吊装方案计算书

1、同安西福三路道路工程K1+396埭头溪桥 扒 杆 法 吊 装 方 案 与计 算 福建来宝建筑工程开发公司同安西福三路（纵一路丙洲大桥段）项目部2007年11月一、 工程概况： 中山大桥桥位于路线中心桩号K1+K10+950.5直线上，斜交角15。桥梁上部结构形式为6*20m预应力钢筋砼空心板，每片空心板梁主体宽1.24m，高0.95m，其中中板重30.8t，边板重36.4t；空心板按斜交板预制，每孔空心板板长相等。全桥体系布设：在0#、6#台桥台设置伸缩缝，其它墩均设置桥面连续。二、 架设方案： 本桥空心板梁架设扒杆纵向“钓鱼”架设法是安装在墩台上的两休人字扒杆，配合运梁设备，以绞车相互牵吊，

2、在无支架、无导梁支托的情况下，把梁悬空吊过桥孔，横移落梁，就位安装的架设法。以预制梁的质量和墩台间跨径为基础，架梁、吊梁进行横移等各个阶段，对作用于扒着牵吊绳、卷扬机、锚碇和其它的附属设备所定应力进行计算，以保证设备的安全。与此同时对各阶段的安全性进行定期检查。本桥架设采用先中梁后边梁吊梁方法；架梁设备按中梁重量进行配置，吊装时先架设中梁23片后，再进行吊装边梁，边梁吊装时运梁车直接从已架好的中梁面采用卷扬机，牵引至另一端，再用扒杆吊移至边梁设计位置安装。三、机械设备的选择： 根据空心板的长度，重量以及现场的实际情况，拟采用卷扬机四台以及人字扒杆和滑轮组若干。详见如下表：名称单位规格数量附注主

3、扒杆副吊装能力500KN，高10m2人字辅助扒杆副高8.9m1竖立主扒杆用卷扬机台牵引能力50KN、30KN的特殊减速卷扬机2起吊预制梁用卷扬机台11马力双筒2移动扒杆、托引预制梁用油压千斤顶台320KN4顶升用螺旋千斤顶台320KN4其它工序用滑车组90 cm4轮4导向及其它用卡环（卸扣）个以直径2.510 cm吊装、移动扒杆、托引预制梁用钢丝绳m26mm6(37)+12600吊梁用钢丝绳m21.5mm6(37)+1400前风揽钢丝绳m22mm6(61)+1800顶梁座驾组载重500KN4顶预制梁用横移用板梁块9mm45mm1800mm12顶梁绳夹子个50mm36mm300各种木材根100包

4、括支持预制梁、垫千斤顶及脚手架圆木锚定材料套1其它材料套1防止梁倾倒及其它其它工具套1四、 吊装前的准备工作 检查支座垫石的高程、位置、以及橡胶支座是否安放正确。 测量标出每榀板梁的端线及边线于盖梁或台帽处，并用红漆示出。 检查构件的长宽高三个方向尺寸是否正确，构件的堆放位置装车是否方便。 检查运输及吊装道路是否按要求铺设。五、 现场布置及空心板吊装：中山大桥桥的吊装顺序为6跨5跨4跨3跨2跨1跨。 为了保证吊装顺利进行应如平面布置图，在6号台后设置一地垄用来锚固5号台卷扬机，结构尺寸如图示一，卷扬机的牵进引力为2吨。在3号墩后设置地垄（如图示二）用于锚固在5号墩帽上的人字扒杆的缆风。另外还要

5、填平6号台后，在6号台后形成不大于6%的斜坡至背墙顶部。同时，为保证各种吊钩和空心板的良好连接，应在吊环处用两根大于19.5钢丝绳与空心板成大于60度角后与空心板连接。1、 第六跨的吊装分别在5号盖梁和6号台帽上各安装一人字扒杆，每个人字扒杆每边各设置两道缆风。2 6号台帽上的人字扒杆缆风一边锚固在5号墩盖梁上另一边锚固在台后第二排空心板吊环上。5号盖梁上的人字扒杆缆风分别锚固在6号台帽上和4号盖梁上。每道缆风上设置一手葫芦，以调节缆风的松紧。3 用两个龙门架分别放在备用.4 把人字扒杆上动滑轮下的吊钩均钩住空心板前端的吊环上的钢丝绳。同时通过卷扬机A和B收紧两根钢丝绳，然后解除牵引空心板的吊

