装车后向西南方向经废弃互通式立交A、D匝道路基运上高速公路主线，运梁车以走“人”字形后车做前车调转行驶方向，沿变更后互通式立交D、A匝道运梁至与B匝道交汇处，再次以走“人”字形方式调转运梁方向，经B匝道路基运至0号桥台后架桥机下喂梁。运梁线路通过处，废弃互通A、D匝道路基兼做施工便道，线性比较平顺，无急弯、死弯，并且已经过施工车辆、机械反复碾压，基底坚实，运梁前只需对局部凹凸不平处进行修整、压实即可；变更后D、A、B匝道路床处治已完工，表面平整、坚实，能够确保运梁安全。（2）架桥机拼装在0#台后路基上拼装架桥机，路基宽度10.5m，路基和桥梁台背填筑完成后，工作场地能够满足桥机组装需要；用25t吊车配合拼装架桥机。拼装步骤为：安放中横移轨道安放中托轮组拼装主梁拼装前框架拼装后上框架拼装前支腿拼装后支腿拼装天车电器系统安装全面安检。安装时注意前、中支腿横移轨道中间段水平，两端翘起并设置限位器，轨底枕木必须坚实、稳固，不得使用腐朽、劈裂的枕木头。架桥机组装后，试运行其走行、转向、起重系统，保证工作状态良好。（3）架桥机验收架桥机拼装完成后，对架桥机金属结构、大车轨道、主要零部件及机构、电气、液压系统、安全装置与防护等方面进行检验，并如实填写检验表；按照工作荷载的1.2和1.1倍分别对架桥机做静载和动载试验，测量主梁跨中最大挠度；试验合格后，报请洛阳市质量技术监督局检验并取得特种设备合格证书；洛阳市质量技术监督局验收合格后，报公司物资部，由公司物资部负责联系公司安质部、总工程师室、工程部对架桥机进行联合验收；以上单位、部门验收全部通过后，方可进行架梁作业。（4）箱梁的吊运安照架梁先后顺序，预制场内采用2台50t吊车起吊装梁。第一片箱梁装车是，2台运梁车停靠在箱梁侧面，1台吊车站位于箱梁梁正前方，另1台吊车站位于箱梁侧后方，采用2根47.5mm钢丝绳兜底同时起吊，安放在运梁车上，捆绑牢固。箱梁运输前必须检查其支撑是否牢固，并用直径不小于22mm的钢丝绳捆绑在拖车上，1吨倒链拉紧，防止运输过程中发生梁体倾斜。运梁拖车沿运梁线路运梁，运输时应设专人指挥，并经常检查构件在拖车上的稳定状况。在已安装完的梁体上运梁时，拖车行走线应位于箱梁中心线，并且梁体横梁、湿接缝钢筋全部连接完经检查验收合格后方可通过架桥机。六、架桥机架梁1架桥机过孔第1步：启动前、后支腿油缸，让中托轮组与桥机主梁下弦脱离；使用前起重天车将中托轮组和中横移轨道吊运至已架设完成的预制梁前端，摆放中横移轨道并使轨道与下一孔前方盖梁平行，调节前、后支腿高度，将主梁落在中托轮组上，使主梁和轮缘平行，并保证架桥机主梁呈水平状态；第2步：打开前支腿油泵，收起前支腿，将两台天车停在后液压支腿上方，调平主梁，准备过孔。第3步：收起后顶高支腿脱离桥面，架桥机主梁利用中支腿反托轮组和后托轮动力共同驱动，使整机前移18m后停止；收起后托轮使其脱离桥面，后顶高支腿伸出支撑在桥面上；第4步：用运梁平车将配重梁运至后起重天车下方，起重天车挂好配重梁，让钢丝绳有一定的预紧力；第5步：收起后顶高支腿，再次利用后托轮和中支腿反托轮动力将整机前移。