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内容摘要:本文结合具体工程实例,对双机吊装钢桁架天桥的施工方案及各环节控制要点等进行分析与阐述,为今后吊装施工的发展提供参考依据。
关键词:双机吊装; 钢桁架天桥; 质量; 控制
对于钢桁架天桥来说,涉及到地面拼装、高空就位等若干重要环节,因此需要利用大型吊机进行整体安装,以此确保安装效率与质量。通过分析并探讨双机抬吊的吊装过程,确保在提升过程中的结构合理受力,实现均衡负荷承载,提高稳定性。与传统的安装方法相比,双机吊装可避免高空作业,减少各种危险因素,提高施工效率,确保结构质量。
一、 工程概述
京沪高速铁路天津西站站场及相关工程中,天津西站客运业务需在杨柳青站过渡。因此杨柳青站需新建旅客进出站天桥1座,工程地点位于杨柳青站内,里程为京沪K151+950,天桥为钢结构,设计使用年限为50年,结构设计安全等级为二级。地基采用高压旋喷桩加固,桩径500mm,长7米。独立混凝土基础,天桥桥身为H型钢纵梁连接而成,立柱为方钢,宽度为12米,共2跨,跨度分别为:一、二站台跨Ⅰ、Ⅱ、3道19.95m,梁总重29.85吨;二、三站台跨4、6、8道21.29米,梁总重35.31吨,二站台天桥立柱重5.9吨,横梁3.5吨,净高为8.63米。天桥上设镀铝锌彩色压型钢板雨蓬,一、二、三站台分别设双侧踏步,天桥中间设不锈钢栏杆隔开,分为进出站,避免旅客产生对流。
二、吊装方案设计
1、 总体思路
本次杨柳青站旅客天桥吊装均采用汽车吊装,1、3站台符合汽车吊装需求。由于站台施工,3、8道在封锁中, 1、3站台天桥立柱、横梁、踏步等距行车线路均在11m外,距最近接触网在6m外,提报施工日计划,设好防护在点外吊装,其中最重立柱5.9吨,采用50吨汽车吊机吊装。2站台天桥立柱、横梁,要点封锁上行及上行侧线并停电吊装,吊机站在3站台作业,最重立柱5.9吨,最大作业半径25.7m,出杆长度40m,采用300t汽车吊,安全系数2.5。天桥主跨纵梁拼装成5.5米宽19米、21米长共4片纵梁,分四次要点吊装,吊机分别在1、3站台作业,最重梁为35.31吨,最大作业半径16.5米,出杆26.7米,安全系数1.76。
2、 立柱吊装
2.1 施工准备阶段
在施工准备阶段,是整个工程的基础,应主要做到以下几方面:
(1)支点地基
二站台立柱吊装采用1台300t吊机,自重72吨,配重120吨,立柱重6吨,吊具重4吨,合计202吨,每个支腿垫板面积为2.5m×2.5m,支点压力81kpa。本次吊装吊机在3站台上作业,杨柳青站改造1、3站台加高至1.25m,站台填筑C组土后,浇注200mm厚φ8@150钢筋混凝土垫层,其上填筑300mm厚3:7灰土。承载力达到150kpa以上,满足施工要求。
(2)承台准备
其一,测放承台中线边线,并复核标高,检查预埋螺栓尺寸。其二,配备各种规格的薄钢片。
(3)立柱准备
其一,在钢梁加工完成后,由监理单位组织,委托第三方天津市质量监督检查站第二十四站对钢梁进行出场前验收,检查柱的几何尺寸、焊缝的外观质量。其二,测放立柱中线、边线。
(4)吊机准备
检验吊机各项性能是否正常,检查吊具、绳索是否完好。
(5)吊机站位
根据吊机外形尺寸,结合天桥形式,吊机平行线路方向站位。
2.2 桁架预制阶段
在钢桁架的制作和拼装过程中,应注意与设计图纸的施工相适应,确保在各个节点位置,杆件轴线处于同一点。在工厂完成基本焊接工作之后,就需要在工厂进行桁架的预拼装工作,经验收后与设计要求相符,运输到现场进行拼装。在预制场确定之前,应该对生产水平进行充分考察,将桁架运输到现场,以备顺利完成现场吊装方案,充分考虑质量与安全因素。为了优化桁架的节点受力状况,以整体性的节点板为主,将整体板切割为若干节点板,不能采取拼装方式,否则相对稳定性造成影响。
