連續(xù)鋼桁拱主橋鋼結(jié)構(gòu)鋼桁拱提升站設(shè)計(jì)

1.鋼梁桿件提升站觀測(cè)系統(tǒng)該橋全長(zhǎng)9273.237m。主橋的鋼梁從北向南沿調(diào)整為2.84m的連續(xù)鋼梁和m（108192和336、1936和108）。根據(jù)架梁需要在長(zhǎng)江南岸主橋主墩下游側(cè)布置鋼梁桿件提升站一座,提升站主要負(fù)責(zé)南岸108m和192m邊跨平弦鋼梁桿件裝車,兼顧主墩起始3個(gè)節(jié)間鋼梁安裝和60t平弦架梁吊機(jī)拼裝,提升站由WD120型桅桿吊機(jī)一臺(tái)及其下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)組成,吊機(jī)額定起重能力為120t。設(shè)計(jì)要求提升站吊機(jī)在吊幅47m范圍內(nèi)可起吊55t,38m范圍內(nèi)可起吊70t。2.起落架結(jié)構(gòu)及由水平安裝的管錨系統(tǒng)圖3提升站吊機(jī)由吊臂、立柱、斜撐、底盤、主起升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、司機(jī)室及電氣控制系統(tǒng)等組成。(1)吊臂。主臂由5節(jié)組成,總長(zhǎng)度55m,主截面2.0mm×2.1mm,為格構(gòu)式組合構(gòu)件。主肢用φ203mm×12mm的鋼管,材料為Q370B;綴條用φ95mm×6mm鋼管,材料為20號(hào)鋼。主臂前端有主鉤轉(zhuǎn)向滑輪、副鉤轉(zhuǎn)向滑輪和主鉤定滑輪組。吊臂通過(guò)臂根鉸軸安裝于立柱上,與立柱一起回轉(zhuǎn)。變幅機(jī)構(gòu)的拉板一端固定在吊臂前端的銷軸上。(2)立柱。立柱由2節(jié)組成,用螺栓連接,總高度29.6m,采用16mm厚Q345鋼板焊成箱形結(jié)構(gòu),截面尺寸為1.06×1.1m。在立柱下部有回轉(zhuǎn)銷輪及吊臂下鉸支座。司機(jī)室安裝在立柱下部左側(cè)。立柱的上支點(diǎn)通過(guò)一對(duì)滑動(dòng)軸承與斜撐上支座相連。立柱的下支點(diǎn)通過(guò)一個(gè)球形鉸與起重機(jī)底盤相連。在立柱上部和中部安裝有轉(zhuǎn)向滑輪,頂部連接變幅定滑輪組。頂端裝有大風(fēng)報(bào)警儀。(3)斜撐。斜撐為格構(gòu)式組合構(gòu)件,主截面1.3m×1.3m,共兩件。每件長(zhǎng)35.66m,由四節(jié)組成,采用螺栓連接。主肢采用φ168mm×12mm的鋼管,材料為20號(hào)鋼。主肢間用綴條相連,綴條采用φ83mm×6mm鋼管,材料為20號(hào)鋼。斜撐上端分別與立柱上部轉(zhuǎn)軸連接,下端分別與底盤上的拉桿下支座連接。(4)底盤。底盤為可拆式,各部件采用Q345鋼板焊接成箱形結(jié)構(gòu),用螺栓連接,組成框架結(jié)構(gòu)。在底盤上平面安裝有立柱底座、拉桿下支座、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等,下部與樁頂分配梁焊接固聯(lián)。底座最大支承力540t。拉桿下支座將斜撐、底盤和錨固裝置聯(lián)接在一起。(5)主起升機(jī)構(gòu)。主起升機(jī)構(gòu)采用額定拉力160kN的卷?yè)P(yáng)機(jī),其鋼絲繩外層速度:25/50m/min、容繩量:520m;電機(jī)為YZR型雙速電機(jī),功率75kW/55kW;卷?yè)P(yáng)機(jī)重量:9.0t,吊重80t時(shí),鋼絲繩倍率為6,起升速度4.2m/min,吊重≤30t時(shí)方可使用快速檔。吊重為120t時(shí),鋼絲繩倍率為10。需要容繩量為520m。(6)變幅機(jī)構(gòu)。變幅機(jī)構(gòu)采用額定拉力160kN的卷?yè)P(yáng)機(jī),其鋼絲繩外層速度:12m/min、容繩量:380m;電機(jī)為YZR型,功率45kW;卷?yè)P(yáng)機(jī)重量:7.5t,需要容繩量為380m。變幅鋼絲繩通過(guò)設(shè)在立柱頂部的定滑輪組和一組動(dòng)滑輪組來(lái)實(shí)現(xiàn)變幅。