1、跨江大桥T梁吊装施工方案 审批：校核：编制：xxx有限公司2012年4月28日目录一、工程概况2二、架桥施工方案的比选及确定2三、方案概述2四、结构计算34.1、架梁结构计算34.2、架梁时的受力分析与验算64.3、地锚计算8五、25mT梁安装方法101、25mT梁安装施工工艺流程102、T梁横移103、T梁在梁场内运输至架梁位置114、架 梁115、横移就位落梁12六、机械设备12七、施工安全与质量控制13一、工程概况xxx水电站位于老挝丰沙里省境内。哈萨桥为xxx水电站场内施工桥，桥梁总长76.80m，为325m预应力钢筋混凝土简支T梁桥，桥面净宽9.0m，其中行车道宽7.0m，人行道宽22、1.0m。设计荷载为汽-50，挂-150，人群荷载为3.0kN/m2；桥梁纵横坡；纵坡0%，车行道横坡；2.0%。二、架桥施工方案的比选及确定哈萨桥桥址位于坝址下游约1km，两岸地形相对较完整，植被发育，左岸中上部为橡胶林，右岸多为灌木、竹林。左岸地形较陡，地形坡度40-45，右岸稍缓，地形坡度约35-40，江边为南乌江冲积河漫滩，地形较平缓，高程约440m-445m。枯水期两岸江边多见基岩出露，基岩出露高度约0.5m-2.5m，宽约10m-25m，长约60m-70m，河水面高程为436.50m，河水面宽32m-40m。此桥共有长25m、高1.85m 的T梁12片，梁体重量为63.1565T，3、最大自重为边梁65T，由于两岸地形较陡，因而桥墩较高，河水面较宽，一般汽车吊无法完成吊装任务，在施工方案的选择上不利于吊车架梁，同时如果选择吊车架梁，将要对现场的场地及便道进行高标准的施工准备，这在经济上是不划算也是不合理的，故吊车架梁的方案弃用；若采用架桥机架梁，哈萨桥T梁数量较少，仅为12片，且架桥机起始架桥端场地要求至少长4045m，目前预制场与桥梁方向垂直，运梁车转弯半径需30m等要求，要在现有的场地上开挖成此施工平台,需对已形成的右岸边坡重新开挖，工程较大，且对边坡的稳定影响较大，故架桥机架梁的方案也被弃用。鉴于上述原因，本着按期保质、经济实用的原则，拟采用钢扒杆双钓鱼法单幅架梁，使4、用人字扒杆提梁。在待架桥跨的二侧桥墩上都立人字扒杆，用这两组扒杆吊抬梁，架梁前进，前后两组扒杆随着梁位置的变化，受力也随之变化，梁始终能保持平衡水平前进，做到既安全又可靠。三、方案概述由于受场地限制，在右岸3#桥台和预制梁场之间布置一块长30m，宽10m的场地，左岸0#桥台布置一块长1820m，宽8m的场地。在距3#、0#桥台30m及20m处各设置混凝土地锚，左岸设置一个地锚，尺寸为2m宽、2m深、5.4m长，右岸设置2个地锚，单个尺寸为1.3m宽、2.5m深、3.5m长，能够满足架梁的需要。将人字扒杆立在混凝土平台上，当T梁提升到高于桥台以后，通过放长缆风绳而实现T梁的水平移动，使用人字扒杆5、架设第1跨，在第1跨处将T梁提升到桥面上。双钓鱼法在待架桥跨的二侧桥墩上竖立人字扒杆，用这两组扒杆吊抬梁、架梁前进。前后两组扒杆随着梁位置的变化，受力也随之变化，梁始终保持平衡水平前进。图1 双钩钓鱼法架梁四、结构计算4.1、架梁结构计算由于起重机械在工作中可能出现突然停车等现象，将对起重设备产生动力影响，为此计算时必须计入该影响。根据起重机械上海交大出版社出版其动力系数=1.3。1)、截面性质对于主肢808010角钢：查型钢表1，自身轴惯性矩I0=88.43cm4=88.43104mm4截面积S=15.126cm2=1512.6mm2重心轴位置roc=23.5mm,最小回转半径rcmin=16、5.6mm=A/2-roc=650/2-23.5=301.52mm=B/2-roc=320/2-23.5=136.52mm最大截面惯性矩：Imax=4(I0+S)=4(88.43104+301.521512.6)=5.535108mm4Imin=4(I0+S)=4(88.43104+136.521512.6) =1.163108mm4对于腹杆63636角钢：查型钢表1，截面积F=7.28cm2=728mm2重心轴位置rof=12.4mm,最小回转半径rfmin=12.4mm2）、载荷计算对于