60吨钢箱梁缆索吊装.doc

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1、60吨钢箱梁缆索吊装技术五公司 张庆军摘要 通过对缆索吊装方案的叙述,介绍了钢箱梁缆索吊装的施工工艺、计算方法和控制过程。为今后城市钢箱梁的吊装开辟了一条新路。关键词 吨钢箱梁缆索吊装1工程概况由我单位承建的上德立交桥工程,钢箱梁施工是工程的重点也是难点。钢箱梁为总长20.96+30.5+20.96米的一联连续梁墩号为S- S，桥面宽19.48米，箱梁高1.6米。该联箱梁的中跨上跨上塘路，在施工过程中采用了缆索吊装。钢箱梁吊装.1 吊装方案的选定根据该工程在安装工程中既不能影响通车，又不允许在主桥跨内架设临时支撑等实际条件。经现场考察，技术反复论证和经济分析，采用缆索吊装和吊车相互配合进行吊装

2、。吊装吨位控制在60吨以内，用缆索将钢箱梁吊至墩顶后，沿墩顶上面铺设钢轨，沿重轨平移梁至设计位置就位，纵向拼装焊接。S20- S21孔、S22- S23孔用吊车吊装，S21- S22为缆索安装。 .2缆索吊设计计算 .2.1基本数据构件重：qma=60吨吊具重：p=3吨承担绳：q=6.3 kg/m塔架间距：L=87米拟定垂距：Fma=0.1L=8.7米索具高: h1=3米构件高: h2=1.6米安全超高: h3=0.5米塔架底距墩台顶高: h4=26.2米承重索拟采用643.5钢丝绳SP=134.2吨。.2.2塔架高度计算HFma+ h1+ h2+ h3+ h4=8.7+3.0+1.6+0.5

3、+26.2=40米2.2.3承重索安全安全拉力计算2.2.3.1 总工作张力T =（q+p）L/4 Fma+nql2/8Fma=(60+3)87/48.7 +60.0063872/88.7=167.022.2.3.2每根承重索张力T=T/n=167.02/6=27.84吨2.2.3.3安全系数K=SP/T=134.2/25.2=4.74.5故拟定承重绳根数及规格符合安全要求。2.2.4地锚稳定计算2.2.4.1基本数据地锚尺寸：长8M宽5M高2.5M(地锚为砼浇筑而成)砼自重： G=100*2.5=250(吨)水平推力：N1=cos300 T=0.86*167.02=144.6(吨) 垂直上拔

4、力：N1=sin300 T=0.5*167.02=83.51(吨)磨擦系数：f=0.33.2.4.2地锚稳定计算垂直磨擦力 F=fN1=0.3*144.6=43.4(吨)地锚稳定需满足以下条件：G+FKN2 K为安全系数=3本主索地锚的K=(G+F)/N2=(250+43.4)/83.5=3.53故地锚可安全使用。2.2.5 索塔基础承载力计算及塔架稳定计算2.2.5.1基本数据后主索垂直分力=143.67吨起重设备附加垂直力=69.66吨塔架自重=14吨塔架截面面积：A261.25cm2塔架截面的抵抗矩W14700.67 cm3作用塔架的总力：N=14+69.66+143.67=227.29

5、tM=8977knm塔架基础为5*6=30m22.2.5.2塔架基础承载力计算=N/30=227.29/30=75.8Kpa地基容许承载力：=130Kpa2.2.5.3对塔架的稳定进计算稳定满足的条件：M/W+N/A =1600Kg/cm2 式中为轴向应力折减系数则8977000/14700.67+227290/(0.905*261.25)=610.78701480.7所以此塔架稳定。2.3吊装准备工作2.3.1吊装中心线的确定根据吊装场地及施工实施的实际情况，吊装中心线以S21、S22的盖梁为依据，分别离S21盖梁1.5m，离S22盖梁2.0m做吊装中心线，两塔架中心坐标分别为（85694.

6、664，79500.579），（85734.483，79577.938）2.3.2现场拼装平台的制作根据考虑钢箱梁在制作和运输中心的实际情况，把钢箱梁分成14块，因块的长度过大，运输困难，采用运输前对块进行分割（分割线制作时已留出）而后运输到工地再拼装的方法，这种方法利于运输，也利于吊装。在现场准备临时工作台840m，用于拼装。在拼装场地平整后，在S22S24靠德胜路外侧做拼装平台，因S23S24外侧有一消防栓，不能破坏，拼装平台的高度提高到90cm。在吊装中心线南侧1.5m为端点，到吊装中心线北侧4.5m为另一端点做60.5m条型基础4个，高程分别为90cm、105cm、105cm、100c

7、m距离为14m、3m、14m。2.3.3吊装设备的进厂由专职吊装人员和安全质检员严格审查检修所有吊装设备，杜绝不合格或带病设备进入施工现场。2.3.4吊装设备的安装2.3.4.1塔架的连接塔架运到现场后，各节必须联成一体，用M27高强螺栓联接塔架，高强螺栓应自由穿入螺栓孔，高强螺栓连接副终拧后螺栓丝扣外露应为23扣，螺栓连接摩擦面应保持整洁，不应有飞边，毛刺，焊接飞溅物，焊疤等。2.3.4.2地锚的埋设在工程吊装中，地锚的位置及埋设在缆索吊装中是关键环节之一，后主索地锚位置根据塔架高度确定，后主索与地面水平线的夹角为30，其他风缆绳平面投影角度应基本对称，与地面夹角不宜大于40。根据现场实际情

