HJ900 架橋機拼裝設備選型及場地承載力計算

趙墅茵

（濟南軌道交通集團有限公司，山東 濟南250000）

新建濟南至萊蕪高速鐵路工程（不含先期開工段）JLZQTJ -4 標起訖里程為：DK55+655～DK71+583.55，線路長度15.929 公里，管段內(nèi)共計架梁162 孔任務（其中32m 雙線簡支箱梁114 孔，24m 雙線簡支箱梁22 孔，32m 單線簡支箱梁24 孔，24m 單線簡支箱梁2 孔）。本標段梁場為萊蕪制梁場，中心里程DK62+150，根據(jù)施工需要，設置1 臺HJ900 架橋機用于標段內(nèi)雙線箱梁的架設。

900t 架橋機作為大型特種設備，拼裝風險極大，涉及多吊車協(xié)同作業(yè)，吊車選型及拼裝場地地基承載力尤為重要。

1 HJ900 架橋機介紹

HJ900 架橋機主要結(jié)構(gòu)形式為采用雙導梁簡支架設、采用一跨式下導梁移位過孔，整個設備主要由前后2 臺吊梁行車、箱梁主梁2 根及橫聯(lián)、前支腿1 套、后支腿1 套、后支腿臺車及頂升裝置、輔助支腿、懸臂梁、下導梁、下導梁天車、軌道、電氣控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和動力系統(tǒng)組成，主要部件技術參數(shù)見附表1。

表1 HJ900 架橋機主要部位技術參數(shù)

2 吊車選型

2.1 架橋機主梁安裝選型及檢算

經(jīng)查使用2 臺220t 汽車吊和2 臺260t 汽車吊抬吊性能能夠滿足主梁安裝工程。根據(jù)主梁圖紙及重量表計算主梁組裝完成后重心位置位于圖示位置，主梁組裝完成總重量為340t（包括主梁、護欄、平臺等），根據(jù)圖1 中220t 和260t 汽車吊點位置布置方式，220t 汽車吊吊點位置距離前端橫梁8 米，兩臺260t 汽車吊吊點位置距離后端橫梁1 米，均采用大兜的方式，兩臺220t汽車吊合計吊裝重量為160t，兩臺260t 汽車吊吊裝重量為180t。

圖1 220t 和260t 汽車吊點位置布置方式

多臺汽車吊抬吊時計算公式：

Qj=Q*k1*k2(動載系數(shù)K1=1.1，不平衡系數(shù)K2 取1.1,Q 為單臺承擔荷載)。使用2 臺220t 汽車吊以及2 臺260t 汽車吊按裝HJ900 架橋機主梁工況檢算：

HJ900 架橋機主梁安裝吊裝高度8m，220t 汽車吊出桿22.6m，作業(yè)半徑不大于5m，允許最大吊重105t。汽車吊工作安全系數(shù)：105×2/1.1/1.1=173.5t＞160t，滿足要求。

260t 汽車吊出桿27m，工作半徑不大于6m，允許最大吊重120t。汽車吊工作安全系數(shù)：120×2/1.1/1.1=198t＞180t，滿足要求。

2.2 HJ900 型架橋機起重小車安裝選型及檢算

經(jīng)查使用1 臺220t 汽車吊性能能夠滿足起重小車吊裝工作（性能參數(shù)見220t 汽車吊性能參數(shù)表）。

使用1 臺220t 汽車吊安裝HJ900 型架橋機起重小車工況檢算：

HJ900 型架橋機起重小車安裝吊裝高度13m，起重小車總重約38.1t×1.1（不穩(wěn)定系數(shù)）=41.91t。

220t 汽車吊臂長22.6m，作業(yè)半徑不大于11m，允許最大吊重58t＞41.91t，滿足要求。

2.3 其他部件安裝

2.3.1 HJ900 架橋機主梁拼裝時T3 為最重部件，單件重量為23T，計劃使用1 臺75t 汽車吊安裝，工況檢算：

HJ900 型架橋機T3 主梁吊裝高度1m，最大構(gòu)件重約23t×1.1（不穩(wěn)定系數(shù)）=25.3t。

75t 汽車吊臂長12m，作業(yè)半徑不大于6m，允許最大吊重43.5t＞25.3t，滿足要求。

2.3.2 HJ900 型架橋機后支腿最重部件為下部結(jié)構(gòu)，單件重量為19T，計劃使用1 臺75t 汽車吊安裝，工況檢算：

HJ900 型架橋機后支腿下部結(jié)構(gòu)吊裝高度1m，最大構(gòu)件重約19t×1.1（不穩(wěn)定系數(shù)）=20.9t。

75t 汽車吊臂長12m，作業(yè)半徑不大于6m，允許最大吊重43.5t＞20.9t，滿足要求。

2.3.3 HJ900 型架橋機前支腿中間結(jié)構(gòu)組裝完成后進行吊裝，重量為20T，計劃使用1 臺75t 汽車吊安裝，工況檢算：

HJ900 型架橋機后支腿下部結(jié)構(gòu)吊裝高度1m，最大構(gòu)件重約20t×1.1（不穩(wěn)定系數(shù)）=22t。

75t 汽車吊臂長18m，作業(yè)半徑不大于7m，允許最大吊重28t＞22t，滿足要求。

2.3.4 J900 型架橋機導梁最重部件為T1 段，單件重量為23T，計劃使用1 臺75t 汽車吊安裝，工況檢算：

HJ900 型架橋機導梁結(jié)構(gòu)吊裝高度1m，最大構(gòu)件重約23t×1.1（不穩(wěn)定系數(shù)）=25.3t。

75t 汽車吊臂長12m，作業(yè)半徑不大于6m，允許最大吊重43.5t＞25.3t，滿足要求。

3 承載力計算

260T 汽車吊自重90t, 最大配重80t；吊車支腿下墊鋼板為2.5m×2.5m×0.02m。由于260T 汽車吊吊裝過程中承擔大部分主梁重量，吊裝重量按90t 計算。

4 臺汽車吊吊梁過程勻速水平，承載力計算考慮260T 吊車吊裝過程中，吊裝主梁、配重與吊車兩個支腿成一條直線時為吊車最不利受力狀態(tài)（如圖2 所示），故進行承載力計算時，根據(jù)吊車受力平面圖進行計算。

圖2 吊裝最不利受力狀態(tài)平面圖

根據(jù)圖示可知，吊車自重G1=90t，力臂L1=1.367m，起吊物（主梁+鋼絲繩）G2=90t，力臂L2=21.2m，吊車配重G3=80t，力臂L3=4.181m。

根據(jù)受力狀態(tài)圖可列方程為：

G1×1.367×9.8+G3×4.181×9.8=G2×21.2×9.8-N1×5.946

將數(shù)據(jù)代入以上公式，可得N1=2390.6KN

故支點處應力為：2390.6/2.5/2.5=382.5Kpa

即現(xiàn)場碾壓夯實后的地基承載力必須大于等于0.4Mpa。

結(jié)束語

本工程HL900 架橋機按照以上檢算數(shù)據(jù)結(jié)果進行了拼裝吊裝設備的選型和拼裝場地的地基處理，地基承載力達到了架橋機安裝的要求，架橋機機各主要部件平穩(wěn)就位，安全順利的完成了整個架橋機的拼裝，架橋機按照節(jié)點目標順利投入使用，完成了標段內(nèi)首孔箱梁的架設。