格构式平面桁架，工作风压：查表，q=500pa风力系数：查表，C=1.6高度系数：查表，Kh=1.23充7、实系数：查表，1=2=0.4挡风折减系数：查表，因a/h=1, =0.4前排A01=(0.32+0.65)6=5.82m2后排A02=(0.32+0.65)6=5.82m2A= (1+) A01=5.82(1+0.4)0.4=3.2592风载荷：PW=C*Kh*q*A=1.61.235005.823.2592=3207.035N风载集度：qw=PW/H=3207.035/12000=0.267254N/mm由风载产生的最大弯矩：MW= （qw *h）2/8=0.2672542120002/8=4810579.2Nmm3）、主肢计算整体稳定性鉴于格构架主要承受轴向压力，属于压弯构件，力学性能控制8、取决于稳定性而非强度。因此直接校核稳定性，强度可自然满足。格构架属于变截面两端铰支柱，其长度系数1=1，变截面系数2计算如下：根据Imin/Imax=1.163108/5.535108=0.21,m1=H1/H=0.2,n=2查表7-11，2=1.12计算长度L0=12H=11.1212000=13440mm L0 Imax/4S13440 5.535108/41512.6 长细比= =44.444S2F换算长细比h=41512.62728 =46.27=150查表，稳定系数=0.789格构架整体稳定格构架整体稳定Mw4aSPmax4S= + =235/1.5=156Mw4aSPmax4S（ 9、- ) ）=40.7891512.6156-(4810579.2)/(301.51512.6)=694351.918NG=694351.9189.8=70852.2Kg70.85t单肢稳定性由于相邻中间的腹杆间距大于其它部位的腹杆间距，故取最大间距计算，计算简图参见下图X=（650-320）/2=165mmY=377+388=765mm X2+Y2 1652+7652Lc= = = = =782.6mmc=Lc/rc=782.6/15.6=50.16查表，稳定系数=0.886主肢最大承载能力：PcmaxS=0.8861512.6156=209065.5N=21311.47Kg21.3t腹杆计算10、腹杆截在F=728.8mm2,最小回转半径rcmin=12.4mm,腹杆间距LF=668mm，计算长度Lof=0.9LF=0.9668=601mmf=Lof/rfmin=601/12.4=48.5查表，稳定系数=0.898等效剪力FDX=24S=81512.6=12100.8N风载剪力FW=qWH/2=0.297161618000/2=2678.0544N显然FDxFW,采用FDX计算。两端节：=arctg(650/388)=59NF=(FDX/2sin)=12100.8/(2sin59)=7058.6N=(NF/FF)=7058.6/(0.898728.8)=10.78Mpa=235/1.511、=156NFmaxFF=0.898728.8156=36650N=3736Kg3.8t通过对格构架强度，刚度，稳定性计算，结论如下：（1）、格构架整体承载能力约为70.85t（2）、格构架主肢承载能力约为21t（3）、格构架腹杆承载能力约为3.8t4.2、架梁时的受力分析与验算（1）边梁混凝土23.09m3,钢筋重量约4.2t，边梁重量为23.092.6+4.2=64.234t；中梁混凝土22.75m3, 钢筋重量约4.0t，边梁重量为22.752.6+4.2=63.15t，T梁重量按65T计算。