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桁架梁橋的安裝方法

08-22 12:28:34  瀏覽次數:582次  欄目:橋涵工程
標簽:工程設計, 桁架梁橋的安裝方法,http://www.tljciu.live
  摘 要: 蘇南運河整治工程望亭橋、灰管橋及五七橋在主桁架安裝方法上遵循“因地制宜”的原則,采用不同的安裝方法,均取得比較好的效果。本文重點介紹這三座橋安裝方法的設計和施工,并進行了歸納比較。 關鍵詞: 桁架梁 安裝 方法 望亭橋、灰管橋及五七橋均為蘇南運河   摘 要:蘇南運河整治工程望亭橋、灰管橋及五七橋在主桁架安裝方法上遵循“因地制宜”的原則,采用不同的安裝方法,均取得比較好的效果。本文重點介紹這三座橋安裝方法的設計和施工,并進行了歸納比較。關鍵詞:桁架梁 安裝 方法  望亭橋、灰管橋及五七橋均為蘇南運河整治工程橋梁改建項目。三座橋主橋橋型采用預應力豪氏下承式桁架梁結構,主桁架計算跨凈為56m,計算高度為5.6m,寬度為6~7m,重量約300t。  三座橋在主桁架安裝方法上,充分利用橋位所處的地形條件,遵循“因地制宜”的原則,分別采用分節段整體預制懸臂拼裝法、整體預制橫移就位法和主桁架骨架組合安裝法。1 分節段整體預制懸臂拼裝法  無錫橋梁工程公司在望亭橋主桁架安裝時采用此方法。根據望亭橋所在的地形特點,此方法分兩步進行:(1)陸上部分分三段利用陸上支架先拼裝成“骨架”;(2)水域部分在斷航后由浮吊提升就位后穿張拉形成整體,安裝示意圖見圖1。實施此方法應做好如下工作:圖1 望亭橋桁架拼裝示意圖1.1 開挖浮吊停泊港池和設置陸上臨時支墩  港池必須滿足:(1)浮吊的停泊及運行尺度;(2)吊裝時浮吊的吃水要求。臨時支墩設置在兩段桁架的節點處,共設兩個,應做到穩固、可靠。1.2 桁架分節段預制  桁架預制前應整體放樣,底模應水平,并留預拱度13cm,然后分節段澆筑,每片共分5段,每段5.6m,桁架各段之間用半剛半濕接頭聯接,為防止接頭之間在拼裝時不嚴密,接頭用環氧砂漿處理,待豎向預應力筋張拉完成,壓漿強度達80%后,裝船運至安裝現場。由于設計安裝方案中,在A、B部聯接以后桁架上弦將承受很大拉應力,這與桁架設計受力情況相反,故對原設計上弦配筋及鋼頭要進行驗算,上弦A、B部分主筋均變更為18mm。1.3 主桁架拼裝步驟  (1)在岸上把①②節段先拼裝成整體,用浮吊安裝完成A部,然后安裝好橫系梁頂橫撐形成穩定結構。  (2)A部分形成后即可懸拼節段③,安裝上風撐、下橫梁,并加設橫向風纜。  (3)把節段④⑤先在岸上拼裝好(單片重45.6t),在斷航以后,用浮吊吊運單片至位置C時接③④接頭,此時桁架支點稍高于盆式支座,然后穿束張拉,弦拉5m,使A、B、C部分形成整體,然后逐步撤除臨時支墩,落梁就位,最后撤除浮吊,加設橫向風纜,用經緯儀調整桁架片軸心位置。用同樣方法完成另外一片,后加設橫向聯系,完成C部分。2 整體預制橫移就位法  崇明縣水利工程公司在望亭電廠灰管橋施工中采用了此方法,整體灰管橋桁架在原工農橋上整體現澆,張拉成梁,然后整體橫移,再用千斤頂落架就位,其橫移示意圖見圖2。為實施此方法應做好如下工作:圖2 灰管橋整體桁架橫移示意圖(單位:cm)2.1 原工農橋安全驗算及加固處理  (1)對原工農橋進行安全驗算。經驗算,原工農橋下部構造安全系數較大,上部結構稍進行加固處理后,也可滿足現澆灰管橋桁架重量的要求。  (2)對老橋的拓寬加固處理。工農橋老橋總寬為5.5m,灰管橋桁架預制總寬為7m,因此需要進行拓寬。拓寬的方法是用30×50cm矩形角鐵鋼梁進行外挑1.5m,每個節點1根,總計11根,在外挑鋼梁上擱置順橋向30×50cm角鐵鋼梁,然后再輔設底模,進行桁架現澆,設置預拱度130cm。  (3)整體張拉時支點位置處理。整體桁架預制時為長56m、寬7m、高6.0m的龐然大物,整體重量有280t,整個重量分布于11個節點上,整個橋面可以滿足承載要求。但一經張拉,整個桁架受力情況發生變化,由均布荷載變為集中荷載,因此對懸挑處的支點要進行加固處理,使4個支點處于同一平面上,不得出現不均勻沉降。2.2 桁架澆筑及張拉成梁  桁架的澆筑分三個階段進行:第一階段為桁架底梁及橫系梁,實行一次澆筑;第二階段是斜桿和豎桿,進行對稱分段澆筑,與底梁做好濕接頭處理;第三階段為桁架頂梁、頂橫梁實行一次澆筑,與斜桿、豎桿三體間做好濕接頭處理。最后待混凝土達到80%強度后,按設計要求進行張拉。在每個澆筑階段,對原老橋支點處及跨中要做到定時觀測,注意老橋梁的沉降和撓度,發現問題及時處理。2.3 桁架整體橫移的方法與操作  (1)

www.tljciu.live由于桁架的預制要避過現在工農橋南側灰管(電廠專用排灰管),因此預制高度要比灰管橋二主墩頂面高度超高85cm,整個桁架橫移在此平面上進行。  (2)桁架滑移的接觸面為鋼板與鋼板,并在鋼板之間涂刷黃油作潤滑劑,減小橫移時的磨擦阻力,桁架底為支座鋼板,預制時向下突出4mm,使桁架橫移時混凝土面不接觸下鋼板,下鋼板安放于矩形鋼梁上,矩形鋼梁與主墩面預埋螺絲固定,桁架移動時,矩形鋼梁不得產生滑移現象。  (3)桁架移動采用20t手拉葫蘆,一端用鋼絲繩固定于承臺吊攀上,另一端用鋼絲繩固定于桁架北側(無錫方向)。桁架移動時兩端均設標尺,緩慢均勻滑移,控制移動速度一致,并設專人指揮。  (4)支座位置采用每塊厚度100mm的鋼性墊塊,便于落架時逐步均勻抽取。2.4 落架的方法與步驟  (1)由于灰管橋的整體桁架的澆筑和橫移都是在高出主墩面85cm的平面上進行的,因此落架處理尤為重要。落架的主要工具為100t油壓千斤頂4只,并留一只備用。油壓千斤頂安置于支座內側的牛腿上(預制于蓋帽上)。  (2)落架的步驟為單面交叉進行,每次落架高度為10cm。如東面先落架時,二只油壓千斤頂同時頂起,并抽出10cm墊塊,同時降落。然后再進行西面落架,方法與東面相同,依次反復進行,到最后一塊10cm墊塊抽出裝入盆式支座,放下千斤頂,將盆式支座與上下二支點焊牢,整個桁架的安裝即告結束。3 主桁架骨架組合安裝法  無錫橋梁工程公司在五七大橋主桁架骨架就位時采用了此方法。本方案是將數條船只拼成一體,成為“渡船”。先在渡船上安裝好木支架,再在木支架上組裝桁架“骨架”。就位時先將渡船移到橋位上,并對中定位,然后往船體內灌水,使船體下沉,此時桁架兩端就慢慢擱到墩支座上,繼續灌水,船體繼續下沉,直到木支架完全脫離桁架下弦為止,便于撐出渡船,桁架骨架的安裝即告結束,其施工現場平面圖見圖3。實施此方案需做好以下幾項工作:圖33.1 選擇適當的組拼河段  要求做到:(1)組拼桁架時不影響正常通航;(2)測量好河床深度,做到組拼時不擱淺;(3)組裝及運行過程中,不受航道凈空的限制,組拼骨架選在新橋位上游的開闊地帶,距橋位約60m。