6、钩（如图二）。5 先起动卷扬机A，使空心板靠台帽端悬空，抽掉该端的滚筒。 6 起动卷扬机B牵引空心板向前移动，同时通过两台卷扬机的协调，在确保空心板向前移动的同时，保证空心板捏微向上倾斜，使空心板不会搁在台帽上，直至l=2米。7 当空心板向前行驶至a=2时（如图示三），通过卷扬机C拉一滑轮组拉住空心板（滑轮组有两个动滑轮，因此其接吊钩后可达到的牵引力为2/0.276=7.2吨）,且收紧钢丝绳。然后下掉5号台帽上人字扒杆的吊钩，同时把它钩在空心板后端吊环上，最后起动卷扬机A把空心板抬起。8 逐渐放松卷扬机C，收紧卷扬机A和B的钢丝绳，全空心板悬空且向前移动。9 空心板快要就位时，用撬棍调整空心板

7、的位置，使之满足求后，完全就位，完成该榀空心板的吊装。10 下掉空心板上的吊钩，通过人字扒杆缆风钢丝绳上的手拉葫芦适当放松缆风。采用撬棍撬动人字扒杆，来移动扒杆的位置。重复以上过程，完成该跨其余空心板的吊装。2、第五、第四、第三、第二、第一跨空心板的吊装第五跨空心板吊装时，人字扒杆分别设在五号和四号盖梁上，缆风栓在台帽和梁上。第四跨空心板吊装时，人字扒杆分别设在四号和三号盖梁上，缆风栓在梁上。第三跨空心板吊装时，人字扒杆分别设在三号和二号盖梁上，缆风栓在台帽和梁上。第二跨空心板吊装时，人字扒杆分别设在二号和一号盖梁上，缆风栓在台帽和梁上。第一跨空心板吊装人字扒杆分别设在0和一号盖梁上，缆风分别

8、和台后地垄和盖梁连接。六、吊装设备论证及构件受力计算1、吊装计算图示：（取一块边板的重量为30.8吨计算，考虑动荷载取系数1.1，则P=30.8*1.1/217吨）A、 B两扒杆间距L=20米，扒杆的高度10米，有效高度为8.9米；(参考路桥施工计算手册) 2、牵吊绳张拉力： T1=(L-x）a2+x2/aL-(a-b)x*PT2=x* (L-x）2+b2/aL-(a-b)x*P a=8.9mL/3=20/3=6.7m； b=8.9mL/3=20/3=6.7m 当x=0时，T1=P=17t；当x=L时，T2=P=17t当预制梁前端接近B墩时（取2米控制），T1牵吊绳解下改系到梁的后端为预制梁后

9、控制力H，T2牵吊绳全部承受梁的荷载时：T2= (22+b2)/b*P= ( 4+8.92)/8.9*17=17.42(t) H=2/b*P=2/8.9*17=3.8(t) 、 牵吊绳选用（见路桥施工计算手册第494页）：已知：构件重为Q=17.42*1000*9.8/1000=170.716KN，用走11滑车组起吊，滑车装在滚柱轴承上，绕出绳头由动滑轮绕出，并经2个导向滑车，则绕出绳拉力如下：S=fn-1(f-1)*fk*Q/(fn-1)=1.0210*0.02*1.02*1.02*170.716/(1.0211-1)=16.47KNS-滑车组拉力f-单个滑车的转动阻力系数，对滚柱轴承，f=

10、1.02Q-构件重力，170.716KN；n-滑车组工作绳数（绕过动滑轮上的根数）k-导向滑车个数选用公称抗拉强度F1=1700Mpa, 安全系数为6，换算系数为0.85；钢丝绳6*37+1绳径d=17.5mm，钢丝总断面积F2=111.53mm2。 钢丝绳安全载重力F=1700*111.53*0.85/6/1000=26.86KNS=16.47KN满足要求。、预制梁后控制力钢丝绳选用：由单根钢丝绳受力，未采用滑车组（用导向滑车改变方向）故可按单根钢丝绳验算如下：选用公称抗拉强度F1=1700Mpa, 安全系数为3.5，换算系数为0.85；钢丝绳6*37+1绳径d=17.5mm，钢丝总断面积F