8、况及地锚的开挖后的地质情况确定，东西主地锚在吊装中心线上，分别离两侧塔架80m，西主地锚为1地锚，东主地锚为2地锚。塔架设后风缆绳素2根，用28mm钢丝绳，其他方向风缆及位置见吊装布置图。每座塔架高2层风缆绳，每层设6根，主要作用是平衡起重，偏拉力，另外作为抵御风压力和调整钢架垂直度，每根风缆绳与地面夹角不宜大于40。东、西主地锚及2中风缆绳地锚土层侧压力达不到设计要求，采用混凝土浇注地锚法使地锚的压力满足设计要求。2.3.4.3塔架平台基础的制作因塔架所在位置地下情况比较复杂，地下管观太多，负载能力太小，浇注砼基础，4.54.5m，高度为1m，增加地面受压力。2.3.5塔架的竖立塔架底座采用

9、C40钢筋砼、5米6米高0.75米上铺设一层2025长2.5米，方木、方木上再铺设一层2米2米厚20mm钢板，塔架座落在钢板上。因受地形限制，塔架分2米安装，提前将钢架用27高强底栓、连接，紧固好，并栓好各种风缆绳30米一段、10为一段、调好架子，用100吨的吊车分两次，第一次竖立30咪，用中层风缆绳4根固定，具体位置见附图。第二次用吊车吊起10米的塔架与30米塔架对接，再用顶层6根风缆绳固定，竖立塔架时，每次不超过2个小时，为了尽量不影响交通，我们计划在6月5日早2点动工、4点到5点封闭上塘路高架路，这个时间的车辆最少，德胜路短时间部分，分次封闭，提前将人力、物力、准备就绪。争取在最短的时间

10、内将1塔架竖立起来，紧固可靠。下午4点到5点，竖立2塔架、暂时、部分分次影响德胜路、跨越德胜路二根风缆绳。每根风缆绳每次不超过20分钟，跨越上塘下路在半道二根风缆绳，每根每次不超过20分钟。用倒链将各风缆绳紧固好、塔架竖立达到要求时，吊机撤离现场。.2.3.6防护为了在施工过程中保证施工人员及上塘高架，德胜路的安全，在吊装前先在S21S22之间，及上塘高架的上部塔设防护架（上塘高架防护架净空4.3m）同时在防护架四周塔设防护网，使吊装人员能够在防护架上安全施工。（详见钢箱梁施工高架防护图）在上塘高架桥上搭设限高限宽门型支撑架，限高4.3m，限宽5m，以防护架跨度太大，影响其稳定及刚度。防护架上

11、层用槽钢铺设，以利于施工人员施工，见防护简图搭设防护架时，为了不中断交通，先在S21墩内侧搭设防护架，并在搭设的过程中做好防护隔离工作，同时悬挂标志旗与标示灯，保证行人安全，完毕后再搭设S22墩内侧防护架，在搭设上塘高架桥上的防护架时，提前3天通知业主及交通部门，请交通部门配合，短时间内导流车辆，确保防护设施安全塔设及行车安全，同时在上塘高架桥防护支撑两侧100米处设限高限宽门架，并设警示标志。并在防护支撑加前10m处设防撞护栏，确保防护支撑及施工人员的安全。在S21S22吊装拼装完成后，撤去防护架，然后分别在S20S21，S22S23之间塔设防护架，以确保施工及车辆的安全。撤上塘路的防护支撑

12、时，应提前3天通知业主及交通部门，请交通部门协助，以保证车辆及行人安全。2.3.7吊装主索的穿设当塔架竖好稳定后，并且风缆绳固定后，安装好卷物设备，利用人工穿好牵引绳索，然后用牵引绳索，牵引主索，从东塔架到西塔架后，固定连接，并把主索固定到主索地锚上，全部固定后，再安装滑轮组，起重及牵引设备。2.4现场钢箱梁的吊装前组合当钢箱梁分节运输到工地后，放在拼装平台上，根据分割前做的定位块及定位线，定位连接，留出的定位点应重合，且对接缝间隔要附合要求，满足设计规范，然后进行焊接，焊接顺序从下到上，从内到外，检查并做探伤合格后方可吊装。2.5现场吊装吊装起重设备安装完毕验收后进行试吊，将钢箱梁运输到与承

13、重索平行的位置，在吊点绑好捆绳（因采用捆绑式吊装，绑绳前应制作出吊装工艺孔），将捆绳挂在起重滑轮组的吊钩上，并栓好稳绳与偏拉绳。启动起重卷物机使构件升起，稍离地面后，停止起吊，然后对吊具、地锚、塔架、缆绳等设备进行再一次全面检查，并对构件检查无误后，方可继续起吊，边起吊边放松稳绳，使工件纵轴绐终与承重索平行，当起吊高度不超S23盖梁时，停止起重卷物机，指挥牵引卷物机将构件运至需就位的位置，然后指挥起重卷物机起吊高度达到略高于安装高度时，再停止起重卷物机，然后指挥人员利用偏拉绳，使工件偏拉放在盖梁上的双行重轨上，因受施工现场条件的限制及实际地质情况复杂，造成塔架不能位移，对S21S22段确定采用

