貝雷桁架式龍門吊機在拱肋架設中的應用

【摘要】 本文介紹了某鋼管拱橋采用貝雷桁架式龍門吊機加支撐托架進行拱肋吊裝，著重闡述了龍門吊機的選用和布置、支撐托架的設置等，可供類似工程參考。

【關鍵詞】 鋼管拱肋 龍門吊機 支撐托架

Abstract:This paper introduces A steel tube arch bridge uses BeiLei be truss stiffened to add support brackets for longmen crane hoisting of arch rib. It emphatically describes the selection and arrangement of longmen crane and the settings of the support brackets， etc.

前言

鋼管拱橋橋型新穎，結構復雜，要求施工工藝先進，科技含量高，是近些年發展比較迅速的橋型之一。尤其在地基條件差的地區，多采用鋼管系桿拱橋，系桿平衡恒載產生的水平推力，從而減輕了基礎的受力負擔。鋼管拱肋作為鋼管拱橋的重要受力構件，如何架設施工是整橋施工的重點，本文結合工程實例對采用龍門吊機架設拱肋施工進行了探討。

1.工程概況

某主橋采用連續拱梁組合體系，主橋跨徑組合為:50+120+50m。

拱肋采用單榀鋼管混凝土桁架結構，拱肋橫斷面為倒三角形桁架結構。主橋拱肋軸線采用二次拋物線線形，跨徑120.0m，理論矢高20.0m，矢跨比1/6，鋼管采用Q345C高強度結構鋼，內填C50微膨脹混凝土，拱肋鋼結構總重290噸。

本橋采用先梁后拱施工方案，連續梁采用支架法施工，鋼管拱肋在工廠分九小段加工成半成品運抵工地現場后，采用龍門吊進行卸車，分三小段組裝成三大段后再采用龍門吊分別進行吊安裝。

2.龍門吊機的選用及布置

根據現場的實際情況，拱肋位于橋面中心，且高度從地面至拱頂高為31米，采用汽車式或履帶式起重設備無法實現對拱肋的吊裝以及架設焊接工作。而如從梁上進行起吊作業，經設計院的受力計算，單支腿在橋面的受力未通過，所以經過選比以后采用貝雷桁架式龍門式起重設備最為合理。

采用兩臺框架結構的貝雷桁架式龍門式吊機，置于橋面順橋向鋪設鋼軌上，每臺的起重能力為75噸，起重高度為25米，左右兩個支腿的凈間距為18米，6排式貝雷片組成龍門式起重吊機，每3排獨立組成一根橫梁，兩根橫梁為一座龍門吊，其單根橫梁截面外形尺寸高1.5m，寬0.9m作為簡支梁。支點跨度19.4m，

立柱高度24m。支腿的一側置于箱梁腹板上，另一側則支于大懸臂板上。前后龍門的吊點間距為18米。

走行軌下全部采用道木墊木鋪設，道木的長度為2.5m，道木順橋向鋪設的中心間距為60cm，鋼軌采用普通的43軌，中心間距為1.435m。龍門吊的支撐和走形系統采用臺車，每個支腿為六個輪子，橫橋向間距為1.435m，順橋相間距為2.60m。

龍門吊的材料采用貝雷片形式，單片為1.5*3m，順橋向采用六片組成一個整體，通過加強弦桿對各桿件組拼成整體。為了防止前后龍門吊的失穩與走行可能不一致而產生的扭距，亦采用貝雷片聯結構件前后進行聯接，并用纜風斜拉于箱梁翼緣板的預埋件上。

3.貝雷桁架體系的受力檢算

用貝雷組拼的龍門，可簡化為靜定梁型剛架計算，整個龍門吊由兩組門架構成，現單獨計算其中的一組門架，受力模型如下:

經計算:

Mmax<0.9*[M]=975*6*0.9=5265 KNM 滿足要求

fmax/L=0.0282/19.5=1/691，滿足要求[1/600]

橋面荷載q=5.37t滿足要求[6.5t]

4.拱肋架設施工

4.1支撐托架設置

拱肋分三段吊裝提升，分段焊接，為保證對分段的臨時支撐及在焊接時準確對位，需在橋面搭設支撐平臺。頂梁托架此部分裝置除臨時固定穩固拱肋的作用外，還必須要有焊接操作的空間，便于焊接。

支撐托架全橋共為2個，設置的位置為拱肋分段焊接的位置。拱肋托架的中心線根據拱肋的中心線來布置，以上述方法來保證在軸線與高度方向的精確，對拱肋的焊接質量加以保證。托架底部采用609管撐，壁厚為11mm。管撐的底部與預埋在箱梁頂面的鋼板焊接。為了增加支撐平臺的穩定性，采用纜風繩斜拉于鋼管立柱與橋面設置的預埋件上。

4.2拱肋吊裝施工

在上述環節均完成之后(拱肋組拼完畢、拱肋托架按設計中心線與標高均調至要求的位置、貝雷式門吊組拼調試完成)，進行拱肋的吊裝工作。

4.2.1 拱肋吊裝順序

拱肋吊裝均采用2臺龍門吊同時起吊，吊裝的順序為先吊裝1號邊拱，后為2號邊拱，最終為3號中間合攏段。

4.2.2拱肋吊裝工藝流程:

1#邊拱半成品胎架拼接→1#邊拱吊裝就位→校正軸線標高→與托架固定→(2#邊拱半成品胎架拼接→2#邊拱吊裝就位→校正軸線標高→與托架固定)→中間段拱肋半成品胎架拼接→吊裝中間合攏段→合攏定位。

4.2.3拱肋吊裝偏差檢測

在拱肋吊裝前，需將控制標高和軸線在相應位置做好標記，以便在吊裝時能及時檢查和調整。吊裝后檢測偏差記錄如下表

結束語

(1)采用龍門吊機加支撐托架方法具有施工工藝簡單、安裝方便快捷，可以保證足夠的精度，且龍門吊起吊比較平穩，增加了安全可靠性。

(2)拱肋可通過龍門吊直接卸車，將拱肋置于橋面的胎架上進行拼裝焊接，組成三大段進行吊裝，減少了管節之間的焊接精度誤差。

(3)采用支撐托架在拱肋吊裝前，按托架支點的里程精確測量標高與軸線，在平臺上預先設定，大大減少了架設后調整標高與軸線的工作量，同時也大大的提高了工作效率與施工時的精度。

(作者單位:中鐵二十四局集團有限公司)