2.3 吊装施工阶段
(1)吊前准备
首先,按要求将300t的吊车就位,在架梁地点规划位置支立,吊车司机检查吊车性能状况,确保吊车各仪表良好,并做好吊梁准备工作。其次,吊梁辅助工准备好牵引绳索;再次,配备吊机支腿防护员一名,负责观测支点地基及枕木垛变形情况;最后,连接螺栓、电工、电焊工准备到位。
(2)立柱及吊具
平板车提前运送钢柱到达指定位置,吊梁辅助人员挂好钢丝绳,离开3m范围外。采用直径为40mm的钢丝绳1条,与立柱耳利用卡扣连接。
(3)试吊
准备工作做完后,给点前1小时试吊,由作业队长下达试吊命令,吊装指挥人员指挥吊车缓慢起吊,并在离开地面0.5m时暂停,由安全负责人对吊车支腿、吊钩、钢丝绳进行检查,技术负责人对立柱吊点处变化情况进行检查,确保均无异常情况后放下,准备给点前起吊。
(4)起吊
待线路封锁命令及停电命令均下达后,由指挥人员下达起吊命令,起升速度应控制在5m/min以下,起高至超过横梁不小于0.5米停止。
(5)吊车转臂
由架梁指挥人员指挥吊车缓慢转臂,钢柱不得碰擦机臂,吊车进行匀速转臂,在承台上方进行稳定。
安全负责人随时检查吊车、吊臂及各项操作安全状况;承台上施工人员做好落柱前的各项准备工作。
(6)落柱就位
落柱时柱体距离承台顶500mm时停止落柱,待柱体稳定后,施工人员做好接地工作,再缓慢下降,落柱辅助人员及技术人员准确控制柱体平稳落在承台上。
2.4 全桥施工阶段
在工厂完成主桥桁架的制作之后,在现场进行拼装施工,可分为三大阶段运行:其一,完成梯道、桥墩等基础施工,在工厂完成预制钢桁架的节点与杆件,结合现场吊装的实际情况,采取分阶段拼焊方式;其二,利用搭设的临时支架,将钢桁架的半成品运输到施工现场,实行分节段拼装。在夜间将车道封闭,规划施工区域,完成吊装施工,因此施工过程基本不会对行车产生影响;其三,U型钢板的铺设,完成桥面铺装与栏杆安装,进行桥面装饰。
三、施工安全控制
由于采取双机吊装钢桁架天桥施工的特殊性,除了强化质量水平之外,安全措施也必不可少,具体分析如下:
(1)由于双机吊装工艺较为复杂,操作难度大,因此存在诸多安全隐患。在正式吊装之前,应认真编制方案,由专家研讨方案的可行性,充分论证吊索、现场布置及操作过程等;
(2)在施工过程中,吊装指挥系统是核心环节,决定了吊装效率与质量。因此,应明确总指挥与副指挥的责任、权限等。在吊装过程中,积极服从上级的指挥命令,适当放慢吊装速度,确保吊装步伐一致。
(3)在双机吊装过程中,两台起重吊钩滑车组应确保吊装状态一致,避免产生斜吊问题。在两台吊车正式起吊之前,应检查吊钩钢丝绳;当起吊之后,则保持钢丝绳的垂直,保持水平移动距离一致性。在必要情况下,可以在两个吊车之间使用钢丝绳,固定大钩的距离,避免产生相互拉动问题。
由上可见,对于大吨位、大跨度的钢桁架天桥,应紧密结合工程特点,认识到施工过程的重点与难点,严格制定施工方案。本工程采取双机吊装方式,可改善施工场地限制难题,符合工期与质量要求,获得良好的经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]黄翊.钢结构在人行天桥应用中的优势[J].广西城镇建设,2009(5)
[2]刘尚伦,陈雷.人行天桥钢桁架与节点有限元分析[J].第三届全国建筑结构计算交流会,2011
[3]李秉南.箱型截面杆件三角形钢桁架人行天桥结构设计[J].中国市政工程,2011(4)
