扒桿架設(shè)橋梁方案、安全系數(shù)驗(yàn)算及安全保證措施

李雨軍

(七冶路橋工程有限責(zé)任公司 ，貴州 貴陽 550014)

扒桿架設(shè)橋梁方案、安全系數(shù)驗(yàn)算及安全保證措施

李雨軍

(七冶路橋工程有限責(zé)任公司 ，貴州 貴陽 550014)

基于扒桿架設(shè)橋梁方案、安全系數(shù)以及安全保證措施分析，首先闡述工程概況及吊裝原理，然后研究人字扒桿架設(shè)梁板施工技術(shù)，分別從拼裝工藝、空心板運(yùn)輸以及空心板吊裝進(jìn)行論述，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)與安全系數(shù)的驗(yàn)算，制定可靠的保證措施。

扒桿架設(shè)橋梁方案；安全系數(shù)驗(yàn)算；安全保證措施

1 工程概況及吊裝原理

貴州黔南州惠水縣七里沖至威遠(yuǎn)公路改造工程K6+390 大龍橋橋型設(shè)計(jì)為20 m預(yù)應(yīng)力空心板，中板重量30.52 t、邊板重量36.08 t。考慮梁板重量不大，我單位采用人字扒桿法吊裝、安裝梁板，人字扒桿法指的是在需要進(jìn)行架設(shè)的橋跨上，于其兩側(cè)的橋墩，設(shè)置人字扒桿，再使用把桿，進(jìn)行吊裝抬梁，實(shí)現(xiàn)架梁前進(jìn)，因?yàn)榘菞U的受力會(huì)跟著梁的位置移動(dòng)而產(chǎn)生變化，進(jìn)而能夠確保穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)水平前進(jìn)。該種方法不需要花費(fèi)較長的時(shí)間進(jìn)行前期準(zhǔn)備，使用的工器具較為輕便簡單，工作效率較高。

2 人字扒桿架設(shè)梁板施工技術(shù)

2.1 人字扒桿拼裝工藝參數(shù)

該種類型的扒桿，主要使用的是角鋼制成，主桿件使用的是規(guī)格為90×90的角鋼制成的，其中加強(qiáng)斜桿，則是使用規(guī)格為50×50角鋼制成的，共兩節(jié)，每節(jié)長度為6 m，扒桿的桅桿立起來后底面的寬度為5 m，能夠安裝3片梁。

安裝起重系統(tǒng)構(gòu)成中，主要包括滑輪組，以及卷揚(yáng)機(jī)，利用導(dǎo)向滑輪等，實(shí)現(xiàn)起重功能。該系統(tǒng)中的滑輪組主要應(yīng)用了6片滑輪與Φ24鋼絲繩花構(gòu)成，系統(tǒng)中的鋼絲繩跑頭與卷揚(yáng)機(jī)相互聯(lián)結(jié)，主要是利用導(dǎo)向滑輪。卷揚(yáng)機(jī)數(shù)量為2，規(guī)格為5 t慢速，其余滑輪組相互配合工作，單頭牽引力能夠達(dá)到50 t。

纜風(fēng)繩所使用的鋼絲繩，其規(guī)格主要為Φ28或者Φ24或者Φ16，每套人字扒桿個(gè)方向安裝纜風(fēng)繩各2根。其中前纜風(fēng)2根(鋼絲繩Φ24)，固定在扒桿頂端；后纜風(fēng)繩(鋼絲繩Φ28)利用0#、1#橋臺(tái)路基范圍內(nèi)(距橋臺(tái)20 m)埋置各3個(gè)地籠做地錨、側(cè)纜風(fēng)繩(鋼絲繩Φ16)利用0#、1#橋臺(tái)墻背預(yù)埋Φ22鋼筋構(gòu)件作為側(cè)纜風(fēng)繩的地錨。

扒桿的豎立，準(zhǔn)確安裝1#、2#、3#卷揚(yáng)機(jī)(均為5 t)。首先，可以采取常用方法，于1#橋臺(tái)處，豎立起1根扒桿，并且按照輔助設(shè)備，完成豎立安裝后，再將另外一個(gè)扒桿豎立起來。同理可得0#橋臺(tái)位置豎立一副扒桿。采取焊接方法，將頂部鋼板與和一根鋼管焊接在一起，利用螺栓和剩余鋼管聯(lián)結(jié)。一套人字扒桿的鉸接構(gòu)是由其兩腿與頂部螺栓構(gòu)成的。在開展作業(yè)的過程中，兩條腿能夠靈活操作。將吊裝使用的工具和頂部的鋼板相互聯(lián)結(jié)，借助卷揚(yáng)機(jī)，則能夠?qū)崿F(xiàn)物體起吊與下放等功能。

2.2 空心板運(yùn)輸

(1)利用50 t的千斤頂把梁板頂起兩端頭。

(2)把預(yù)先準(zhǔn)備的滾筒放到頂起的梁板下面，緩慢卸掉千斤頂。

(3)采用15 cm×15 cm的方木鋪成兩條軌道枕木。

(4)再用2#卷揚(yáng)機(jī)緩慢牽引梁板進(jìn)行運(yùn)載。

2.3 人字扒桿吊裝空心板

(1)做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，在0#、1#橋臺(tái)上各立人字扒桿一副，扒桿風(fēng)纜、卷揚(yáng)機(jī)、地錨等都按要求安置好。