(7)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是通過(guò)立柱的回轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)吊臂回轉(zhuǎn)的。在立柱下部安裝有一個(gè)直徑7.56m的圓弧銷齒輪。通過(guò)兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(電機(jī)減速機(jī)帶小齒輪)使其旋轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)電機(jī)功率22kW×2臺(tái)?；剞D(zhuǎn)速度為0.2r/min,回轉(zhuǎn)角度±95°。(8)錨固系統(tǒng)。起重機(jī)共有三個(gè)錨固點(diǎn),第一點(diǎn)是直接將立柱支座焊在基礎(chǔ)上,基礎(chǔ)最大支承力為壓力540t;第二點(diǎn)和第三點(diǎn)分別位于底盤的兩根主梁上距立柱中心24m處,錨固支座與樁頂分配梁焊接固聯(lián)。兩處支承力均為拉力210t、壓力200t。主鉤起升卷?yè)P(yáng)機(jī)和變幅卷?yè)P(yáng)機(jī)共用一個(gè)基礎(chǔ),其支承力較小,可不予考慮。兩卷?yè)P(yáng)機(jī)均用螺栓與基礎(chǔ)固聯(lián)。3.吊臂組件重量(1)立柱頂節(jié)重量為13.8t,吊裝高度高達(dá)70m,吊機(jī)吊臂組件重量達(dá)35t,對(duì)拼裝吊機(jī)性能要求很高。(2)由于立柱距離地面很高,且考慮斜撐的吊裝,纜風(fēng)繩的拉設(shè)有較大的難度。4.帶吊梁的拼裝(1)拼裝前準(zhǔn)備工作。(1)提升站基礎(chǔ)施工。提升站基礎(chǔ)鋼管樁及支墩間連接系施工完畢后需檢查驗(yàn)收。(2)拼裝前檢查工作。WD120桅桿吊機(jī)已進(jìn)場(chǎng),拼裝前需檢查吊機(jī)各構(gòu)件、部件等有無(wú)損壞、電機(jī)絕緣是否良好、有無(wú)缺件等。盡量在拼裝前預(yù)先處理,禁止吊裝后在空中解決。潤(rùn)滑保養(yǎng)滑輪軸承,將銷軸除銹等。(3)填筑施工平臺(tái)。在長(zhǎng)江子堤的北側(cè)及南側(cè)填筑平臺(tái),平臺(tái)頂標(biāo)高與子堤頂面平齊,要求長(zhǎng)江子堤的北側(cè)平臺(tái)地基能夠滿足50t履帶吊吊裝作業(yè),南側(cè)平臺(tái)地基能夠滿足300t汽車吊吊裝作業(yè)。(2)WD120桅桿吊機(jī)拼裝步驟及方法。(1)拼裝底座及半球形鉸。利用履帶吊將立柱底座及半球形鉸放在拼裝基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)位置臨時(shí)固定。吊裝前注意提升站前支點(diǎn)前側(cè)牛腿需拆除,以免影響吊裝?？v梁連接銷軸應(yīng)一起和立柱底座及半球形鉸整體起吊。(2)拼裝底盤。底盤包括縱梁和橫梁。在施工現(xiàn)場(chǎng)將縱梁首尾兩段拼成一體,利用2臺(tái)50t履帶吊整體吊裝,50t履帶吊臂桿長(zhǎng)度要求46m。北側(cè)縱梁拼裝時(shí),兩臺(tái)50t履帶吊垂直抬吊,然后履帶吊走行就位,斜撐的連接銷軸帶上一起安裝。吊起后可前部稍低便于插入耳板內(nèi),左右要盡量平,不要扭,否則難以穿連接銷軸。穿好兩銷軸后尾端便擱在基礎(chǔ)分配梁上。南側(cè)縱梁拼裝時(shí),履帶吊站位主墩下游場(chǎng)地上,吊裝方法同北側(cè)。安裝時(shí),摘鉤前測(cè)量一下橫梁安裝位置的法蘭距離,應(yīng)比橫梁實(shí)際長(zhǎng)度大5mm左右以便于安裝,如不滿足要求可通過(guò)擺動(dòng)尾部調(diào)整。兩縱梁分左右,其上面一側(cè)有加寬走道,此側(cè)靠?jī)?nèi)。利用50t履帶吊安裝橫梁,履帶吊臂桿長(zhǎng)度要求52m。橫梁有方向,其安裝回轉(zhuǎn)卷?yè)P(yáng)機(jī)的底座為“八”字形,前口小后口大,其附兩三角踏板向前,安裝欄桿在后側(cè)。