同时，主梁上方两台起重天车同步与主梁做反向运行（运梁车原地不动），保持起重天车吊具与配重梁吊点相对位置不变，使架桥机前支腿前移至盖梁合适位置；第6步：后起重小车除去张紧力，用钱小车将前横移轨道吊运至桥方墩顶，安放、支垫稳固，使其与中横移轨道平行，并保持两端略微翘起状态。第7步：启动前支腿油缸，顶起液压千斤顶，调整主梁高度，让主梁尽可能水平或前端略高，完成过孔。过孔时应注意以下几点：、最后一孔梁架设时，架桥机前支腿横移轨道设在桥头台背填土上。、质量要求：项目部应配合用全站仪定位，保证架桥机与桥梁方向一致。、安全要求：架桥机就位后，应立即进行支撑、加固，拉好揽风绳，使架桥机在万无一失的状态下静止。架桥机在架梁期间暂停时应采用铁鞋或木楔对前支腿和中支腿进行制动。晚上停止架梁时应对架桥机进行防倾斜、防位移处理，要用倒链拉紧，拉好揽风绳防止暴雨大风。2. 架梁（1）、架梁准备工作：架设前要全面检查、试验架桥机性能，特别是行走系统、电气系统及吊装系统，并试运行，使其处于良好工作状态并移至指定位置。安装好永久支座和临时支座，永久支座和临时支座的标高由技术人员测量计算，以技术交底形式下发。（2）架设第1跨箱梁第一跨箱梁在桥台后路基上喂梁，由于本桥第1、2、3跨平面位于半径为180m的曲线上，为了能够顺利完成喂梁，架桥机喂梁前要尽可能向曲线内侧横移，前内侧支腿位于盖梁挡块边缘处；喂梁时，运梁拖车尽可能向曲线外侧停靠，随着箱梁前移，通过操作运梁车适时调整箱梁方位，防止梁体碰撞桥机。运梁拖车将1号箱梁送入架桥机内指定位置，用前起重天车吊起箱梁前端，静置3分钟，经检查没有问题后方可运行天车。同时启动架桥机前起吊天车和后运梁车使箱梁前移。因匝道线路平面位于半径180m的曲线上，且路基宽度为10.5m，为了确保顺利喂梁，箱梁前移过程中要通过操作运梁车适时调整箱梁方位，防止箱梁碰撞架桥机。箱梁后端进入架桥机并位于后起重天车下方后，用后起重天车吊起箱梁后端，使箱梁处于水平稳定状态，启动前、后起重天车，纵移箱梁到设计孔跨位置，缓缓下落直至梁底高处支座顶面5cm时整机横移，并通过起重天车纵、横移调整使箱梁准确就位。边梁就位后，必须在外侧翼板下打圆木支撑，圆木下端顶在盖梁挡块上，用楔形木块打紧。采用以上方法依次架设3号、2号箱梁，并及时焊接接缝钢筋，使箱梁处于整体稳定状态。（3）架梁注意事项：因本架桥机在架设边梁时不是采用单梁就位方法，所以为了使边梁横移至设计位置，架桥机外侧前支腿中心处于盖梁边缘外0.5m，但轮组仍然在盖梁长度范围内行走，所以可保证桥机处于安全、稳定状态。前支腿横移轨道铺设时，需使轨道两端略高于中间段，形成两端翘起的状态，并在轨道位于盖梁边缘位置设置行走限位器和强制制动铁楔。（4）、安全质量要求：运梁过程中，注意运输机具、吊具、构件作业状态，并用水准仪观测架桥机挠度，保证作业安全。箱梁就位准确，底面同支座完全接触，支座水平。支座四角高差不大于1mm，水平位置偏差2mm，当就位不准确时，必须吊起重放，不得撬移拖拉。B匝道桥架梁步骤图3、移梁就位要点：喂梁前、后天车起吊梁 前、后天车将箱梁纵向运行至指定位置落下梁距支座顶5cm横移落梁支撑或焊接横梁钢筋脱绳完成安装。4、架桥机前移一跨梁架设完成后，在梁端及前方桥墩盖梁顶铺设架桥机横移轨道，架桥机走行轮转成纵向，前进就位，架设下一孔梁体。架桥机轨道要支垫找平。