11、2=111.53mm2。 钢丝绳安全载重力F=1700*111.53*0.85/3.5/9.8/1000=4.70(t)H=3.8(t)满足要求。 、卷扬机选用： 拟选用如下技术参数的卷扬机，技术性能：PH=22KW；n=960r/min;有三对齿轮（滑动轴承），T1=30，T2=120，T3=22，T4=66，T5=16，T6=64，卷扬机直径为0.35m。 i=30*22*16/(120*66*64)=1/48 nn=nh*i/60=960*1/48/60=0.333 v=3.14*D*n=3.14*0.35*0.333=0.37 =0.94*0.93*0.93*0.93=0.756,取=

12、0.75 卷扬机牵引力为F=1.02*PH*/v=1.02*22*0.75/0.37=45.49KN；F3.8*1000*9.8/1000=37.24 KN； 该卷扬机满足要求 3、人字拔杆选用： 参考表15-45，选用人字扒杆起重力300KN，高度为10米，采用格构式钢桅杆，截面尺寸中部为0.65*0.65m，端部为0.35*0.35m，主肢型钢采用4-7510，其参数为A=13.6cm2，I=73.41cm4，Z0=2.14cm，i=2.32cm，缀条为505，其参数为A1=6.05cm2，i=1.55cm。 拔杆验算： 、拔杆的受力分析扒杆竖直轴向力：N1=a(x+m)(L-x)/maL

13、-mx(a-b)*P；N2=bx(n+ L-x)/naL-nx(a-b)*P当x=2m时或x=18m时，每根桅杆所受的压力N1=8.9*(2+20)(20-2)/(20*8.9*20)*17=16.83(t)=171.7KN=N2扒杆所受的弯矩：作用于顶部弯矩 M顶=N*e=171.7*0.35=60.1 KNm 中部弯矩 M中=60.1/2=30.05 KNm 扒杆截面选择及验算：计算组合截面有关参数: Imax=4*(I+A(Bz/2-z)2 =4*(73.41+13.6*(65/2-2.14)2 ) =50435.7 cm4Imin =4*(I+A(Bz/2-z)2 =4*(73.41+

14、13.6*(35/2-2.14)2 =13128.2 cm4 A=4A=54.4 cm2 Imin/ Imax=0.26顶部截面验算： N0/A+M0/（rWn）=17170/5440+60100000/(1.1*131282000/175) =75.99f=215MP中部截面截面整体稳定性验算: 求扒杆的换算长度l0查表15-47得u=1.022则 l0=uL=1.022*10=10.22m 扒杆长细比x为 x= l0/（Imax/A）=1022/50435.7/54.4=33.56桅杆的换算长细比h为h=(2x+40*AA1)=33.56*33.56+40*54.4/6.05=38.55h

15、=150（满足要求）扒杆主肢型钢单肢稳定性验算:顶端截面主肢角钢内力： N0= N0/n+ N0m/2 =171700/4+60.1*106/(2*(350-2*21.4) =42925+97819=140744N 计算长度：l0=50 imin=iy=2.32 = l0/ imin=21.55查钢结构设计规范按b类由附表3.2查得=0.856 则有：(N/n+Nm/2)/ A=140744/0.856*1360=120.9MPf=215 MP中部截面主肢角钢内力： Ncp= Ncp/n+ N0m/2 =171700/4+36.05*106/(2*(650-2*21.4) =42925+296

16、85=72610N 计算长度：l0=50 imin=iy=2.32 = l0/ imin=21.55 得=0.856 则 (N/n+Nm/2)/ A=72610/0.856/1360=62.37f=215 MP斜缀条稳定性验算:实际剪力：V=M0/L=60.1*106/10000=6010N根据钢结构设计规范，得：计算剪力：V=Af/85(fx/235)=6010*215/85=15201.8 N取两者较大的进行计算 取15201.8N单根斜缀条的轴向力 N1=V/（2cosa）=15201.8/2/cos51.3=12264N l0=65/cos51.3=104.88m i=1.55cm =

