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高速公路橋梁架設計管理的論文
摘要：介紹運用扒桿架設橋梁的施工技術(shù)，為同類(lèi)橋梁施工提供有益的經(jīng)驗和借鑒。
關(guān)鍵詞：扒桿施工技術(shù)橋梁架設
1工程概況
大坑大橋位于京珠南高速公路粵境段20標，全橋長(cháng)約170米，分為左右兩輻建造，橋型結構設計為8孔20m先張法空心板梁，共有256片空心板梁，其中邊板32片，安裝重量為28200kg；中板224片，安裝重量為23900kg�？紤]到板梁的重量不大，同時(shí)綜合施工的可行性與經(jīng)濟性，施工方案經(jīng)過(guò)反復論證和比選，最后確定整座橋的板梁安裝采用扒桿架設完成，以下介紹架梁過(guò)程中的扒桿施工技術(shù)。
2人字扒桿架設板梁施工技術(shù)
2.1人字扒桿拼裝工藝參數
人字形扒桿用角鋼加工而成。其中，主桿采用63×5角鋼焊接而成；平桿采用50×5角鋼；斜桿采用40×5角鋼。分為兩節制作，節長(cháng)為5m。桅桿豎立后底寬4m，可安裝3片梁。
起重系統由滑輪組、導向滑輪、卷?yè)P機組成�；喗M采用14門(mén)滑輪(定、動(dòng)滑輪各7門(mén))、12.5鋼絲繩花穿法聯(lián)結，鋼絲繩跑頭通過(guò)導向滑輪連接卷?yè)P機。卷?yè)P機采用30kN慢速卷?yè)P機，單頭牽引力30kN，吊空心板梁時(shí)最大牽引力17kN。
纜風(fēng)繩采用12.5鋼絲繩，每副人字扒桿安裝前后纜風(fēng)各2根，主拉背索纜風(fēng)2根，由滑輪穿繞。利用大橋橋墩樁頭作為纜風(fēng)繩地錨，待第一孔吊裝后，利用空心板(4片一聯(lián))作為人字扒桿架后纜風(fēng)地錨，采用挖埋鋼木地錨作為人字扒桿架前纜風(fēng)地錨(見(jiàn)圖1)。
2.2第一孔梁體運輸
空心板運輸采用兩臺自制30000kN無(wú)軌龍門(mén)吊運載，運梁時(shí)無(wú)軌龍門(mén)吊對場(chǎng)地道路要求較高，要求從預制場(chǎng)至最先架梁一端的橋臺中線(xiàn)兩側各8m范圍內的路基均填筑至臺帽梁頂標高，以便運梁車(chē)能平穩行進(jìn)，空心板梁由運梁車(chē)運至距臺帽20m處，由人定扒桿提離地面約20cm起吊。
2.3人字扒桿吊裝第一孔梁體
人字扒桿吊裝第一孔梁體如圖1所示，其具體施工步驟如下：1)運梁車(chē)將梁運到位后，退出前車(chē)；2)前、后兩個(gè)人字扒桿的吊勾同時(shí)起吊梁的前端，使梁離開(kāi)地面，梁端水平；3)前面人字扒桿的吊勾進(jìn)，后面人字扒桿的吊勾放松，使梁緩慢前移；4)梁接近前墩時(shí)(距設計位置約3m)在梁后端掛淄繩，后車(chē)退出，后面人字扒桿的吊勾移至梁后端，把梁吊起；5)控制淄繩使梁到縱向設計準確位置；6)運用手動(dòng)葫蘆橫移梁端，使梁到達橫向設計位置；7)調整好梁的支座并落梁到位；8)該孔梁鋪完后，拆除后面的人字扒桿并移到前墩，開(kāi)始下一孔梁體安裝。此時(shí)，按如下步驟運輸并將待架設的板梁就位：1)運梁車(chē)吊裝梁體是利用已架好的梁板作鋪墊，直接把梁體運至剩余梁板待架孔位置；2)在梁下擺好橫移軌道及滾杠，落梁后運梁車(chē)退出；3)人工用手拉葫蘆使梁橫移到臨時(shí)支架位置；4)利用運梁車(chē)外部三角架把梁吊起安裝到位，拆除臨時(shí)支架、落梁。
