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乌苏大桥主梁架设技术？
admin2024-07-09人已围观
乌苏大桥主梁架设技术？
1 项目背景
乌苏大桥位于黑龙江省抚远县乌苏镇，是中俄重要的口岸大桥。该处位于边陲，人力、物力组织不便，机械、材料进场不便，冬季时间长，可供施工时间短。
乌苏大桥主桥采用独塔单索面混合式钢箱结合梁斜拉桥方案，采用带大挑臂的钢箱结合桥面板的断面，钢箱采用工厂分节段制造，现场全断面焊接的方式。
主梁全长280m，宽26.5m，高3.55m。沿纵向划分31个节段，中间塔梁固结段（0#）块长15m，为钢筋混凝土结构，其余各段为钢箱梁加钢筋混凝土面板的结合梁结构。钢箱梁共分为30个节段，其中26个标准节段（Z2～Z14）长9m，重约95.4t;两个边跨无索区节段（Z15）长11.9m，重约127.2t;塔柱无索区节段（Z1）长3.5m，重约37.5t。
图1 断面布置图（单位：m）
2 方案比选
根据本工程的地理位置以及以往的施工经验，对主梁架设初步拟定为两个方案：支架法和悬臂架设法。
2.1 支架法
钢箱梁安装采用支架法。支架在主跨内按12m跨度布置，采用钢管桩+贝雷梁形式。利用500t浮吊将钢箱梁节段吊装到支架上。调整后临时连接，然后进行焊接施工，吊装桥面板。
该方案的特点是施工快速，可与主塔施工平行作业，需大型浮吊配合施工，水上支架搭设困难，费用较高。施工快速，但是根据工期安排，支架需渡一次冰凌，结构安全风险较大。
2.2 悬臂架设法
设计专用桥面吊架，整体起吊钢箱梁及桥面板，焊接完钢箱梁后，桥面安装桥面板。
该方案的特点是悬臂对称安装，不需要大型浮吊，但是需吊挂焊接，且桥面板安装困难，施工工期较长，主梁当塔柱完成后才能施工。冬休季不受天气影响。
综合考虑本工程特殊的地理位置，采用吊架法施工更为合理。在吊架设计中，综合考虑钢梁焊接和桥面板安装功能。
3 吊架设计
一般的吊架形式一下两种：（1）由型钢焊接组成的菱形式或者三角式;（2）由箱梁或者贝雷梁组成的平弦式。鉴于吊架兼作桥面板安装设备，而菱形式或者三角式在后端没有操作平台，故以选择以贝雷梁组成的平弦式吊架。
平弦式吊架主要由以下部分组成：主桁系统、走行系统、提升系统、桥面板安装系统等组成。
主桁系统包括贝雷片桁架，平联、横梁及后锚梁三个部分。走行系统包括走行滑道梁，前后走行支腿，临时起顶千斤顶。提升系统包括提升顶梁和OVM公司提供全套的SLD液压提升系统。桥面板安装系统包括桥面板提升设备、走行滑道。其总体布置如图2。
图2 吊架整体布置图（单位：mm）
3.1 主桁系统
主桁采用双层加强型贝雷梁，各杆件受力均能满足要求。
表1 加强后贝雷梁主梁计算结果
3.2 走行系统
滑道由两根6m长的型钢组成，走行时分两步完成，滑道铺设好后首先走行主梁，主梁走行4.5m后暂停，用临时千斤顶起顶主梁，滑道向前走行4.5m后锚固，主梁下落后继续走行4.5m到位。
3.3 提升系统
提升系统需要将钢箱梁、钢挑臂以及上面的桥面板从水面提升至安装位置，提升重量为260t。提升设备采用OVM公司提供全套的SLD液压提升系统，提升平台位于主梁悬臂前端，通过纵移装置实现提升平台在主梁上的前后移动，以方便钢梁对位安装。设计专用吊具起吊主梁，吊点位置可以调整，以满足不同节段不同重心梁段的吊重需要。
