九江长江大桥正桥钢梁安装吊索架指导性工艺设计

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九江长江大桥正桥钢梁安装吊索架指导性工艺设计目录1、吊索架在钢梁上弦走行应力分析2、塔吊2.1TN12型塔吊2.2F0/23B型塔吊2.3两种塔吊比较3、吊索架组拼要求4、YCD一200型液压拉伸机5、吊索6、垫座6.1垫座安装6.2垫座铸钢块6.3在垫座上的起顶作业7、走道8、防止吊索颤振措施9、锚箱小车10、锚箱内桁车11、测索调索本文件使用说明本文件为《吊索架设计说明书》在工艺设计方面的补充和细化,凡说明书未涉及的或与本文件有别的内容以本文件为准。

本文件中举例的数据系以设计规划的预想条件为前提,在桥处编制实施性施工组织文件时可作原则性的借鉴。

1、吊索架在钢梁上弦走行应力分析应力分析的前提如下:⑴钢梁伸臂117m时吊索架开始走行;⑵吊索架走行时计算风力[1]20kg/m2。

(3)计算杆力有5项,钢梁安装轴力N,吊索架所生轴力N′,风力所生轴力N″,吊索架所生杆件局部挠曲M,钢梁次应力M′。

其中,M的计算,假定吊索架轮重为均布荷载q,上弦杆长度L(9m)中部正挠矩+M为0.1ql2;M′,只有其在L/2处存在正挠矩时才计算。

计算图式举例如图1.1所示。

图1.1 吊索架走行计算图式注[1]此仅为作应力分析之用的计算风力值,并非吊索架走行时的容许风力,吊索架的走行应选择无风或微风天气进行。

⑷吊索架走行综合应力表 1.1 吊索架走行综合应力(kg/cm 2)表附注:N 一安装,N ′一吊索架轴力,N ″一风力,M 一轮压挠矩,M ″一节点次应力。

⑸小结 ① 吊索架在钢梁上弦杆走行产生的综合应力在3000 kg/cm 2以下,留有裕度。

② 在综合应力中,钢梁安装轴力σN 占主导,为70~80%;吊索架轮重在上弦杆中引起局部挠曲应力,σM 占25~30%,因此严格控制钢梁伸臂孔上的安装荷载是十分必要的。

2、塔吊2.1 TN112型塔吊北岸吊索架组拼用TN112型塔吊如图2.1所示。

本塔吊为西德产品,按西德标准“DIN150一H1/B3”进行吊装作业。

本塔吊的有关性能及要求如下:轨距(中至中)…………………….. 6.5m轮距……………………………………7.1m走道钢轨……………………………….P43起重臂铰点高度……………………….52m铰点距迥转中心……………………….4.5m采用起重臂长度……………………….L=22m中心压载……………………………….配重(混凝土块)……………………..中部6块×1.8t/块=10.8t两侧12块×/侧×1.17t/块×2侧=28.08t配重共计38.88t最小配重(塔高降至△16m,仅保留司机室塔节):中部6块混凝土块力矩限制器……………………………..155t.m走道铺设要求:塔吊工作时………………………纵横两向均不准有斜坡轨距误差………………………….6500±6(mm)轨距高低差……………………….<3mm轨距保持杆……………………….每隔6~8根轨枕设置走道尽端保护…………………….两端均应设置活动缓冲器及止轮器塔吊自重…………………………..92.5t(包括配重38.9t)TN112型塔吊为变幅式起重臂,最小伸幅11.9m时起重量11.20t;最大伸幅25.50m时起重量5.30t。