裝上所有螺栓(M20×70)后收緊。如收緊較費(fèi)勁,可吊起南側(cè)縱梁尾部略微向內(nèi)擺動(dòng)一點(diǎn)。安裝前用鋼筋做兩個(gè)小掛籃掛在兩法蘭附近,用于安裝兩側(cè)及下側(cè)螺栓。(3)調(diào)平、錨固。底盤拼裝完成后,測(cè)量檢查其是否水平,各支點(diǎn)位置是否符合設(shè)計(jì)要求。調(diào)整到符合要求后將三個(gè)支撐點(diǎn)按正式使用要求錨固(上緊螺栓、四周焊接或再加其他保險(xiǎn)設(shè)施)。(4)拼裝立柱。立柱總重約為37.5t,頂部距離地面高度約為70m,底部、中部、頂部利用300t汽車吊分3次吊裝。立柱裝有爬梯的一側(cè)向后。原設(shè)計(jì)有三個(gè)小平臺(tái),安裝時(shí)是由前向后插入立柱后上螺栓(現(xiàn)場(chǎng)如錯(cuò)位過(guò)多可臨時(shí)焊接)。下層小平臺(tái)在立柱中節(jié)滑輪下,前側(cè)欄桿沒(méi)開(kāi)口,中層平臺(tái)在立柱上節(jié)中部滑輪下,前側(cè)欄桿開(kāi)口。頂層為圓形小平臺(tái)無(wú)欄桿。在安裝前,應(yīng)將爬梯平臺(tái)先安裝在立柱上。a.立柱底部拼裝。此為非規(guī)則偏心件,將其裝在錨固支座上后,利用道木將其回轉(zhuǎn)盤與縱橫梁間抄實(shí),以免向后傾翻,并用鋼絲繩或?qū)ф湆⑵渑c縱、橫梁固定。b.立柱中部拼裝。在上法蘭下部適當(dāng)位置臨時(shí)焊制一個(gè)平臺(tái)用于對(duì)接時(shí)上螺栓。裝上螺栓擰緊并掛好纜風(fēng)繩后方可摘鉤。纜風(fēng)繩采用直徑22mm鋼絲繩,最小破斷力為209kN,單根鋼絲繩受力約為50kN,纜風(fēng)繩綁在立柱上整體起吊。立柱中節(jié)拼裝設(shè)置3根纜風(fēng)繩,1根拉設(shè)在主橋9#墩鋼圍堰上,其余2根均拉設(shè)在混凝土試塊上,纜風(fēng)繩兩兩夾角均為120°。c.立柱上部拼裝。利用300t汽車吊整體起吊立柱上部,吊裝時(shí)如稍有傾斜,可通過(guò)調(diào)整纜風(fēng)繩張力糾偏。上完螺栓并固定張緊纜風(fēng)繩后方可摘鉤。(5)安裝斜撐。利用KH180履帶吊在空地上將斜撐四節(jié)拼成整體,每根斜撐拼成整體后重量為12t。300t汽車吊站位主墩北側(cè)大堤平臺(tái),整體起吊北側(cè)斜撐,對(duì)位安裝,吊裝時(shí)斜撐起吊角度為51°。一般先裝上部銷,后裝下部銷,裝后一個(gè)銷軸對(duì)位時(shí)可調(diào)整立柱纜風(fēng)。北側(cè)斜撐安裝完成后,拉設(shè)纜風(fēng)繩至起重碼頭гмк-20吊機(jī)基礎(chǔ)鋼管樁,拆除影響南側(cè)斜撐拼裝的纜風(fēng)繩,然后安裝南側(cè)斜撐。兩個(gè)斜撐都安裝好后,方可拆除立柱纜風(fēng)繩。卷?yè)P(yáng)機(jī)平臺(tái)基礎(chǔ)安裝完成后即可利用QUY50A履帶吊安裝WD120桅桿吊機(jī)主起升及變幅卷?yè)P(yáng)機(jī)。(6)安裝吊臂。a.吊臂預(yù)拼在施工現(xiàn)場(chǎng)將吊臂5節(jié)拼成整體,其上下及前后區(qū)分可參照說(shuō)明書圖示中各連接點(diǎn)左右斜桿方向,另走道布置在框架內(nèi)下側(cè)。b.安裝變幅動(dòng)滑輪組動(dòng)滑輪組分上下,區(qū)分細(xì)節(jié)在兩根防跳繩鋼筋安裝位置,一個(gè)離滑輪邊緣遠(yuǎn),且離拉索銷中心遠(yuǎn),此側(cè)向上,另一根離滑輪邊緣近,此側(cè)向下。安裝完后用鐵絲臨時(shí)固定以防起吊時(shí)滑落。同時(shí)搭一些腳手板并用鐵絲固定用以穿鋼絲繩時(shí)站腳。(7)穿變幅鋼絲繩。變幅鋼絲繩的穿法采用花穿,以免鋼絲繩間互相磨擦。最好在穿繩前用一根細(xì)繩,兩根木棒或水瓶模擬示范,讓領(lǐng)隊(duì)及操作者明白,特別要注意穿斜繩與其它繩空間層次關(guān)系。