3.4 桥面板安装系统
由于混凝土桥面板位于钢梁接缝处，所以需先焊接完钢梁后，方能安装桥面板。在主梁两侧设置了走道梁，实现桥面板提升系统的提取、移动、安装混凝土桥面板。
4 施工要点
该吊架可以满足悬臂架设主梁施工，但是起始块段需要另外使用吊船或者固定吊架完成。吊架在使用过程中，需避免大风作业。为保证走行稳定同步，两组主桁通过横梁联成整体。
5 总结
在现代斜拉桥设计中，主梁采用钢-混组合梁的构造越来越普遍。在施工过程中，将组合梁整体起吊后，桥面上安装桥面板的方案，可以有效降低成本，减小风险。在主梁上搭载桥面板安装系统的设计，打破了用汽车吊机安装桥面板的常规做法，使得施工工序衔接顺利，施工成本明显降低。该工艺在今后的斜拉桥施工中，有着普遍的借鉴意义。
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关于吊装作业中常用的起重工具有哪些
常用的起重工具和起重机械包括千斤顶、倒链、卡环、绳卡、吊钩、手搬葫芦、绞磨、滑车和滑车组等。
1．滑车和滑车组
滑车和滑车组是起重吊装、搬运作业中较常用的起重工具。
滑车是由吊钩链环、滑轮、轴、轴套和夹板等组成。按轮数的多少分为单门、双门和多门滑车。按滑车与吊物的连接方式可分为吊钩式、链环式、吊环式和吊梁式4 种。一般中小型的滑车多属于吊钩式、链环式和吊环式，而大型滑车采用吊环式和吊梁式。按轮和轴的接触不同可分为轮轴间装滑动轴承及滚动轴承两种。按夹板是否可以打开来分，有开口滑车和闭口滑车。开口滑车的夹板是可以打开的，便于装绳索，一般的都是单门滑车，它常用于扒杆底脚处作导向滑车用。滑车按使用的方式不同又分为定滑车和动滑车。
滑车组是由一定数量的定滑车和动滑车及绳索组成，因在吊重物时，不仅要改变力的方向，而且还要省力，这样单用定滑车或动滑车都不能解决问题。如果把定、动滑车联在一起组成滑车组，既能省力又能改变力的方向。
如果用多门定滑车和动滑车联结在一起，组成多门滑车组，能达到用较小的力来起吊重的物体，只要采用 0．5一15t的卷扬机牵引滑车组的出端头，就能吊起几吨或几百吨的物件。因此，滑车组是起重工作中使用较广的起重工具。
2．千斤顶
千斤顶又叫举重器，在起重工作中应用很广。它用很小的力就能顶高很重的机械设备，还能校正设备安装的偏差和构件的变形等。千斤顶的顶升高度一般为100—400mm，最大起重量可达500t。
千斤顶按其构造工作原理分为齿条式、螺旋式和液压式3种。使用千斤顶时应放平，并在顶端和底脚部分加垫木板；千斤顶不要超负荷使用，顶升的高度不得超过活塞上的标志线；
顶升时要随着物体的升高，在其下面用枕木垫好，以防千斤顶倾斜或回油而引起活塞突然下降；几个千斤顶联合使用时，应设置同步升降装置。
3．卡环
卡环又名卸甲，用于绳扣(千斤绳、钢丝绳)和绳扣，或绳扣与构件吊环之间的连接。它是在起重作业中用的较广的连接工具。卡环由弯环与销子两部分组成，按弯环的形式分为直形和马蹄形两种；按销子与弯环的连接形式分，有螺栓式和抽销式卡环及半自动卡环。
卡环必须是锻造的；在使用时不得超过规定的荷载；抽销卡环经常用于柱子的吊装，它可以在柱子就位固定后，可在地面上用事先系在销子尾部的棕绳，将销子拉出，解开吊索，避免了摘扣时的高空作业，减少了不安全因素，提高了吊装效率。但在柱子的重量较大时，为提高安全度，须用螺栓式卡环。