在北岸钢梁安装中,TN112塔吊在拼完吊索架后宜降低塔高至铰点△16m,(最小塔高)如图2.2所示,以便随着安装钢梁的延伸而前移。

因为架完一孔钢梁后,随即要安装公路桥面板,要求塔吊让出位置。

塔高为铰点△16m的TN112塔吊跟随吊索架之后,仍可利用于施工作业。

2.2.F0/23B型塔吊南岸吊索架组拼用F0/23B型塔吊如图2.3所示。

本塔吊为南斯拉夫产生(现有国产,四川建筑机械厂)采用行走式,起升高度61.6m,臂架长度31.7m,其有关性能及要求如下:轨距(中至中)………………….6.0m轮距…………………. …………6.0m走道钢轨……………. ………… P43起升高度………………. ………61.6m采用臂架长度…………. ………31.7m中心压载………………. ………有力矩限制………………. ………145t.m走道铺设要求:塔吊工作时……………………..纵横两向均不准有斜坡轨距误差………………………..6000±6mm轨顶高低差……………………..<3mm轨距保持杆………………………每隔6~8根轨枕设置走道尽端保护…………………….两端均应设置活动缓冲器及止轮器塔吊自重………………………….不包括中心压载69t中心压载116.6t塔吊总重共计185.6tF0/23B型塔吊为固定式起重臂架,采用4倍率起重小车,最小吊距14.5m时起重量10t;最大吊距30m时起重量4.4t。

2.3 两种塔吊比较⑴TN112型塔吊的旋转平面在底部,配重38.9t设在转盘尾部。

这样,塔身回转时配重随着回转,配重的作用保持不变。

⑵F0/23B型塔吊的旋转平面在底部,只有起重臂架回转相应设置配重;塔身不回转,压载固定在底架上,其重量达116.6t。

⑶由于上述这两种塔吊不同的机构设计,可以推断,TN112型塔吊的旋转机构是重负荷的,而F0/23B型塔吊的则相对负荷较轻;前者旋转时可能晃动较大,对司机影响较大,后者旋转时晃动相对较小,对司机影响也较小。

⑷TN112型塔吊为变幅起重臂,司机需要照顾回转、变幅和起重三个动作;F0/23B型塔吊为固定式起重臂架,有起重小车在臂架轨道上行驶,司机只需照顾回转和起重两个动作。

⑸TN112型塔吊最大塔高为52m,因其为整个塔身旋转,无法与建筑物附着,塔高不能再增大;而F0/23B型塔吊只是起重臂架部分单独旋转,塔身固定不动,可以附着建筑物上,因此塔高最大可至203.8m。

⑹在工作状态下的抗倾复稳定安全系数,TN112型塔吊K=2,F0/23B型塔吊K=2.8。

3、吊索架组拼要求吊索架组拼完成后的尺寸要求如下:轨距(中至中)……………………….12500±10(mm)轨顶高低差(横向)…………………<.4mm吊索架横向宽度(中轴线)………….. 12500±10(mm)吊索架高度误差………………………..±50mm吊索架垂直度………………………… 90°±5′走道铺设要求:吊索架走行时…………………………..平坡或小于5‰的纵向上坡吊索架工作时………………………… 平坡轨距保持杆…………………………… 每隔6~8根轨枕设置走道尽端保护……………………………两端均应设置活动缓冲器及止轮器4、YCD一200型液压拉伸机在内、外索的张拉作业中均采用此型拉伸机,对内索,作为牵引引伸杆的张拉作业;对外索,既作为牵引引伸杆的张拉之用,又接着进行外索的初张拉。

在整个双层吊索架的张拉作业中统一采用此一种型号的拉伸机。

在牵引引伸杆的张拉作业中,最大张拉力预计为50~60t,在挂索力约5t的基础上可按10~15t 的增量递增。

每个下锚箱中对称设置2台拉伸机,前、后方吊索两桁各2个锚箱中4台拉伸机并联于同一油泵,张拉作业要求同步,平衡、对称进行。

不同步的索力差,在牵引引伸杆的作业中不大于2t,在初张拉作业中不大于4t,两者均不得大于同组索力的5%。

YCD一200拉伸机的张拉行程为180mm,因此在引伸杆上布置中间接头间距应小于180mm。

穿心孔直径160mm。

引伸杆的设计容许张拉力为150t,以适应外索完成初张拉时的需要。

YCD一200拉伸机主要性能如下:公称张拉力………………………..200t张拉缸液压面积…………………..440cm2最大张拉油压…………………… 500kg/ cm2张拉行程…………………………..180+5mm穿心孔直径………………………..160mm外型尺寸(直径×长度)………..∮390×575mm自重(不包括撑脚)………………250kg为配合锚具LZM169一∮5的使用,YCD一200拉伸机需新制撑脚。