吊装过程中，实际起吊重量为25米T梁的一端，即：G=G/2=65/2=32.5T（2）滑轮组总拉力12、最大值T1max计算当T梁刚起吊及落梁瞬间，滑轮组总拉力最大T1max=32.5t（3）扒杆受压最大值p1max=T1max=32.5t（4）从3#桥台开始吊梁时，后拉方总拉力最大值T2max计算当梁体吊装到两滑车组钢绳水平角度一样大时的位置时，为最大力滑轮组拉力T1计算T1 =T2 T1cos54.32 +T2cos54.32 =32.5t解以上方程得：T1=T2=27.86t后方拉力T1、T2计算T1sin54.32 =T1sin66.8 T2sin54.32 =T2sin77.01解以上方程得：T1=24.62t，T2=23.22t（5）从3#桥台开始吊梁时，后拉方总拉力最大值T2max13、计算当梁体吊装到两滑车组钢绳水平角度一样大时的位置时，为最大力滑轮组拉力T1计算T1 =T2 T1cos50.92 +T2cos50.92 =32.5t解以上方程得：T1=T2=25.78t后方拉力T1、T2计算T1sin50.92 =T1sin66.99 T2sin50.92 =T2sin74.79解以上方程得：T1=21.74t，T2=20.74t(6)、起重滑车绕出绳对扒杆的压力N=fn(f-1)fkp/(fn-1)=1.028(1.02-1)1.0224.6210/(1.028-1)=34.28KN设备能力检算：钢丝绳能力检算选用公式：K=N.aFg/T式中K-安全系数N-钢丝绳根数a14、-换算系数选用a=0.82Fg-单根绳最小破断力总和，查表得到T-所检算钢丝绳最大受力（7）固定梁头钢丝绳能力检算，选用33mm钢丝绳N=4 Fg=72.55 T=32.5tK=472.550.82/32.5=7.32(可)（8）滑轮组钢丝绳能力检算N=12 Fg=17.25t T=T1max=32.5tK=120.8217.25/32.5=5.3(可)（9）滑轮组端头钢丝绳能力检算N=8 Fg=17.25t T=T1max=32.5tK=80.8217.25/32.5=3.5(可)（10）后拉力钢丝绳能力检算N=4 Fg=72.55t T=T=32.5tK=40.8272.55/32.5=715、.32(可)（11）格构式扒杆起重能力检算每端选用2根格构式扒杆，根据计算每根扒杆承载力为70.85T。扒杆安全系数K=270.85/32.5=4.36（可）（12）双扒杆架设桥梁各工况抗风检算我们对本合同段所使用的架桥设备在各工况下的抗风能力进行检算:风的推力公式:f=sv2 (单位均为国际单位)f:风推力:空气密度 取1.29kg/m3s:阻风面积v:风速度根据操作规程要求五级风气候条件应停止作业,所以我们只对五级风进行检算,据相关资料五级风速为:8.0-10.7米/秒风对架桥设备各工况的影响工作风压：查表，q=500pa风力系数：查表，C=1.6高度系数：查表，Kh=1.23充实系数：查16、表，1=2=0.4挡风折减系数：查表，因a/h=1, =0.4前排A01=(0.32+0.65)6=5.82m2后排A02=(0.32+0.65)6=5.82m2A= (1+) A01=5.82(1+0.4)0.4=3.2592风载荷：PW=C*Kh*q*A=1.61.235005.823.2592=3207.035Nb.扒杆在提梁状况下:提梁状态下,阻风面积增加梁体侧面积251.85=46.25m2风推力f=sv2=1.2946.2510.72=6830.759N合计提梁状态下风荷载为：3207.035/9.8/1000+6830.759/9.8/1000=1.024Tf承重风缆在提梁状态下17、增加风荷载后钢丝绳能力演算:N=4 Fg=72.55t T=T=24.62t+1.024T=25.644T安全系数K=40.8272.55/25.644=9.23根据以上检算，承重风缆在五级风速增加风荷载1.024T的情况下,承重风缆的安全系数为9.23。由此可见,架梁设备在各工况下的抗风能力，是满足施工要求的。4.3、地锚计算桥头地锚埋置在风化板岩里，采用片石混凝土地锚。浇筑地锚时尽量埋深，左岸地锚其几何尺寸为长5.4m，宽2m，深2m，混凝土容重=24kN/m3，则混凝土地锚的重力为：G=2421.6=518.4 kN，右岸地锚其几何尺寸为长3.3m，宽1.3m，深2.5m，混凝土容重=218、4kN/m3，则混凝土地锚的重力为：G=242（3.31.32.5）=514.8 kN。根据地锚的几何形式和地基岩层情况，可按重力式地锚来验算。右岸地锚距扒杆28m，地锚2个，单个地锚按后拉承重绳受力的一般计算；左岸地锚距扒杆16m计算。 （1）左岸地锚稳定性计算左岸地锚距扒杆距离16m，单个地锚按后拉承重绳受力的一般计算 倾覆稳定性地基为风化岩，地锚倾覆时会绕某一点o转动（去掉表皮的松土和不稳定的风化岩50cm），如图所示。N为被动压力，在自身重力能满足抗倾覆要求时是不存在的，左岸地锚尺寸宽2m、高2m、宽度5.4m，混凝土容重24KN/m3由重力产生的稳定力矩：MG稳=p b=518.4119、=518.4M倾=F1sin1+ F1cos0.5=24.6210sin23.201+24.6210cos23.200.5+34.280.5=227.3抗倾覆稳定性必须满足下式：由式（18）得： 满足要求上拔力验算 上拔力验算必须满足： 由上式得： 满足要求混凝土剪切应力验算在o点处混凝土界面的抗剪强度要求满足下式： (20)由（20）式得：其中为15号混凝土的抗剪设计强(2)右岸地锚稳定性计算右岸地锚2个，距离扒杆28m,单个尺寸长3.5m、宽1.3m、高2.5m，2根缆风绳承重。倾覆稳定性地基为风化页岩，地锚倾覆时会绕某一点o转动（去掉表皮的松土和不稳定的风化岩50cm），如上图所示。N为20、被动压力，在自身重力能满足抗倾覆要求时是不存在的。每个地锚承受后拉绳一半的力计算。由重力产生的稳定力矩：MG稳=p b=1.33.52.5240.65=204.75M倾=F1/2sin0.65+ F1/2cos0.5=24.6210/2sin23.010.65+24.6210/2cos23.010.5+34.280.5=105.1抗倾覆稳定性必须满足下式：由式（18）得： 满足要求上拔力验算 上拔力验算必须满足： (20) 由（20）式得：其中为15号混凝土的抗剪设计强五、25mT梁安装方法1、25mT梁安装施工工艺流程存 梁 场 千斤顶 梁落梁至运梁台车卷扬机牵引运梁至人字型架下提升架提梁至21、桥面运梁车运 梁 至 梁 头挂 钩双钓鱼吊梁过跨落梁至横移船板横移至梁位落 梁 就 位支 撑25mT梁安装施工工艺流程图2、T梁横移先用2台50T千斤顶顶梁一端将梁顶离砼底模，梁另一端采用支架支撑防止梁倾覆，一端完成后开始另一端顶离工作，在一端顶升时，另一端采用有效措施将T梁支撑稳固，如用圆木将T梁的翼缘板支撑和在横隔板底部垫方木等。梁体顶离砼底模后利用千斤顶将梁顶升横移至运梁平车上。3、T梁在梁场内运输至架梁位置工地运送梁，采用特制运梁小车，高0.75m，平车每台容许承载50T，在梁的二端（支座附近）各设一台，平车在轨道上由卷扬机和定滑轮驱动,运梁时用葫芦将T梁环向固定在运梁小车上以防止梁侧22、翻。32.5t图2 运梁示意图在牵引中梁与车体通过垫木相互接触，产生摩阻力，而使梁体与车体不会产生任何的滑移。物体间相互摩阻力系数为：混凝土梁木与垫木间的滑动摩阻系数：u1=0.6垫木与运梁车间的滑动摩阻系数：u2=0.4车轮轴套间的滚动摩阻系数：u3=0.05以上表明，混凝土与垫木间，垫木与钢平车间的滑动摩阻系数远远大于钢平车车轴轴套间的滚动摩阻系数。混凝土梁与垫木，垫木与钢平车间要产生相对滑移，其水平力最少要大于摩阻力=65*0.4=26T，而钢平车的牵引力仅为65*0.05=3.25T，小于以上滑动摩阻力22.75T，故在牵引中绝不可能在垫木与平车间发生任何滑移，因此二平车间不连接。运送23、T梁，关键是对梁进行稳定性支护，通过翼板下支放支承架，用5T葫芦将T梁与运梁小车拉紧即可。4、架 梁采用双人字钢扒杆架梁，每根扒杆由断面为4808010组成的格构式构件，扒杆高12m，二根钢扒杆组成人字形为一副。经计算，每根12m高钢扒杆承载力为70.85T，一副扒杆能承载能力为141.7T，由于一副扒杆吊一头最大重量为65/2=32.5T，故扒杆安全系数K=141.7/32.5=4.36(未包括钢材本身还有1.4的安全系数)。架梁时，将扒杆立于梁顶或墩顶，扒杆脚分别位于梁支座中心，因扒杆脚对其承载物的压力仅为30.05/2=15.025T,远小于单头自重，故不会对梁及墩产生破坏。T梁运至提架24、下后，挂好主扒杆，副扒杆吊绳，吊绳用8吨卸扣锁在一起，用型钢进行梁腹板边角保护，防止吊装时对梁腹板边角产生损坏，同时检查钢丝绳之间的关系，禁止其互相搭压、交错在一起，待检查完毕后收紧主扒杆吊绳，进行起吊作业，并撤去前端运梁平车推至梁场进行装梁。