[4]陈海斌,陈伟,郑文杰.钢管桁架人行天桥大型焊接空心球支座节点分析[J].城市道桥与防洪,2011(11)
关键词:双机吊装; 钢桁架天桥; 质量; 控制
对于钢桁架天桥来说,涉及到地面拼装、高空就位等若干重要环节,因此需要利用大型吊机进行整体安装,以此确保安装效率与质量。通过分析并探讨双机抬吊的吊装过程,确保在提升过程中的结构合理受力,实现均衡负荷承载,提高稳定性。与传统的安装方法相比,双机吊装可避免高空作业,减少各种危险因素,提高施工效率,确保结构质量。
一、 工程概述
京沪高速铁路天津西站站场及相关工程中,天津西站客运业务需在杨柳青站过渡。因此杨柳青站需新建旅客进出站天桥1座,工程地点位于杨柳青站内,里程为京沪K151+950,天桥为钢结构,设计使用年限为50年,结构设计安全等级为二级。地基采用高压旋喷桩加固,桩径500mm,长7米。独立混凝土基础,天桥桥身为H型钢纵梁连接而成,立柱为方钢,宽度为12米,共2跨,跨度分别为:一、二站台跨Ⅰ、Ⅱ、3道19.95m,梁总重29.85吨;二、三站台跨4、6、8道21.29米,梁总重35.31吨,二站台天桥立柱重5.9吨,横梁3.5吨,净高为8.63米。天桥上设镀铝锌彩色压型钢板雨蓬,一、二、三站台分别设双侧踏步,天桥中间设不锈钢栏杆隔开,分为进出站,避免旅客产生对流。
二、吊装方案设计
1、 总体思路
本次杨柳青站旅客天桥吊装均采用汽车吊装,1、3站台符合汽车吊装需求。由于站台施工,3、8道在封锁中, 1、3站台天桥立柱、横梁、踏步等距行车线路均在11m外,距最近接触网在6m外,提报施工日计划,设好防护在点外吊装,其中最重立柱5.9吨,采用50吨汽车吊机吊装。2站台天桥立柱、横梁,要点封锁上行及上行侧线并停电吊装,吊机站在3站台作业,最重立柱5.9吨,最大作业半径25.7m,出杆长度40m,采用300t汽车吊,安全系数2.5。天桥主跨纵梁拼装成5.5米宽19米、21米长共4片纵梁,分四次要点吊装,吊机分别在1、3站台作业,最重梁为35.31吨,最大作业半径16.5米,出杆26.7米,安全系数1.76。
2、 立柱吊装
2.1 施工准备阶段
在施工准备阶段,是整个工程的基础,应主要做到以下几方面:
(1)支点地基
二站台立柱吊装采用1台300t吊机,自重72吨,配重120吨,立柱重6吨,吊具重4吨,合计202吨,每个支腿垫板面积为2.5m×2.5m,支点压力81kpa。本次吊装吊机在3站台上作业,杨柳青站改造1、3站台加高至1.25m,站台填筑C组土后,浇注200mm厚φ8@150钢筋混凝土垫层,其上填筑300mm厚3:7灰土。承载力达到150kpa以上,满足施工要求。
(2)承台准备
其一,测放承台中线边线,并复核标高,检查预埋螺栓尺寸。其二,配备各种规格的薄钢片。
(3)立柱准备
其一,在钢梁加工完成后,由监理单位组织,委托第三方天津市质量监督检查站第二十四站对钢梁进行出场前验收,检查柱的几何尺寸、焊缝的外观质量。其二,测放立柱中线、边线。
(4)吊机准备
检验吊机各项性能是否正常,检查吊具、绳索是否完好。
(5)吊机站位
根据吊机外形尺寸,结合天桥形式,吊机平行线路方向站位。
2.2 桁架预制阶段
在钢桁架的制作和拼装过程中,应注意与设计图纸的施工相适应,确保在各个节点位置,杆件轴线处于同一点。在工厂完成基本焊接工作之后,就需要在工厂进行桁架的预拼装工作,经验收后与设计要求相符,运输到现场进行拼装。在预制场确定之前,应该对生产水平进行充分考察,将桁架运输到现场,以备顺利完成现场吊装方案,充分考虑质量与安全因素。为了优化桁架的节点受力状况,以整体性的节点板为主,将整体板切割为若干节点板,不能采取拼装方式,否则相对稳定性造成影响。