17、 l0/imin=104.88/1.55=67.66由钢结构设计规范，查得=0.764 则有N1/A1=12264/0.764/605=26.53f(0.6+0.0015)=215*0.794=171MP经以上稳定性验算，选用的扒杆截面及型钢规格均可满足要求。4、风缆的拉力 S1=(L-x）x h12+m2/m aL-(a-b)x *P S2=(L-x）x h22+n2/n aL-(a-b)x *P 当a=b时，m=n;则S1=S2在x=L/2=20/2=10米时为最大 则S1=S2=(20-10)*10 102+202/20* 8.9*20-(8.9-8.9)*10 *17=10.7(t)

18、风缆钢丝绳选用：公称抗拉强度F1=1700Mpa, 安全系数为3.5，换算系数为0.85；钢丝绳6*19+1绳径d=21.5mm，钢丝总断面积F2=175.4mm2。 钢丝绳安全载重力F=1700*175.4*0.85/3.5/9.8/1000=7.39*2=14.78(t)T2=10.7(t) 满足要求。由风缆的拉力推算地锚计算：地锚的稳定验算： 采用公式（G+T）/N）KK为安全系数,取为2,N为地锚所受荷载的向上分力等于S*Sina=10.7*Sin30=5.35吨G=H*L*R*(b+b1) /2)L为横梁长,取为6米;R为土的容重取1.6吨/立方米。b为横梁的宽度取0.3米：bl为有

19、效压力宽度等于0.3+N*tg=1米为土的内摩擦角取25度;H地锚的深度设为2米。因此可得G=9.36吨 T为摩擦力=f*p=0.5*S*Cosa=0.5*10.7*Cos30=4.63吨 F摩擦系数,取为0.5 把G、T、N代入上式可得(G+T)/N=2.612，满足要求。 侧向土压力的计算： 一般回填压实土的承载力可达160Kpa即16吨 *0.6=9.6 (0.6为降低系数) P/h=(10.7*Cos30) / (0.3*6)=5.779.6可满足要求。 0号台地锚验算同5号台地锚计算 七、吊装工程的安全措施及要求1、吊装前应对墩、台支座垫层表面及梁底面清理干净。2、板式橡胶支座上的构

20、件安装温度，应符合图纸规定。3、为了保证吊装安装工作的安全，吊装前必须对吊装设备和空心板梁进行安全性验算。4、人字扒杆与梁等的荷载，在吊装作业时对墩台有多大影响，应进行受力分析计算，以保证墩台安全不出现裂纹。5、吊装设备组装后，初次使用时，先进行试吊。试吊时，将梁吊离支撑面约2cm3cm后暂停，对各主要受力部位的作用情况作细致检查，确认受力良好，方可使用吊装设备。6、起吊空心板梁时，以千片绳捆绑，边梁注意翼板损坏。同时在梁底应加垫钢板。吊机采用一个吊构起吊，以利于保证梁体平衡。7、动梁时无轨龙门吊走行道路必须满足施工设计要求。8、吊装时第一孔板梁时，为了保证前、后两人人字扒杆的吊勾同时起吊，必

21、须指派有起重经验的人员在现场统一指挥。9、卷扬机操作人员必须服从现场指挥员的操作指令，并高度集中注意力。10、在梁的横移就位过程中，梁体的横移速度应保持缓慢，千万不能操之过急。11、必须派专人盯守缆风绳，发现较大幅度摆动时，应及时提醒指挥人员注意。12、所有现场施工人员必须戴安全帽，高空作业人员还须配带必要的防护设备。13、放线和位置控制。根据线路中心线和墩台中心里程，在墩台上放出每片梁的纵向中心线、支座纵横中心线、梁板端头枘线及支座底部轮廓线，在梁端横线上定出各片梁底部边缘的点；在每片梁的两端标出梁竖向中线。八、安全生产保证体系及措施1、安全生产保证体系、成立安全生产领导小组。、建立安全生产岗位责任制，开展安全生产法规和安全生产操作规程教育、建全各种规章制度，使安全生产有章有循，有法可依。、开展安全生产评比制度。2、梁体吊装的安全保证措施 、预应力混凝土梁片在移动、运送、装车过程中，严格按照架规有关规定执行。、参加高处作业的人员在架梁前，必须进行体格检查，凡是不适宜高处作业的人员不得参加与梁作业。、在不良气候如雨天、大风等天气情况及夜间条件下进行加梁作业，更要做好安全防范工作。大雨及六级以上大风天气要按规定停止加梁作业。