分析復雜條件下鋼拱橋整體吊裝技術的應用

杜江彪

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽　550001)

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分析復雜條件下鋼拱橋整體吊裝技術的應用

杜江彪

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽550001)

摘要：拱橋在我國有著悠久的歷史，具有鋼度大、外觀美、結構形式多等特點，因此得到比較廣泛的應用。近幾年，我國修建的拱橋多數都是鋼結構的。拱橋在修建過程中經常會受到周圍環境的限制，會增鋼拱橋梁的施工難度。本文主要介紹了鋼拱橋施工的整體吊裝技術，希望文中內容對促進我國鋼拱橋行業的發展能夠有所幫助。

關鍵詞：復雜條件；整體吊裝；鋼拱橋

1安裝鋼拱橋

1.1工程概括

某商業樓中央天井一共有兩個拱橋，拱橋在水平上的位置相同，呈上下布置，拱橋的頂標高分別為21.9 m和19.2 m,分3段完成對鋼拱橋主梁的制作，在進入到施工現場后，先將橋梁拼裝為一個整體，然后再進行安裝，鋼橋梁的整體重量約為9.8 t。鋼拱橋主梁截面為H710×340×17×19，長度分別為15.8，17.3，寬度為2.9m，次梁截面分別為H690×290×15×19，HN190×98×5.5×8.6，HW190×190×7.8×11.8，長度都為2.65 m。

在具體施工過程中，因為土建結構已經提前完工，同時因為受工程周圍環境影響，塔式起重機和汽車式無法直接吊裝就位，因此在施工現場進行吊裝時，需要利用卷揚現場吊裝，同時在安裝過程中，應當通過倒鏈方式進行調整。

1.2構件滑移

在鋼拱橋施工過程中，為了盡量減少地面上的阻力，滑移過程中，應當將滾桿放置在構建下，然后通過倒鏈的方式完成構件滑移操作。

在具體施工過程中，需要在施工現場對對鋼構建進行組裝，然后再進行安裝，因此在具體施工過程中需要對鋼拱橋底部能夠承受的荷載G進行計算。

1.3安裝鋼拱橋

鋼拱橋零件滑移至安裝點下方后，應用卷楊機組裝程整體后，進行相應的提升操作。在施工中，應當將卷揚機標高設置為-0.10 m的樓面上。提升標高21.9 m和19.2 m的鋼拱橋時，鋼絲應當固定在軸A、B與軸C、D相交出的標高為51.8 m樓面的混凝土上。鋼絲繩的固定應當在混凝土柱上，并且在施工中應用卡環鎖頭。

在拱橋具體安裝過程中，首先需要綁扎好拱橋的四點，將四點分別掛在滑車組吊鉤上，然后將溜繩綁在在拱橋的兩端，在完成綁扎后，要對綁扎是否牢固進行檢查，確保檢查繩子的牢固性能夠滿足施工要求，同時需要在滑車組掉鉤件再綁扎一根鋼絲繩，繩子的另一端同E軸相連，在完成以上操作，確保左右的操作都與要求相符后，啟動卷揚機，最初階段鋼拱橋的提升要緩慢，為了避免在提升過程中晃動幅度過大，影響工程的質量，提升過程中要安排制定的人員扶持，避免構件在上升階段發生側移，待鋼拱橋被吊離地面約48.8 cm時，先關閉卷揚機，等吊裝構件逐漸平穩后，在啟動卷揚機，使構件勻速上升，在鋼構件的提升位置與安裝位置相接近時，拉到E軸上事先設置好的倒鏈，使構件逐漸向安裝位移動，移動需要平穩緩慢，避免移動距離過大，需要對構件位置進行再次調整，或對工程的質量造成不良影響。同時來說，在鋼拱橋兩端距離預埋件在28.5 cm時，應當停止對倒鏈的拉動，然后將鋼拱橋扶正，從而確保拱橋4個梁端對控制標高和準埋件達到工程的質量標準后，在對鋼制拱橋展開相應的焊接工作，焊接操作需要4人同時開展，焊接工作中，需要做好對焊接結束后的確認工作，確保焊接順利完成后，緩慢落鉤，并做好相應摘鉤工作。