該處水域寬80m,不影響水域正常通航。3.2 確定吊裝重量  組裝時,在強度和穩定條件能確保的前提下,橫向聯系應盡量減少,以減輕安裝重量。為此對安裝的結構應進行強度和穩定性方面的施工驗算,由此可求得五七橋最小組裝重量為222t,加上臨時加固用的鐵件、拉桿和起吊時定滑輪重量,設計吊裝重量240t。3.3 船上支架的設計  根據五七橋周圍的地形,較合理的組合安裝方法先在平地上搭設木支架,組合成整體后,再利用吊機吊到渡船上。支架的設計按兩個步驟進行: 3.3.1 確定支架高度  支架高度是個重要參數,定得太低,骨架無法就位;定得太高,落架行程過大,延長斷航時間。這里支架高度h=11.8m-3.2m+0.4m=9m,其中:  11.8m——桁架下弦底的設計標高;  3.2m——安裝時水位,由水文站推出該月份平均水位(8月);  0.4m——安裝時桁架下弦底的抬高值。3.3.2 支架的設計原則  (1)支架立柱的間距與桁架梁節間相等,這樣可使立柱的反力集中作用在桁架節點上,使桁架受力合理。  (2)支架荷載,除必須計入桁架構成后的垂直荷載外,還需計入風載荷的影響。  (3)支架的中心位置力求接近渡船的浮力中心。3.4 船只數量的確定與組拼  船只的數量由載重(包括支架重在內)和穩定條件兩個因素決定,由7條125t鐵駁依靠木支架的基礎梁連成一整體,如果各條船只組拼時向上平面稍有高低,可用灌水法將各條船只壓平后再與支架底梁固定。3.5 桁架片的起模及組裝  桁架片在起模之前宜將桁架豎桿張拉到設計值,并灌漿到80%的強度。五七橋每片桁架分為三段,其中邊段長17.18m,每段重33.3t,中段長22m,重為48t。組裝時可先起模中段,在支架上就位,將兩片中段桁架梁組成穩固的空間段后,再單片組裝邊段。為避免組裝時渡船側傾,宜在邊段桁架梁的端部設一臨時組裝船,起臨時擱置點的作用。由于組裝后懸臂桁架的作用,桁架上的受力方向,剛好與設計方向相反,應驗算上弦桿的配筋數量。根據桁架的受力情況,經計算下弦首次張拉力不宜超過300t。3.6 主桁架的就位  就位前,必須對盆式橡膠支座的位置、標高、跨徑進行復核,務使滿足設計標準要求。橋位附近應挖清,組裝好的桁架在安裝之前,必須復測支點標高。當桁架支點就位后,必須首先將桁架前后左右穩牢,并穩往渡船,然后向船體內灌水,使渡船下沉,直到桁架擱到支座上,并脫離木支架,渡船方可離開原位。為增加就位后桁架的橫向穩定,可在桁架下弦立即電焊上橫系梁及剪刀撐。4 三座橋安裝方法比較  望亭橋、灰管橋、五七橋主桁架安裝方法的設計和施工均遵循了“因地制宜”和原則,充分考慮了橋位地形的有利因素,各具有明顯的特點。  (1)望亭橋桁架的安裝是利用陸上兩個支墩(距岸1/3),懸拼吊裝成型。除運用一只浮吊船以外,無其他大型設備。施工簡單,造價低,有一定的推廣價值。但這種方法受橋位所在地形條件限制,需斷航兩次,共計斷航8h,時間較長。  (2)灰管橋施工方法是在沒有預制場地情況下,利用原老橋整體澆筑成型,再橫移就位,方法簡單,且不需斷航施工,同樣造價低,只是對條件要求更高些,在橋梁改造工程中有一定的推廣價值。  (3)五七橋主桁架拼裝需動用大型船舶,并搭設木排架,受水文氣候影響造價偏高。但這種方法斷航時間相對較短,對大運河上新建同類型橋梁有普遍推廣意義

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