其开档尺寸加大至310mm,高度550mm。

YCD一200拉伸机在内索下锚箱中的作业布置如图4.1所示,其引伸杆上的接头布置如图4.2所示。

YCD一200拉伸机在外索下锚箱中的作业布置如图4.3所示,其引伸杆上的接头布置如图4.4所示。

[1]因引伸杆兼作张拉杆用,为配合拉伸机穿心孔直径,此段中间接头(N4)作导向用,间距不大于行程180mm。

[1]参见图4.2。

YCD一200拉伸机在内、外索张拉作业中所需备品如表4.1所示。

表4.1 YCD一200拉伸机在锚箱中张拉备品表附注:⑴在张拉作业中,拉伸机拉杆螺母不能同时跨N4、N5两配件受力,只能在其中一件上且上满丝扣才能受力。

⑵对各接头无应上满丝扣才能作业。

5、吊索内吊索N1制造长度L=83770mm,设计温度+20℃,使用于第2、3、5、6等各孔梁的安装(要经过温度校正,并复测长度)。

内索下锚箱加长拉板T7023,用以代替内索下锚箱原有拉板T7001在第4、7、9等各孔梁的安装中使用。

外吊索N2,制造长度L=101260mm,设计温度+20℃,使用于第7、9两孔梁的安装(要经过温度校正,并复测长度)。

吊索的装配原则:⑴以第2孔为例,内索上锚箱的装配如图5.1所示,原则上在使用上不再调整。

⑵内索下锚箱的装配如图5.2所示,确定锚头在导管中的位置及引伸杆长度(内索按预紧力50t伸长400mm考虑)。

⑶根据⑴⑵两项尺寸,计算实需索长L′=83610mm(应实测上下铰点座标值后计算)与制造索长相比富余160mm,有利于挂索作业,如图5.3所示。

表5.1 内索N1索长检验⑸以第7孔为例,外索上锚箱的装配如图5.4所示。

⑹外索下锚箱的装配如图5.5所示,确定锚头在导管中的位置及引伸杆长度。

(外索按预紧力50t伸长830考虑)⑺根据⑸⑹两项尺寸,计算实需索长L′=101110mm,与制造索长相比富余150mm,有利于挂索作业,如图5.6所示。

⑻吊索在装配前应分别对内索(N1)和外索(N2)标定其张拉振动频率,以便采用振动频率计测定吊索张拉后的索力。

6、垫座垫座分甲、乙两型。

乙型用于单竖杆墩顶处,如#1、#2、#4、#5墩;甲型用于双竖杆墩顶处,如#3、#6、#9墩。

除#6墩顶上的甲型垫座须承受双层吊索架反力荷载处,其余均只承受单层吊索架的反力。

为减轻甲型垫座在#6墩双层吊索架作业下的反力荷载,在对吊索架起顶时可使之与走行机构脱钩,(此时为北岸最后一次使用吊索架,用后即拆除)减重约66吨。

在吊索架作业时不得使垫座及铸钢块上沾油、沾水,应保持干燥环境。

6.1垫座安装乙型垫座在钢梁上弦相干节点板上组装后的立面布置如图6.1 所示。

垫座的安装须在吊索架走过该节点后才可进行,因此在垫座的长度范围内(约 4.7m)吊索架走道应设置短轨,待吊索架走过后拆除短轨安装垫座。