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1、内部资料注意保管架桥机在大型曲线预制梁桥上应用与研究 中石化中原建设工程有限公司二一五年十月九日目 录一 项目概述11.1 项目来源及须解决的问题11.2 确立施工新技术21.3 研究内容与技术路线4 1.3.1 研究内容4 1.3.2 技术路线5二 取得的主要成果52.1 架桥机过孔的施工技术研究52.2 架桥机在曲线桥上边板架设的技术研究122.3 架桥机在纵坡4%以上的下坡作业时稳定安全技术保障252.4 本项目取得的主要成果31三 现场应用及效益分析313.1 现场应用313.2 经济效益分析31四 结论和认识334.1 现场应用334.2 关键题目创新34一 项目概述1.1 项目来源
2、及须解决的问题在中石化石油工程建设有限公司的大力支持下，中原建设工程有限公司于2014年，中标承建沙特海米斯费舍尔立交桥工程，合同金额超过3700万美元。该立交桥共分3层，下层是双向6车道的环形道路；中层是双向6车道的khalid跨线桥，5跨，桥长130m；上层是双向6车道的sultan跨线桥，23跨，桥长582.5m。（详见费舍尔立交桥效果图）费舍尔立交桥（核心部分）效果图为了安全、快速、优质、高效地组织工程施工，公司项目部组织各类工程技术人员，在开工前认真学习合同文件（包括技术规范、工程图纸），并对工程现场地质、水文、交通、资源等条件进行了详细勘察。经过充分分析与论证，认为影响该工程最终通
3、车的主要工作环节集中在于khalid桥和sultan桥的上部结构。2个桥共28跨，392片梁，如何缩短392片梁的施工工期以及如何解决梁的存放问题，成为关键性问题。开发一套适应性较强的大型曲线预制梁桥的施工新技术成为本项目成功的关键。1.2 确立施工新技术 1.2.1 现场情况分析 费舍尔项目属于城市立交桥，因此我们必须保证周围交通的畅通，而且至少2车道，所以能给予我们放置预制场的场地非常有限。经现场勘查以及合理安排，我们的预制场，设置在sultan桥桥台以西的主道上，预制场区最大能保证36片梁的同时施工，存放区可以放置24片。而我们的工期为俩年， 392片梁，扣除桥面铺装和护栏的施工时间，就
4、要求我们至少保证平均一周10片梁，然而现场梁的预制及存放能力又限制着我们必须3周吊装一次，才有可能在工期内完成施工。 1.2.2 确定施工新方法我们选择在预制场放置2台桁吊，主要负责梁场的钢筋加工，模板的安装，梁的张拉，灌浆以及起梁；在吊梁期间，我们选择将A1P1作为启动平台，以便喂梁，由桁吊负责将25m梁拉至A1P1平台处拉梁车上，运至吊装现场，再由架桥机负责安装就位。1）原地预制：优点：灵活、便捷。缺点：占用较大场地。现场调查情况：我们必须保证交通部门的双车道通行，无法满足该场地需求。2）汽车吊：优点：技术难度低、灵活、速度快。缺点：成本较大。现场调查情况：成本太高，无法满足项目部要求。3
5、）桁吊：优点：安全系数高、便捷、成本较低。缺点：俩侧需要占用场地设置道轨。现场调查情况：现场被3条道路阻断，无法连续铺设道轨，无法满足需求。架桥机选型架桥机一般按照纵向主梁形式可以分为单导梁和双导梁架桥机；按照架桥机走行方式可以分为步履式架桥机和轮轨式架桥机；按照架桥机过孔方式可以分为悬臂过孔式架桥机和辅助导梁式架桥机。双导梁式架桥机由双主导梁、支腿、吊梁小车、走向机构、横移机构、电控系统组成。主导梁采用三角桁架形式。三角桁架主梁基本杆件轻、易于加工、经济性好，主梁采用销式连接，易于安装和拆卸。 结论：选用HDJH40/150II（A）型架桥机 1.2.3 主要施工技术难题 选择架桥机吊装，就
6、必须解决3个关键性施工技术难题：1架桥机过孔。属于主梁空载悬臂式纵向移位，行走时重心很高，且轴重很大，极易发生倾覆。 图为架桥机过孔2架桥机在曲线桥上的边板架设。属于架桥机吊起边梁沿悬臂式横移道轨横向平移走位，重心很高，且轴重很大，极易发生倾覆。3架桥机在纵坡4%以上的下坡作业时稳定安全技术保障措施。1.3 研究内容与技术路线 1.3.1 研究内容 （一） 架桥机过孔的施工技术研究 （二） 架桥机在曲线桥上的边板架设的技术研究 （三） 架桥机在纵坡4%以上的下坡作业时稳定安全技术保障措施的技术研究 1.3.2 技术路线（1）现场调查；（2）施工方法的选定；（3）发现难点： 1、架桥机过孔； 2
7、、边板吊装： 3、纵坡4%，下坡安全系数较低。（4）抗倾覆力学计算。（5）对架桥机主要部件进行力学模拟实验分析。（6）对架桥机材质进行第三方验证。（7）方案确定。二 取得的主要成果2.1 架桥机过孔的施工技术研究 2.1.1 架桥机过孔的施工技术原理和工艺流程 1.技术原理架桥机过孔，无异于利用杠杆原理，控制杠杆一端的重心，让杠杆保持平衡。施工前，首先要根据桥的曲线、纵横坡、斜度来选择合理支架体系，调整前后支腿高度，一般是前端比后端略高，尽量保持平衡，主梁纵向坡度控制在0.5%内，而且伸缩筒尽量不要伸出太长；控制横移道轨的水平度，控制在0.5%内。过孔时最好一次完成不可中途停机，前后天车尽量向