5、桥上曲线段运梁、喂梁：因桥梁1、2、3跨平面位于半径180的圆曲线上及缓和曲线上，第1跨箱梁架设时在路基上喂梁，第2、3、4跨架设时，需在曲线段桥面上完成运梁、喂梁，运梁车在靠曲线外侧1、2号梁及之间湿接缝上行走。所以，在架设2、3、4跨箱梁时，需先将前跨已架完的箱梁湿接缝钢筋全部连接完成，并将1、2号箱梁之间湿接缝用2cm厚钢板铺满，确保运梁车行走安全。 桥梁平曲线示意图6、边梁架设稳定性验算架设边梁时梁体依然位于架桥机两主梁之间，即不采用换上单梁就位的方法，为保证箱梁能够横移至设计位置，架桥机前支腿需横移至盖梁两侧挡块以外（架桥机中横移轨道铺设在前一孔已架设完成的桥面上，架设边梁时，中支腿在桥面宽度范围内横移）。架桥机前支腿横移轨道选用4根30b工字钢并焊，上、下各贴8300的补强钢板，以架设30m边梁为例：架设边梁时，前支腿最大集中荷载为：F=593KN架桥机前支腿最大外悬距离控制在0.8m，此时产生的最大弯矩为：Mmax=593KN0.8m=474KN.m横移轨道抗弯模量为：Wx=6274+0.83015.82=3266cm3工作应力为：mxa=Mmax/Wx=(474103)/(326610-6)=145.1Mpa考虑1.3的安全系数,=2201.3=169.2Mpamxa<,满足安全要求。综上，架设30m箱梁时，前支腿外悬距离在0.8m以内，架桥机处于安全状态。根据架桥机自身构造及本桥梁相关部位（盖梁、箱梁）结构尺寸，架设20m箱梁时，前支腿最大外悬距离为7.5cm，能够保证架梁安全。单位：厘米七、质量保证措施1建立健全完善的质量保证体系，加强合同管理和过程控制，完善各项过程控制手段和方法，特别是要做好施工准备和结合本桥特点制订架梁的测量放线工作，（根据全线贯通测量定位放线，根据设计要求进行细部测量）。2认真处理架梁施工过程中发生的质量问题，制订防范措施，抓好施工质量管理措施的落实工作。3吊装时盖梁、支座垫石砼强度不得低于设计标号，梁体标号不低于设计标号；水泥浆强度不低于设计要求。4架梁前必须按照设计图纸认真测量、弹线，复核轴线纵横方向尺寸是否有误，发现问题必须提前处理。复核支座垫石尺寸、标高及平面位置，要求预埋件、板式橡胶支座、伸缩缝、安装设备及构件外形尺寸相互匹配，质量可靠，标高位置正确，符合设计要求。5认真检查验收构件质量，复核构件尺寸、角度，不合格构件及有缺陷构件严禁进行吊装。6梁体安装时必须保证伸缩缝宽度，并对伸缩缝位置进行覆盖防护，避免缝中掉落杂物，并注意为伸缩缝施工创造良好施工条件（包括标高、位置尺寸、基面状态等）。7箱梁就位必须准确，底面同支座完全接触，支座水平，箱梁底面符合设计要求的坡度。支座四角高差不大于1mm，支座水平位置偏差2mm，当就位不准确时，必须吊起重放，不得撬移拖拉。八、安全保证措施1严格执行国家、公司安全文件精神，贯彻“安全第一，预防为主”的指导方针，确保行车、人身、设备、施工安全，消灭一切行车事故，消灭人身重伤以上事故，减少一般轻伤事故，消灭机械设备事故，杜绝质量、火灾等事故。要有针对性地制订各项安全措施并进行安全技术交底，落实到每个岗位、每道工序、各个工种。做到令行禁止，严格要求，确保安全。