在穿繩前,應(yīng)已操作室、變幅卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝錨固到位,電氣線路連接好并完成空載調(diào)試,卷?yè)P(yáng)機(jī)剎車應(yīng)按試吊程序進(jìn)行調(diào)整。a.穿牽引鋼絲繩用直徑較細(xì)的鋼絲繩作為牽引繩。用麻繩將其一頭拉到立柱頂部,按變幅鋼絲繩的穿法穿完。在鋼絲繩對(duì)接前,最好將牽引繩的另一頭臨時(shí)固定,跑頭用卷?yè)P(yáng)機(jī)收緊后檢查穿法是否正確,是否發(fā)生干涉。用于牽引的鋼絲繩如是纏在卷盤上沒(méi)有用過(guò)的新繩,松繩時(shí)應(yīng)注意正確操作,應(yīng)能保證一邊松,卷盤一邊轉(zhuǎn)動(dòng),以達(dá)到破勁的目的。否則,由于此鋼絲繩較長(zhǎng),在下破勁時(shí)穿的過(guò)程中容易打絞且無(wú)法處理。立柱頭部與中部變幅鋼絲繩與主鉤鋼絲繩轉(zhuǎn)向滑輪沒(méi)有區(qū)別可互換,但穿時(shí)要上下對(duì)應(yīng),不能交叉。b.鋼絲繩與變幅繩對(duì)接將牽引鋼絲繩的另一頭(尾頭)拉到變幅卷?yè)P(yáng)機(jī)處,與變幅鋼絲繩對(duì)接。接法應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度,并能比較容易通過(guò)各滑輪。可用插接法較保險(xiǎn),另有焊接法僅供參考。具體做法如下:將兩繩繩頭從距頭部約10cm處切成斜面,用割刀將此斜面鋼絲燒熔固結(jié)成一個(gè)面,余處如有鋼絲頭,也將其熔后附于相鄰鋼絲上。將兩繩斜面搭接臨時(shí)用扎絲纏繞固定,然后沿斜面周邊燒焊。c.引穿變幅鋼絲繩牽引繩卷?yè)P(yáng)機(jī)收緊鋼絲繩,變幅卷?yè)P(yáng)機(jī)同步放出鋼絲繩。接頭經(jīng)過(guò)各滑輪時(shí)放慢速度并注意觀察。接頭通過(guò)所有滑輪后將其拉到立柱頂部,將變幅鋼絲繩頭鎖在靜滑輪組拉板上。變幅鋼絲繩在放出的過(guò)程,逐段檢查有無(wú)損傷,退出的牽引繩整理盤好。d.變幅卷?yè)P(yáng)試剎車將變幅鋼絲繩收緊,當(dāng)動(dòng)滑輪組接近離開(kāi)吊臂時(shí),去除臨時(shí)固定的鐵絲。變幅鋼絲繩收緊到吊臂頭部支撐不受力時(shí),檢查卷?yè)P(yáng)剎車及底腳等有無(wú)松動(dòng)。再稍收緊—?jiǎng)x車,放松—?jiǎng)x車試幾次,確認(rèn)無(wú)誤后方可拆除吊臂頭部支撐。(8)穿主鉤鋼絲繩。穿主鉤鋼絲繩的過(guò)程與變幅基本相同,主鉤鋼絲繩倍率為5。吊臂頭部主鉤鋼絲繩死頭的楔形接頭,其“曲拐”必須向前安裝。如向后,吊臂抬升到一定角度時(shí),與耳板發(fā)生干涉。穿完鋼絲繩后,及時(shí)將空鉤起落到上下極限位置,檢查鋼絲繩長(zhǎng)度是否滿足使用要求。(9)電氣安裝調(diào)試。電氣接線及機(jī)械調(diào)試進(jìn)度應(yīng)滿足拼裝使用的需要,不能等到所有結(jié)構(gòu)拼裝完成后才安排接線調(diào)試。兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)應(yīng)在穿繩前完成安裝調(diào)試。5.安裝型鋼拉帶、吊裝機(jī)(1)拼裝吊機(jī)的額定吊重應(yīng)考慮鉤頭的重量。(2)提升站基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)很高,拼裝時(shí)應(yīng)考慮拼裝吊機(jī)的臂桿與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不相碰。(3)施工時(shí),提升站后支腿錨固拉帶未能垂直受力,后設(shè)置型鋼拉帶進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。(4)吊機(jī)的電纜線應(yīng)在卷?yè)P(yáng)機(jī)平臺(tái)與前支腿之間設(shè)置電線走道,否側(cè)電線順縱梁布置長(zhǎng)度不夠。(5)提升站吊機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)可以先行安裝。