550t架橋機(jī)踩雙架單技術(shù)研究與應(yīng)用

550T架橋機(jī)的踩雙架單技術(shù)研究與應(yīng)用

目錄一、引言二、工程概況三、方案比選四、理論計(jì)算五、施工技術(shù)應(yīng)用六、應(yīng)用效果七、應(yīng)用前景一、工程簡(jiǎn)介

高鐵箱梁架設(shè)施工中由于運(yùn)行線路的設(shè)計(jì)，會(huì)存在雙線變單線架梁的情況，此時(shí)單線架橋機(jī)后支腿將支撐在雙線梁翼緣板上，雙線箱梁翼緣板承載力不滿足要求，因而架橋機(jī)常規(guī)過孔、架設(shè)工藝無法架設(shè)此工況下的單線梁，所以在確保安全的前提下如何架設(shè)單雙線分離處的單線梁的研究非常必要。一、引言一、工程簡(jiǎn)介新建魯南高速鐵路日照至臨沂段位于山東省南部日照市、臨沂市境內(nèi)，正線長(zhǎng)度102.452km，是山東省魯南高速鐵路的重要組成部分。中交一航局嵐山制梁場(chǎng)承擔(dān)魯南高鐵RLTJ-2標(biāo)段D2K6+029～DK10+050區(qū)間架梁任務(wù)，正線全長(zhǎng)16.050km，共架梁488孔，雙線梁327孔，單線梁161孔。需要架橋機(jī)在雙線梁上架設(shè)單線梁的位置是在跨沈海高速特大橋第80-81#墩。二、工程概況二、方案比選2.1滿堂支架現(xiàn)澆

跨沈海高速特大橋第80-81孔原設(shè)計(jì)為滿堂支架現(xiàn)澆，支架及模板搭設(shè)預(yù)壓完畢后，待跨沈海100m連續(xù)梁端頭張拉、壓漿、封錨完畢，進(jìn)行澆筑混凝土，現(xiàn)澆箱梁達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行張拉壓漿封錨，具備架橋機(jī)通過條件后，后續(xù)簡(jiǎn)支箱梁使用架橋機(jī)架設(shè)。此方案需在跨沈海100m連續(xù)梁施工完成后15天，現(xiàn)澆箱梁才具備架橋機(jī)通過條件。

此方案需延長(zhǎng)施工工期，且施工成本較高。

二、方案比選2.2現(xiàn)澆梁變更為預(yù)制架設(shè)

考慮到單線梁架設(shè)工期非常緊迫及進(jìn)一步壓縮成本，經(jīng)設(shè)計(jì)變更，現(xiàn)澆梁改為預(yù)制架設(shè)，按照架橋機(jī)常規(guī)過孔、架梁工藝，架橋機(jī)在連續(xù)梁站位圖如圖所示：此工況下架橋機(jī)過孔，后支腿一側(cè)踩在雙線箱梁頂板上，另一側(cè)支撐在連續(xù)梁翼緣板上，經(jīng)過計(jì)算，翼緣板承載力無法滿足架橋機(jī)過孔時(shí)的要求。

此方案不可行。

二、方案比選2.3架橋機(jī)低位過孔及加設(shè)分載梁架梁

考慮到連續(xù)梁翼緣板無法承受架橋機(jī)過孔、架梁時(shí)后支腿的下壓力，經(jīng)研究討論決定，架橋機(jī)采用低位過孔，用運(yùn)梁車馱背架橋機(jī)過孔工藝代替架橋機(jī)后支腿在軌道上行走過孔工藝。架橋機(jī)架梁時(shí)，在后支腿下方加設(shè)分載梁，利用分載梁將后支腿作用力傳遞到連續(xù)梁腹板上。低位過孔步驟示意圖如圖所示：二、方案比選后支腿加設(shè)分載梁示意圖如下圖所示：此工況下架橋機(jī)利用運(yùn)梁車低位前進(jìn)過孔代替后支腿在軌道上行走，后支腿加設(shè)分載梁傳遞架梁時(shí)的后支腿壓力，且計(jì)算均滿足要求，此方案可行。

三、理論計(jì)算3.1連續(xù)梁翼緣板受力檢算

計(jì)算工況為架梁機(jī)常規(guī)過孔工況，后支腿作用在連續(xù)梁上，兩點(diǎn)作用，每點(diǎn)的支反力為98.5t。常規(guī)過孔架橋機(jī)作用位置如圖3-1所示：三、理論計(jì)算①載荷分布寬度計(jì)算垂直于懸臂板跨徑方向的車輪載荷分布寬度，當(dāng)c值不大于2.5m時(shí)，可按下列公式計(jì)算：a=(a1+2h)+2c式中，a是垂直于懸臂板跨徑的車輪載荷分布寬度；