2.3 吊装施工阶段
(1)吊前准备
首先,按要求将300t的吊车就位,在架梁地点规划位置支立,吊车司机检查吊车性能状况,确保吊车各仪表良好,并做好吊梁准备工作。其次,吊梁辅助工准备好牵引绳索;再次,配备吊机支腿防护员一名,负责观测支点地基及枕木垛变形情况;最后,连接螺栓、电工、电焊工准备到位。
(2)立柱及吊具
平板车提前运送钢柱到达指定位置,吊梁辅助人员挂好钢丝绳,离开3m范围外。采用直径为40mm的钢丝绳1条,与立柱耳利用卡扣连接。
(3)试吊
准备工作做完后,给点前1小时试吊,由作业队长下达试吊命令,吊装指挥人员指挥吊车缓慢起吊,并在离开地面0.5m时暂停,由安全负责人对吊车支腿、吊钩、钢丝绳进行检查,技术负责人对立柱吊点处变化情况进行检查,确保均无异常情况后放下,准备给点前起吊。
(4)起吊
待线路封锁命令及停电命令均下达后,由指挥人员下达起吊命令,起升速度应控制在5m/min以下,起高至超过横梁不小于0.5米停止。
(5)吊车转臂
由架梁指挥人员指挥吊车缓慢转臂,钢柱不得碰擦机臂,吊车进行匀速转臂,在承台上方进行稳定。
安全负责人随时检查吊车、吊臂及各项操作安全状况;承台上施工人员做好落柱前的各项准备工作。
(6)落柱就位
落柱时柱体距离承台顶500mm时停止落柱,待柱体稳定后,施工人员做好接地工作,再缓慢下降,落柱辅助人员及技术人员准确控制柱体平稳落在承台上。
2.4 全桥施工阶段
在工厂完成主桥桁架的制作之后,在现场进行拼装施工,可分为三大阶段运行:其一,完成梯道、桥墩等基础施工,在工厂完成预制钢桁架的节点与杆件,结合现场吊装的实际情况,采取分阶段拼焊方式;其二,利用搭设的临时支架,将钢桁架的半成品运输到施工现场,实行分节段拼装。在夜间将车道封闭,规划施工区域,完成吊装施工,因此施工过程基本不会对行车产生影响;其三,U型钢板的铺设,完成桥面铺装与栏杆安装,进行桥面装饰。
三、施工安全控制
由于采取双机吊装钢桁架天桥施工的特殊性,除了强化质量水平之外,安全措施也必不可少,具体分析如下:
(1)由于双机吊装工艺较为复杂,操作难度大,因此存在诸多安全隐患。在正式吊装之前,应认真编制方案,由专家研讨方案的可行性,充分论证吊索、现场布置及操作过程等;
(2)在施工过程中,吊装指挥系统是核心环节,决定了吊装效率与质量。因此,应明确总指挥与副指挥的责任、权限等。在吊装过程中,积极服从上级的指挥命令,适当放慢吊装速度,确保吊装步伐一致。
(3)在双机吊装过程中,两台起重吊钩滑车组应确保吊装状态一致,避免产生斜吊问题。在两台吊车正式起吊之前,应检查吊钩钢丝绳;当起吊之后,则保持钢丝绳的垂直,保持水平移动距离一致性。在必要情况下,可以在两个吊车之间使用钢丝绳,固定大钩的距离,避免产生相互拉动问题。
由上可见,对于大吨位、大跨度的钢桁架天桥,应紧密结合工程特点,认识到施工过程的重点与难点,严格制定施工方案。本工程采取双机吊装方式,可改善施工场地限制难题,符合工期与质量要求,获得良好的经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]黄翊.钢结构在人行天桥应用中的优势[J].广西城镇建设,2009(5)
[2]刘尚伦,陈雷.人行天桥钢桁架与节点有限元分析[J].第三届全国建筑结构计算交流会,2011
[3]李秉南.箱型截面杆件三角形钢桁架人行天桥结构设计[J].中国市政工程,2011(4)
[4]陈海斌,陈伟,郑文杰.钢管桁架人行天桥大型焊接空心球支座节点分析[J].城市道桥与防洪,2011(11)