收紧副扒杆吊绳，逐渐缓慢地放主扒杆吊绳，使梁体略低头前移到位，但不要碰到梁体。 T梁悬吊到位后，楔住后运梁平车，收紧后保护钢丝绳到梁体向后微动。放松主扒杆吊绳，拆钩，回钩至主扒杆下。把主扒杆吊绳至梁尾端，起吊主扒杆吊绳，撤走后运梁平车，缓放主扒杆吊绳，缓放后保护绳。架梁时应注意，有专职安全员随时检查缆风绳，地锚，主吊钢丝绳，卷扬机地锚，钢丝绳受力情况，不25、得使钢丝绳和坚硬物体摩擦，及时发现并更换损坏钢丝绳滑轮，绳卡等器件.架子脚下用坚实木板垫水平，并随时检查架子脚受力，架子脚须立在梁体中间。5、横移就位落梁人工用5T葫芦平移起吊钢绳的一段，配合扒杆慢慢将T梁移动至支座上方，横移到位后，经各方检查位置正确后，须落完一端再落另一端，落好后打好斜支撑和葫芦，前后保护葫芦，梁体焊接牢固后方可拆去支撑。六、机械设备主要施工机械设备见下表设备名称规格单位数量备注电动卷扬机5t台4液压千斤顶50t台2手拉葫芦5t个5钢丝绳17.5 637m1200钢丝绳32 637m800滑车80t个4运梁小车50t台2枕木2.5m跟100滑轮组50t 5组套2主扒杆吊装能26、力141.7T套2桥梁施工队主要成员一览表序号姓 名职 务范围1张华兴、叶惠圳现场指挥负责桥梁架设全面工作2罗帅、叶惠山现场技术负责质量、施工技术、安全、进度、现场文明3尚海洋安全员安全、现场文明4赖锦松吊装负责人吊装负责5叶惠水吊装指挥指挥卷扬机手操作6廖丽权卷扬机操作操作卷扬机7王廷武材料员材料采购、保管七、施工安全与质量控制 1、建立健全安全质量管理机构和QC小组，配齐人员持证上岗，完善安全质量保证体系。由专职安全人员具体负责吊装现场的安全质量管理工作。安全质量人员随时检查施工安全质量，每天上班前召开一次安全质量会议，分析事故易发因素，制定防范措施和安全规划，把事故消灭在萌芽之中。2、加27、强安全质量教育，提高安全员安全质量意识与知识水平，开工前将根据该桥各项吊装工程的特点编制安全措施及各项作业细则，组织全体人员学习，并严格遵守。3、建立健全岗位责任制，把安全质量作为一项重要管理工作来抓，制定各种安全质量措施，使安全质量工作深入人心，贯穿到整个吊装过程，做到安全质量责任到人，做好详细的工程日志，做到谁做谁负责。4、对主受力件扒杆进行强度计算，荷载试验和安全检查都需达到安全标准才可进入施工阶段。5、施工所需各种起重机械须购置有安全技术监督检验合格证书的产品。开工前对其进行一次全面的安全检查和维修。各起重机械和索具如卷扬机，倒链，千斤顶，钢丝绳，滑车，卸扣等严格按照操作规程操作和使用28、（各操作规程见附录）。每天需对卷扬机制动器，离合器，钢丝绳，滑轮组，控制器，千斤顶，卸扣等安全关键位置，进行一次检查，发现异常立即更换维修。6、施工过程中专人指挥，统一指挥信号，向有关人员明确交待各信号的含义，各操作过程的目的和方法及紧急情况的处理方法等。7、各缆风绳地锚需根据现场情况，选择适当的地方进行埋设，并进行受力计算和拉力试验，达到安全标准后方可使用。每次吊装都需派专人对地锚，缆风绳进行看护，检查，发现异常立即停止一切作业。8、使用千斤顶起落梁时，每次只允许顶落一端，且随顶随保护，未保护距离不得超过2cm，另一端必须稳妥垫实，防止走动。千斤顶上面或下面如需扩大承压面积应垫以枕木，钢轨，29、厚钢板，杂木板等。为防止滑动，应在千斤顶上面和梁座之间或所垫钢板之间加垫硬木板。千斤顶使用前应通过检查，油压千斤顶应检查阀，活塞等是否良好，油液是否干净，千斤顶负荷不得超过其额定能力，顶高不得超过有效行程。9、在移梁过程中，两端须配有稳妥的斜支护，并配以5吨葫芦保护，下坡时，后部必须具备保护绳，整个吊装过程中，都必须有专业人员指挥，所有人员操作都需在安全位置，防止一切闲杂人进入吊装场地。10、所有进入吊装场地人员都必须戴红色安全帽，穿防滑鞋，高空作业必须戴安全带，并把安全带打到安全位置。11、及时观测天气情况，如遇大风，雨，雪，停止一切吊装作业。 12、施工现场配备发电机，并配一名专职的发电机操作人员，防止在吊梁或起吊的过程中，发生停电。