8、后放置，和配重梁起到配重作用，配重梁与卷扬机钢丝绳必须拉紧，不能吊离台车，特别注意是上坡或下坡时，随着后支靠近中托，必须随时观察钢丝绳的松紧的程度，随时调节卷扬机，钢丝绳必须拉紧。副前支腿与前支腿配合时，要充分考虑盖梁宽度，以及副前支腿与前支腿的摆放位置，如，我们盖梁较窄，宽度仅2m，留出落梁的位置1.1m，副前支腿与前支腿靠紧时外边间距1m，导致福前支腿会有10cm悬空，受力面积不足，极易发生安全事故。因此要选择分步前行，不可一次到位，先让前副支腿到达盖梁中间顶面，调平、支撑受力，用倒链与立柱交叉拉紧固定，然后再移动前支腿，到达临时位停止。再将副前支腿与前支腿配合就位，以前支腿超过墩柱中心线
9、且不影响落梁为准。 2.工艺流程 新工艺技术流程与传统的工艺流程在形式上并没有多大区别，但新工艺技术是为了克服传统工艺的弊端和制约因素而开发的，其研究的重点主要在支架体系、模板体系以及砼浇筑工艺的开发研究上。新工艺技术要求支架体系既安全又灵活多变，既能适应曲线现浇桥又能满足直线现浇桥梁的需要。模板体系要刚柔并际，能够随梁体线形变化而改变。砼浇筑工艺应便捷高效，尽量减少施工过程中对模板和支架体系的附加作用力。 道轨、主梁坡度调整固定道轨与前支腿 悬空前副支腿启动卷扬机，移动导梁主梁与导梁同步移动前副支腿一次就位前支腿、前副支腿同时就位坡度调整后支腿就位空载试验 图一 架桥机过孔施工工艺流程框图
10、2.1.2 架桥机过孔研究 1.架桥机设计荷载 (一）垂直荷载配重梁（包括內灌砼）/2+后支腿（单个）=4.9t天车15.7/2=7.85t主梁单列0.58t/m前支腿部分（前支腿，18m前支道轨，0.5t枕木）/2=10.58/2=5.29t导梁单列=8.0t导梁全长30m副前支腿（单个）=1.1t活载冲击系数取：1.2不均匀系数取：1.1（二）水平荷载1.风荷载设计取工作状态最大风力，风压为7级风的最大风压： q1=19kg/m2b. 非工作计算状态风压，设计为11级的最大风压; q2=66kg/m2 2.架桥纵向倾覆稳定性计算架桥机纵向稳定性最不利情况出现在架桥机悬臂前行阶段，该工况下架
11、桥机的支柱已经翻起，1号天车及2号天车退至架桥机尾部作为配重，如图上：配重梁+后支腿：P1=4.9t 力矩：L1=23m天车：P2=15.7/2=7.85t力矩：L2=19m L2=21m主梁前段自重（单列）：P3=0.58*11=6.38t 力矩：L3=11/2=5.5m主梁后段自重（单列）：P4=0.58*23=13.34t 力矩：L4=23/2=11.5m前支腿部分：P5=10.58/2=5.29t 力矩：L5=11m导梁（单列）：P6=8t 力矩：L6=27-15=12mP7为风荷载，按11级风的最大风压下的横向风荷载，所有迎风面均按实体计算，作用在轨道处；P7=CKnqAi =1.2
12、1.3966(0.7+0.584+0.245+2.25+0.3+0.7+0.8+1.5) 12.9=10053kg=10.05tL7=11m副前支腿（单个）：P8=1.1t 力矩：L8=27mW稳：P1*L1+P2*L2+P2*L2+P4*L4 =4.9*23+7.85*19+7.85*21+13.34*11.5=580.11 t.mW倾：P3*L3+P5*L5+P6*L6+P8*L8+P7*L7 =6.38*5.5+5.29*11+8*12+1.1*27+10.05*11=329.53t.m架桥机纵向抗倾覆安全系数n=W稳/W倾 =580.11/(329.53*1.1)=1.61.3 可)
13、结论：架桥机稳定性符合规范要求 2.1.3 过孔方案设计与施工 过孔前首先测量中托摆放重心线距前桥墩中心距离为27m，有指挥者统一指挥进行过孔，同时前、中、后各站一人进行过孔观察，并明确各自的责任及注意事项。遇坡、弯、斜桥过孔时，应在尾部增加配重以保证安全。 （一）a、检查电器操作系统是否正常以及各机械部件转向是否正确； b、使用水准仪测量主梁的水平度，要求主梁纵向坡度不大于0.5%； c、使用水准仪测量中托横移轨道的水平度，要求横向坡度不大于0.5%；d、使用横移轨挂具将横移轨道与前支腿下横梁固定，启动前支腿和后拖轮油缸，收起前后支腿，使其底部悬空；e、调整前副支腿高度与前盖梁支座顶部同高，或高10cm； f、调整前支腿高度使前支横移轨道底部比前盖梁支座顶部高20cm； （二）启动卷扬机，导梁匀速前进，当导梁前端距主梁前端16m时停下（事先在导梁16m处做好标记）； （三）a、启动中托上轮箱电机正转，天车下轮箱电机反转，主梁与导梁同步匀速前进，天车反向同步运行。同时两天车开至桥机最尾部配重后。 当前副支腿到达前桥墩中心处停下；b、调整前副支腿高度，使主梁纵