2建立、完善安全规章制度，有组织、有领导的开展安全管理活动。 3建立各级人员安全生产责任制，明确各级人员的安全责任，项目部与架桥队签订安全生产目标责任书，架桥队队长是施工安全管理第一责任人，各班组、人员在各自业务范围内，对实现安全生产的要求负责，全员承担安全生产责任，建立安全生产责任制，从架桥队队长到职工的生产系统做到纵向到底，一环不漏，各班组人员的安全生产责任做到横向到边，人人负责。4坚持岗前培训，在架桥机拼装及吊装前，架桥机设计人员负责对有关人员进行岗前培训、技术交底，对于箱梁安装，按照有关安全施工的规定，首先必须做到“五个严禁”，即：严禁酒后或带病操作架桥机；严禁架桥机在安全装置不齐全或有缺陷或未经安全检查合格的情况下进行使用；严禁在无安全保证措施的情况下，进行垂直交叉作业；严禁超负荷、斜牵、斜吊等冒险作业；严禁在光线阴暗、现场不清或雾天、五级以上大风时作业。5架桥机吊装作业时注意事项：.整机吊装横移时，预制梁必须尽量落下，贴近桥墩台顶面横移，架设边梁时只许使用慢车，严禁使用快车。.架桥机每次过孔后，前支腿必须确保垂直桥墩台平面，调节方法：根据桥的纵向下坡坡度，单独调节前后两个升降支腿的伸缩幅度，达到架桥机整体受力垂直平衡，消除向下坡方向倾斜力。.架桥机组装后，都必须检查行走轮运行方向是否一致，在路基上进行吊装及悬臂过孔模拟试验，试验可行、检查无误后，架桥机才可过孔、架梁。.横移轨道上的行程限位，每次架边梁时，应检查其限位距离是否正确。.架桥架梁前要做好接地保护措施，确保架桥机及人身安全。.梁体架设时，在桥墩盖梁上搭设短枕木垛，随梁体的下落，随拆除枕木，拆除枕木时，人员要绑安全带，枕木放至桥墩盖梁上，严禁向桥下扔枕木。.梁体架设时，封锁桥上、桥下施工现场，设置警戒线，并设专人进行防护。桥梁架设完成后，搭设钢管架对桥梁隔离带进行防护，禁止人员从桥上来回通行。6架梁施工：成立架梁施工领导小组，认真做好指挥组织工作，整个吊装工作要求统一指挥，分工明确，各负其责；架桥机上安装风速仪，五级及以上大风天气不得进行吊装作业。7用电安全：严格执行“施工现场临时用电安全技术规范”和有关安全用电的规定，确保现场施工用电安全。施工用电应有可靠的接地保护措施，配合主体施工的人员应经常检查缆线破损情况，是否有缆线与金属物品捆绑在一起，发现问题及时处理。检查机电设备必须断电，并在开关箱上设警示牌、加锁，设专人防护。8高空作业：在桥墩上尤其是边梁就位时，高空作业人员要系好布质安全带（安全带锁扣挂在盖梁预埋“”型钢筋上），进入施工现场人员一律戴安全帽，由桥上往下传递物品或卸料时，下方应设人防护，防止砸伤过往人员。坚持“三安”防护制，严格按安全操作规程施工，边梁就位尤其要注意防止高处坠落。9设备安全：所有吊装用机械设备及吊具、绳索、节点都应作为重点，经常派人对各项设备及工具进行检查、检修，保证工具及设备的完好状态，保障架梁安全及设备安全。10严格执行施工技术规范、施工安全规范规则及安全操作规程的有关要求及规定，坚持标准化作业，确保施工安全。11设置专职人员，实行干部现场包保，做好安全生产的基础工作。12安全生产配置安全生产配置表序号名称单位数量备注1安全帽顶302安全带副203各种警示牌块164标志牌块6九、附件