(2)使用滾筒，把預(yù)制板牽引到1#橋臺(tái)，確保梁前端位于B扒桿下方。

(3)將A、B扒桿上的牽引繩，牢牢地系在到預(yù)制板前面的吊環(huán)上。

(4)使用A扒桿上的遷吊繩，將預(yù)制板前面給吊起，同時(shí)將預(yù)制板下前方的滾筒移開。

(5)拉動(dòng)B扒桿的牽吊繩，同時(shí)慢慢松開A扒桿牽吊繩，使得預(yù)制板能夠穩(wěn)定的前進(jìn)。為了確保預(yù)制板能夠穩(wěn)定前進(jìn)，需要控制其前端要始終低于其后端，避免前端過高，增加滑輪組與牽吊繩的受力，引發(fā)安全事故。

(6)預(yù)制板前端快近接近0#橋臺(tái)時(shí)(距設(shè)計(jì)位置約3 m)，后端控制繩H應(yīng)注意高度。

(7)當(dāng)A扒桿牽吊繩與控制繩H所控制的預(yù)制板，其被拉進(jìn)指定的位置后，則需要立即停住。同時(shí)松開B扒桿牽吊繩，將其系吊在板子的后端，與吊環(huán)緊密的聯(lián)結(jié)。

(8)利用扒桿的牽吊繩，將預(yù)制板整體吊起后，將其下放到橋臺(tái)支座上。

(9)吊裝第二塊預(yù)制板重復(fù)a～g步驟，待橫向移板采用手動(dòng)導(dǎo)鏈橫移動(dòng)。

3 人字扒桿結(jié)構(gòu)驗(yàn)算及安全系數(shù)驗(yàn)算

3.1 纜風(fēng)繩受力能力與安全系數(shù)驗(yàn)算

驗(yàn)算主要以扒桿吊裝板梁的前端或者后端為主，主要計(jì)算的位置時(shí)空心板和跨中段。此位置處滑輪組與纜風(fēng)繩所承受的力最大，吊點(diǎn)位置的板梁，其自重荷載值是19 t。后纜風(fēng)繩角度在30°左右，扒桿高度，以及纜風(fēng)繩位置，能夠得出纜風(fēng)繩總計(jì)拉力是17.08 t，共使用2根規(guī)格為Φ28 mm的鋼絲繩，破斷總和為80.16 t，通過運(yùn)算得出安全系數(shù)是4.69，由此能夠達(dá)到作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 滑輪組理論牽引力驗(yàn)算及安全系數(shù)驗(yàn)算

扒桿滑輪組的總拉力值是19 t，使用的鋼絲繩規(guī)格為Φ24 mm，破斷力值是32.99 t。滑輪組(6輪)，配套鋼絲繩共計(jì)11條，單條受拉力值是1.73 t，計(jì)入摩擦力，受拉力低于1.8 t。鋼絲繩規(guī)格為Φ24安全系數(shù)是18.27倍。基于我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，起吊使用的是1#與3#卷揚(yáng)機(jī)，作業(yè)時(shí)實(shí)際使用1.8 t，其安全系數(shù)是2.78倍。

3.3 起吊鋼絲繩驗(yàn)收及安全系數(shù)驗(yàn)算

吊空心板的主吊鋼絲繩為Φ24 mm，其破斷為32.99 t，6輪的滑輪組，穿11條鋼絲繩，梁的單頭18.4 t，則每條鋼絲繩的受拉力為(11×32.99)÷18.4=19.72倍，因此安全系數(shù)達(dá)到國家起重標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

3.4 鋼桅桿穩(wěn)定性驗(yàn)算

鋼桅桿計(jì)算長度1=12 m，根據(jù)查角鋼型鋼表，角鋼截面積A=4×17.2=68.8 cm2，截面回轉(zhuǎn)半徑ix=iy=250/2=125 mm，長細(xì)比λ= 1/ix=12 000/125=96。角鋼應(yīng)力=500 kN/68.8 cm2=76.67 MPa<[210]，梁吊裝過程中鋼桅整體穩(wěn)定性滿足要求。

[1] 史立峰. 單導(dǎo)梁架設(shè)安裝箱梁方案的設(shè)計(jì)與驗(yàn)算[J].四川建材,2014,(1):174-175+177.

[2] 王燕衛(wèi). 扒桿施工技術(shù)在高速公路橋梁架設(shè)中的應(yīng)用[J].山西建筑,2014,(4):188-190.

[3] 姜海波. 論人字扒桿架設(shè)橋梁的工藝與質(zhì)量控制措施[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2009,(1):141.

2017-03-07

李雨軍(1987-)，男，貴州遵義人，研究方向：橋梁工程施工技術(shù)。

U442

：C

：1008-3383(2017)07-0140-02