4．绳卡
钢丝绳的绳卡主要用于钢丝绳的临时连接和钢丝绳穿绕滑车组时后手绳的固定，以及扒杆上缆风绳绳头的固定等。
它是起重吊装作业中用的较广的钢丝绳夹具。通常用的钢丝绳卡子，有骑马式、拳握式和压板式3种。其中骑马式卡是连接力最强的标准钢丝绳卡子，应用最广。
5．吊钩
吊钩根据外形的不同，分单钩和双钩两种。单钩一般在中小型的起重机上用，也是常用的起重工具之一。在使用上单钩较双钩简便，且受力条件没有双钩好，所以起重量大的起重机用双钩较多。双钩多用在桥式机门座式的起重机上。
吊钩按锻造的方法分锻造钩和板钩。锻造钩采用20号优质碳素钢，经过锻造和冲压，进行退火热处理，以消除残余的内应力，增加其韧性。要求硬度达到HB＝75～135，再进行机加工。板钩是由30mm厚的钢板片铆合制成的，有单钩和双钩，在重型起重机上多用双钩。
6．构件的吊装
构件吊装要编制专项施工方案，它也是施工组织设计的组成部分。施工方案中应根据吊装构件的重量、用途、形状和施工条件、环境选择吊装方法和吊装的设备；吊装人员的组成；吊装的顺序；构件校正、临时固定的方式；悬空作业的防护等。
7．手搬葫芦
手搬葫芦是一种轻巧简便的手动牵引机械。它具有结构紧凑、体积小、自重轻、携带方便、性能稳定等特点。
其工作原理是由两对平滑自锁的夹钳，像两只钢爪一样交替夹紧钢丝绳，作直线往复运动，从而达到牵引作用。它能在各种工程中担任牵引、卷扬、起重等作业。
使用手搬葫芦时，起重量不准超过允许荷载，要按照标记的起重量使用；不能任意的加长手柄，应用钢芯的钢丝绳作业。
8．绞磨
绞磨是一种使用较普遍的人力牵引工具，主要用于起重速度不快、没有电动卷扬机、亦没有电源的偏僻地区及牵引力不大的施工作业。
绞磨是由卷绕钢丝绳的磨芯、连接杆、磨杆及支承磨芯和连接杆的磨架等主要部分组成。绞磨的使用场地要平整宽敞，绞杠有足够的回转余地。绞磨前面第一个导向滑轮应与绞磨的磨芯中心基本在同一水平线上；钢丝绳在磨芯缠绕的圈数不得少于3圈；绞磨要与地锚拉接牢固，磨架不得倾斜或悬空。
9．倒链
倒链又叫手拉葫芦或神仙葫芦，可用来起吊轻型构件、拉紧扒杆的缆风绳，及用在构件或设备运输时拉紧捆绑的绳索。它适用于小型设备和重物的短距离吊装，一般的起重量为0.5～1t，最大可达2t。
倒链使用前需检查确认各部位灵敏无损；起重时，不能超出起重能力，在任何方向使用时，拉链方向应与链轮方向相同，要注意防止手拉链脱槽，拉链子的力量要均匀，不能过快过猛；要根据倒链的起重能力决定拉链的人数。如拉不动时，应查明原因再拉；当起吊重物中途停止时，要将手拉小链栓在起重链轮的大链上，以防时间过长而自锁失灵。
吊装带、钢丝绳索具和大小撬棍等等
常用钢丝绳有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳，大气环境中使用，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳，磷化涂层提高钢丝的耐磨性和耐蚀性，不易磨损和不易腐蚀是提高钢丝绳使用寿命的原因，光面钢丝绳正在被彻底淘汰。
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