64m钢管拱安装方案.docx
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64m钢管拱安装方案
64m钢管混凝土简支系杆拱桥
安装方案
武桥重工集团股份有限公司
2011年06月
编制:
审核:
批准:
1.工程概况……………………………………………………………………3
2.施工方案……………………………………………………………………4
3.拱肋吊装方案………………………………………………………………8
一、工程概况
1、结构形式
本桥跨径64m,梁长65.5m,主梁采用箱形截面,拱肋为钢管混凝土结构,哑铃形断面。
拱肋与主梁的刚度之比为1/17.88,属于刚性系梁刚性拱。
1.1拱肋及吊杆
拱肋采用钢管混凝土结构,设两片拱肋。
计算跨径64m,失高12.8m,失跨1/5。
拱轴线为二次抛物线,方程为:
Y=0.8X-0.0125X2,每片拱肋由2跟上下弦管(φ700x18mm)和2块厚18mm的腹板焊接成哑铃形断面.拱肋高度1.65m,中心距7.1m.拱肋间设置有三道横撑,其中边横撑为K撑,中间横撑为一字撑,横撑钢管直径为700mm,壁厚为16mm,斜撑钢管直径为500mm,壁厚为14mm.
全桥拱肋共设11对吊杆,除拱脚至第一根吊杆间距为8.0m外,其余吊杆中心间距为4.8m,吊杆采用PESD7-61新型低应力防腐成品索体,冷铸锚固,张拉端设于拱肋顶部.
1.2主梁
主梁采用等高度﹑单箱双室箱形截面,梁长65.4m,梁高2.5m,在端部梁底局部加高至3.0m,箱梁底宽7.6m,在端部加宽至8.3m,箱梁顶宽10.3m.
2、拱肋分段
考虑拱肋制造运输以及现场安装设备,并结合本工程的工期,我公司拟将拱肋划分为一下几个节段。
具体见图1。
图1拱肋的分段图
名称
编号
长度(m)
数量
单重(t)
拱肋
拱脚
7500
2+2
6.7
第一节段
10529
2+2
8.5
第二节段
13148
2+2
10.2
合拢段
7878
1+1
5.1
二、施工方案
1、施工总体方案
总体上采用先梁后拱的施工方案。
在64m拱桥设计位置下方,布置混凝土箱梁预制支墩,在桥墩和支墩之间搭设临时支架并现浇混凝土箱梁。
混凝土箱梁临时支墩及位置示意如下图。
待混凝土箱梁浇注完成。
在混凝土梁面上设置拱肋安装支架,并在支架上安装拱肋和横撑,直至拱肋合拢。
拱肋合拢之后,再安装吊杆,最后按由拱脚向跨中的次序逐级卸载。
2、起重设备选型
从前述拱肋分段重量及安装高度可知,最大节段重量不超过11吨,最高安装高度为18m。
结合现场实际情况,选择一台80吨汽车吊作为拱肋节段安装的吊装设备,同时配置一台25吨汽车吊作为拱肋节段倒运吊装设备。
3、吊装用钢丝绳直径的选择
每根拱肋均采用无接头绳圈单点吊装,以最重的拱肋计算,考虑钢丝绳等附加荷载2吨,最大起重量为2+11=13吨。
吊装时,钢丝绳采用套扣安装的方法,可求得钢丝绳拉力为S=13/4=3.25吨。
根据机械设计手册,钢丝绳安全系数取n=10,钢丝绳破断拉力F≥S×n=32.5KN×10=325KN,选择直径为24mm的钢丝绳(钢丝绳公称抗拉强度为1770N/mm2)。
4、临时支架布置
根据桥面的几何尺寸及荷载情况,并充分考虑支撑架的安全性,拱肋空中拼装的临时支架按下图方式布置。
5、拱肋临时支架设计
1)、拱肋拼装支架由φ273X8的钢管和角钢L80X6组成.
2)、拱肋拼装支架验算
考虑到支架的通用性,拱肋支架采用4根φ273X8的钢管组焊而成,由图纸知,拱肋最重为10.2t,横撑最重为1.9t,对应钢管立柱长度为10.5米,稳定系数查表取0.946.
φ273X8钢管Ix=58517142mm4,钢管截面积A=6660mm2。
强度验算:
ff为钢管材质设计抗拉强度值,f=215N/mm2
通过强度公式得出
σ=(10.2+1.9)x10000/6600/4=4.58N/mm2≤215N/mm2安全。
长细比计算:
r=(Ix/A)-2=93mm,单组管子的最大节段距离L=5m,
则λ=L/r=54,安全。
稳定性验算:
f稳定系数φ查表为φ=0.996
则σ=(10.2+1.9)x10000/6660/0.996=4.6N/mm2≤215N/mm2
安全
三、拱肋的吊装及安装
1、吊装前的准备
1)资料准备
⑴主要技术资料
①水文气象资料;
②桥墩竣工里程、高程、中线、跨度等测量资料;
⑵编制施工细则;
①架梁工艺细则;
②吊机使用细则;
③架梁施工技术安全细则。
2)技术准备
⑴熟悉设计图纸中施工测量控制网络;
⑵根据拱肋卧倒后的节段位置,绘制架拱支架平面布置图,对拱肋支架标高复核,进行计算机组拼;
⑶检查拱脚预埋段接头处的高程、跨距,其偏差不能超过有关规定,否则安装前应采取相应措施;
⑷提前掌握桥址处历史气象资料和近期天气预报资料,避开可能发生的灾害性天气,并采取必要的措施保证施工过程的安全。
3)其它准备事项
⑴细致的检查构件的几何尺寸、焊接质量、表面防腐及预拼情况,必须达到设计和相关规范的要求,若结构尺寸误差超过规定要求,则必须对构件进行修整,以保证拼装时的精度;
⑵检查起吊设备、吊点等是否满足要求,检查临时支架及加固连接是否满足临时支架设计要求;
⑶清除拱肋表面及管内的杂物并安装好有关测量和监控标志、仪器等;
⑷对安装施工设备系统进行负荷运行试验,保证整个施工系统顺利安全运转。
⑸核对施工程序,使安装作业严格按照经过审查的施工方案进行,确保施工有条不紊、安全稳妥地进行。
2、拱肋节段吊装工艺流程
3、拱肋安装步骤图
每跨单边(顺桥向)拱肋划分为7个制作分段(见拱肋分段),并按跨中左右对称布置,全桥共计14个拱肋吊装分段。
为保证拱肋安装精度、工期、安全,支架验收完毕后,拱肋采用从两边侧拱脚端向跨中同时吊装的顺序进行吊装,起吊设备为80吨骑汽车吊。
具体安装步骤见下:
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