a1是垂直于懸臂板跨徑的車輪著地尺寸；c是平行于懸臂板跨徑的車輪著地尺寸的外緣，通過鋪裝層45°分布線的外邊線至腹板外邊緣的距離；h是鋪裝層厚度。a=（0.6+2*0）+2*0.896=2.392m（其中鋪裝層厚度按0計(jì)算）三、理論計(jì)算②內(nèi)力計(jì)算a）恒載內(nèi)力計(jì)算：每延米上的恒載箱梁翼緣板自重g=1.18m2*2.5t/m3=2.95t/m翼緣板凈懸臂長(zhǎng)L=2.85m單位寬度內(nèi)彎矩MGK=1/2*g*L2=0.5*2.95*2.852=12t*m剪力QGK=1.18*2.5t=2.95tb)活載內(nèi)力計(jì)算：架橋機(jī)支腿荷載彎矩MQ=1.3*98.5*0.896m=114t*m剪力QAP=1.3*98.5t=128.1t三、理論計(jì)算③極限狀態(tài)承載力計(jì)算a）承載能力極限狀態(tài)基本組合r0Mud=r0（1.2MGK+1.4MQ）=1.1*（1.2*12+1.4*114）=191.4t*mr0Qud=r0（1.2QGK+1.4QQ）=1.1*（1.2*2.95+1.4*128.1）=201tb）正截面抗彎承載力驗(yàn)算經(jīng)計(jì)算有：按單筋計(jì)算：as上=65mm，相對(duì)受壓區(qū)高度ξ=x/h0=0.189<ξb=0.518上部縱筋：As=ξa1fcbh0/fy=8451mm2ρmin=0.24%<ρ=1.11%<ρmax=2.50%上部縱筋：計(jì)算As=8451mm2，實(shí)配鋼筋面積:1m范圍內(nèi)縱筋根數(shù)為1/0.125=9根，A=201.1mm2*9=1809.9mm2<8451mm2,因而配筋不滿足要求。經(jīng)檢算，架橋機(jī)正常站位過孔時(shí)，連續(xù)梁抗彎承載力及頂板配筋不能滿足要求。三、海上移動(dòng)平臺(tái)打樁系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2分載梁受力計(jì)算分載梁自重7.53噸，設(shè)備自重320噸，混凝土箱梁自重以485噸計(jì)，后天車提梁時(shí)后支腿反力為2×268噸。①受力計(jì)算模型分載梁采用Q345B鋼材制作，最大板厚20mm，查鋼材許用應(yīng)力表得：因而有：三、理論計(jì)算②受力分析經(jīng)過受力計(jì)算模型可得：分載梁最大彎矩Mmax=1675848489N.mm，對(duì)應(yīng)最大剪力Qmax=860527N，最大變形為8.2mm。彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力為：分載梁抗彎模量慣性矩

I=2983490664面積矩剪力產(chǎn)生的應(yīng)力為：彎矩、剪力折算應(yīng)力：最大撓度為：因而有：經(jīng)計(jì)算分載梁強(qiáng)度、剛度滿足要求。三、理論計(jì)算3.3分載梁錨固方式檢算

架橋機(jī)架梁時(shí)，均載梁需要錨固，原設(shè)計(jì)使用簡(jiǎn)支箱梁吊裝孔錨固。本次施工為現(xiàn)澆梁，梁端無錨固孔。若在現(xiàn)澆梁開孔植筋避開鋼絞線，開孔位置為梁端中心兩側(cè)1130mm處，孔徑130mm，孔深400mm。

梁面植筋時(shí)，精軋螺紋鋼φ40mm，長(zhǎng)度550mm，漏出梁面150mm。下端帶上螺母和墊板，螺母高度60mm.，墊板厚度20mm。梁面部分，采用螺紋鋼加長(zhǎng)器，上半部分精軋螺紋鋼φ40mm，長(zhǎng)度900mm。

錨固材料選用C50混凝土①拉拔力計(jì)算：F1=p×S=3.9×36×3.14×600=26.5tF2=p×S=32.4×（552×3.14-302×3.14）=21.6tF=F1+F2=48.1t②穩(wěn)定性計(jì)算：傾覆力矩=277*0.53T*m=146.81T*m穩(wěn)定力矩1=277*2.74T*m=758.98T*m穩(wěn)定力矩2=48.1*4.38*2T*m=360.9T*m穩(wěn)定力矩=穩(wěn)定力矩1+穩(wěn)定力矩2=1119.892穩(wěn)定系數(shù)=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=7.628＞1.5，滿足要求。四、施工技術(shù)應(yīng)用4.1運(yùn)梁車低位馱運(yùn)架橋機(jī)到待架雙線橋頭。四、施工技術(shù)應(yīng)用4.2在80號(hào)墩上安裝輔助支腿下節(jié)。四、施工技術(shù)應(yīng)用4.3整機(jī)繼續(xù)前進(jìn)，前支腿吊掛行走至81號(hào)墩橋墩中心位置時(shí)停止，安裝前支腿，并支撐在墩柱上。四、施工技術(shù)應(yīng)用4.4整機(jī)繼續(xù)前進(jìn)，主梁與輔助支腿對(duì)接安裝。四、施工技術(shù)應(yīng)用4.5前支腿吊掛走行至前方墩頂支撐，收起輔助支腿。四、施工技術(shù)應(yīng)用4.6梁端按照尺寸定位分載梁。四、施工技術(shù)應(yīng)用4.7整機(jī)繼續(xù)過孔，后支腿到達(dá)梁端后，將輔助支腿挪至80號(hào)墩支撐。前后升降架同步起升。四、施工技術(shù)應(yīng)用4.8架橋機(jī)起升到指定高度后，安裝后支腿，使后支腿落到均載梁上。四、施工技術(shù)應(yīng)用4.9運(yùn)梁車退車，具備架梁條件，成功架設(shè)首榀箱梁。五、應(yīng)用效果（1）架橋機(jī)踩雙架單技術(shù)成功應(yīng)用，完成了單雙線分離處2榀單線梁的架設(shè)。（2）通過架橋機(jī)踩雙架單技術(shù)的應(yīng)用，使2榀現(xiàn)澆梁變更預(yù)制架設(shè)具有可行性，

不僅縮短了施工周期，順利完成工期節(jié)點(diǎn)，更節(jié)約了成本。（3）現(xiàn)澆變更為預(yù)制架設(shè)及架橋機(jī)低位過孔，規(guī)避了滿堂支架現(xiàn)澆帶來的風(fēng)險(xiǎn)，也使得架橋機(jī)在過孔時(shí)的安全性大大提升。（4）運(yùn)梁車馱背