14、钢箱梁横移的办法，即在桥面两端梁上边铺放双行重轨，作为滑移轨道，在把构件平放在铺好的轨道上面，构件两侧底部垫好滚轮滑车，两头系好绳扣，用倒链一端挂勾在系好的绳扣上，另一端连接在去就位方向的锚固上面，钢箱梁两端各一套，两端侧链同时接紧受压力后，箱梁侧缓缓移动至就位位置，再用千斤顶协调到位，因边梁就位有困难，采用2台120T吊车配合就位。吊装就位时，因箱梁分节吊装，第一块工件的与第二块工件的S21处分割线在主道中心R350米外侧0.04米处，第二块工件与第三块工件分割线在主道中心R350内2.66米处，第三块与第四块在主道中心R350内2.66+2.75.36处，S22处分割线前三块分割线与S21

15、处分割线相同，第三块与第四块分割线在2.66+2.85.46处。按以上程序完成2、3、4号梁安装就位后，拆掉盖梁上横移设备，用缆索把5号梁直接偏拉就位，S21S22段全部安装完成。S20S21、S22S23因受现场限制箱梁安装采用120吨汽吊配合吊装就位。箱梁一端放在盖梁上，另一端需设临时支撑，为了保证临时支墩的承压能力和稳固性，经核算，采用1米2米高4米钢塔架做临时支掌，把支撑架在6号梁与1号梁接头处底部不焊接的位置，用缆绳稳固好，用吊车把箱梁调整好放置在所需安装位置，对好接头焊缝，开始焊接。焊接牢固后抽出支撑塔架，即可安装7号梁，依次类推，将S20S21、S22S23吊装，焊接完成。吊装就

16、位后，检查各块之间的定位点是否满足要求，因在各节对接时，钢箱重不一样，挠度及刚度不一样，在对接过程中，有可能对接焊缝错位太大，用千金顶在中部支撑调节，使分割缝对接缝错边满足要求。就可进行组合焊接，先进行点焊，点焊缝长度在5060mm，间距为200mm到300mm，号全部吊装完成后再进行全方位焊接，先立焊再焊底、顶板间的连接焊缝，然后再吊装号钢箱梁，进入下一次吊装焊接程序，直至吊装结束。3.吊装安全措施全部施工人员必须严格按照安全施工操作规程施工，服从工地领导及指挥人员的调动，严禁违章作业。3.1吊装施工人员上班时，系好安全带，不准穿拖鞋，高空作业时，一律穿平底胶鞋，系好安全带，不准酒后作业。3

17、.2挥人员必须按规定信号指挥，指挥信号要明确统一，严禁信号失误，并随时观察行车、滑轮组运转和牵引绳松紧情况，并有专人对地锚的绳索机具随时进行观察，发现问题应及时处理，严禁牵引对拉事故发生。指挥起吊过程中，应保持构件运行平衡、可靠，避免冲击菏载的发生。3.3卷扬机操作人员必须听从指挥人员指挥，使用前对卷扬机进行检查，检查其是否运转正常，不准带病运转。在运行中如发生意外情况，应立即汇报给指挥人员，进行停机处理。牵引卷扬机在起拉前应先观察对方牵引绳是否已放松，严禁对拉，以防事故发生。3.4吊装就位人员，必须听从指挥人员指挥，做到构件平衡运行和安全就位。3.5吊装区域内非工作人员严禁入内，不准在吊装场

18、地内会客、玩耍、打闹，做到安全、文明施工。3.6吊装人员进入工地后，工地项目经理或技术负责人应对全体工作人员进行安全教育宣传工作，指挥人员应对全体施工人员讲解指挥信号及吊装安全操作规程，坚持每天进行安全、技术交底，施工现场并配有吊装专职安全人员。3.7施工现场应做到安全用电，线路、配电箱开关、用电设备的接地接零，应按（施工现场临时用电安全技术规范）进行。3.8吊装设备和地锚的安全检查贯穿于整个施工的全过程，不论在设备的安装、调试安装过程中和设备的撤离，工地中应由专职安全员检查、验收，经验收合格后方可进行。3.9在吊装过程中应始终将交通安全放在首位，防护栏的合理搭设，塔架的安装竖起，跨路风缆绳的设置，穿主索、物介的安装等确需暂时中断交通等，应事先通知业主或主包单位与交通管理部门联系，应设立好安全警示牌，和交通警示灯及标志，做好交通防护及拦截工作。3.10在吊装焊接过程中，在箱梁顶板及S21、S22桥墩处留出人孔及通风孔，用鼓风机对内部焊接人员进行强力通风，同时派巡场值班人员巡察各个岗位，发现问题及时汇报处理。保证施工人员在内部焊接的安全。