1.4確定吊裝參數

(1)選擇滑車組

A、B軸與E軸相交處拱橋的最大起重量約為9.8 t，鋼絲繩兩端之間的固定距離長度為17.8 m，在兩端的中間為鋼拱橋的吊點，在受到力的作用好，鋼絲將會呈V形。在實際施工過程中，依據工程的具體情況，鋼絲繩長度設置為38.8 m/根，吊裝上使用的為單股繩吊裝，通過計算最終得出，單股鋼絲繩受力大小為32.45 kN。在對鋼絲繩被拉斷力的計算上，應當依據公式(1)進行。

P=P破Ф修/K

(1)

在公式(1)中，P表示的為拉力被允許的最大值，P的大小為33.65 kN；Ф修表示的為休整系數，在本次工程分析中，其取0.82，K表示的為安全系數，取值為8，通過計算，P破等于328.3 kN。

本次工程在施工中，鋼拱橋在具體施工個過程中，采用的捆綁方式為吊裝，在具體綁扎過程中，考慮到橋梁工程的具體情況，應當在在主梁1/3處進行綁扎，并且4個綁扎點的設置都應當沿著鋼拱橋中線進行。

(2)選擇滑車組

通過分析可知，本次拱橋工程的在安裝結束后，橋身的總體重量約為9.8 t，在拱橋提升過程中，采用的為“二二”滑車組(雙門吊環型16 t)。計算滑車組跑頭拉力的計算為如公式(2)所示。

S=f0KQ

(2)

在公式(2)中，K代表的是動力系數，在具體施工與計算過程中名應用的是機動卷揚機，起重量小于30 t，K的取值為1.2；f0代表的是跑頭拉力計算系數；Q代表的為吊裝荷載，取值為100 kN；在施工中使用定滑輪，當繩索從定輪滑中繞出時，有公式(3)。

(3)

在公式(3)中n表示的工作中繩子的數量，本次工程中n的取值為4，f表示的為滑輪阻力系數，取值為1.02，通過計算S=31.75 N，S1=S×fn，其中n表示的為定向滑輪系數，S1最終的取值為32.4 kN。

(3)選擇卷揚機

在鋼拱橋施工中，卷揚機是一項不可獲取的機械，起主要作用是提升鋼拱橋，通過計算控制本次工程滑車組最大拋投拉力的大小為32.4 kN，因此在卷揚機的選擇上，可以選用JM5型號的卷揚機，在施工中額定靜拉力的大小為50 kN,選用的鋼絲的直徑大小為22.8 mm，在具體操作中，繩子的上升速度為3 m/s，構件的提升速度大小為0.064 m/s。同時為了，保障工程的施工質量，在卷揚機前方應當設置定向滑車，選用的滑車應當為單門吊鉤型，起重量不能低于10 t，卷揚機長應當設置在0.10 m樓面上，同時應當在下方墊木方，確保工程施工的順利開展。此外，在具體施工過程中，為了鋼絲繩與鋼絲梁在捆綁過程中對鋼絲繩造成不要的損傷，在捆綁時要加設鋼管護壁，使用的鋼管需要利用鋼絲繩和鋼管綁牢，避免發生墜落。

2結束語

鋼拱橋在我國的發展時間較短，應用規模有限。但是近幾年，鋼拱橋得到了快速發展，數目不斷增多，跨徑也不斷擴大，這鋼拱橋的設計與施工都提出了更高的要求。因此，在鋼拱橋施工中，要加強對施工技術的研究，特別是要加強對整體吊裝技術的研究，確保鋼拱橋的質量能夠滿足使用標準。

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收稿日期：2016-04-11

作者簡介：杜江彪(1984-)，男，貴州貴陽人，工程師，研究方向：交通土建方向。

中圖分類號：U445

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)05-0121-02