2.4板梁吊裝施工安全措施
考慮架設梁板的關(guān)鍵施工環(huán)節，以及人字扒桿架梁的特點(diǎn)，在制定施工安全措施時(shí)，特別強調以下幾點(diǎn)：1)運梁時(shí)無(wú)軌龍門(mén)吊走行道路必須滿(mǎn)足施工設計的要求；2)吊裝第一孔板梁時(shí)，為保證前、后兩個(gè)人字扒桿的吊勾同時(shí)起吊，必須指派有起重經(jīng)驗的人員在現場(chǎng)統一指揮；3)卷?yè)P機操作人員必須服從現場(chǎng)指揮員的操作指令，并高度集中注意力；4)在梁的橫移就位過(guò)程中，梁體的橫移速度應保持緩慢，千萬(wàn)不能操之過(guò)急；5)必須派專(zhuān)人盯守纜風(fēng)繩，發(fā)現較大幅度的擺動(dòng)時(shí)，應及時(shí)提醒指揮人員注意；6)所有現場(chǎng)施工人員必須戴安全帽，高空作業(yè)人員還須配帶必要的防護設備。
3人字扒桿結構驗算
3.1人字扒桿受力分析
按一幅人字扒桿吊裝空心板梁一端計算，計算位置取空心板吊至跨中計算，扒桿受力如圖4所示。此時(shí)，滑輪組、纜風(fēng)受力最大，且吊點(diǎn)A處板梁自重荷載為G/2=234.2/2=117.1kN。根據圖中梁吊裝過(guò)程中所處的位置，以及人字扒桿結構高度、纜風(fēng)繩的布設位置，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計算可以得出：連接卷?yè)P機的牽引鋼絲繩與水平向的夾角為39.7°；纜風(fēng)繩與水平向的夾角為25.4°。于是可得出牽引鋼絲繩拉力：
F1=117.1/sin39.7°=183.3kN，
牽引鋼絲繩水平向分力：F2=117.1/tan39.7°=141.0kN。
2根纜風(fēng)繩拉力F3=F2/cos25.4°=156.1kN，則單根纜風(fēng)繩拉力為78.05kN，人字扒桿受豎向荷載N=117.1×2=234.2kN。
3.2人字扒桿受力驗算
3.2.1滑輪組理論牽引力驗算
由Q=q/a=30/0.098=306kN可知：Q>183.3kN，滿(mǎn)足起重要求。
式中，Q為滑輪組理論牽引力；
q為卷?yè)P機單根鋼絲繩跑頭牽引力；
a為滑輪花穿組成滑輪組荷載系數。
3.2.2纜風(fēng)繩受力驗算
纜風(fēng)繩采用12.5mm鋼絲繩，它能承受的最大拉力為135.4kN>78.05kN，能夠滿(mǎn)足使用要求。
3.2.3人字扒桿鋼桅桿驗算
鋼桅桿計算長(cháng)度l=10000mm，角鋼截面積A=4×614.3=2457.2mm2，截面回轉半徑ix=iy=250/2=125mm，長(cháng)細比λ=l/ix=10000/125=80，查表得：ψx=0.6892。
由此可以得知，梁吊裝過(guò)程中鋼桅整體穩定性滿(mǎn)足要求。
4結語(yǔ)
人字扒桿是一種較為常用的施工機具，它具有輕巧、經(jīng)濟、易于加工安裝、操作簡(jiǎn)便等諸多優(yōu)點(diǎn)。本文介紹了人字扒桿的拼裝工藝參數、板梁的運輸和吊裝方法，最后對人字扒桿做了結構受力分析與驗算。所有這些說(shuō)明，只要扒桿的設計、加工和安裝(包括纜風(fēng)繩的設置)合理，完全可以用于中小跨徑橋梁梁體的架設。
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