550T架橋機的踩雙架單技術研究與應用

目錄一、引言二、工程概況三、方案比選四、理論計算五、施工技術應用六、應用效果七、應用前景一、工程簡介

高鐵箱梁架設施工中由于運行線路的設計，會存在雙線變單線架梁的情況，此時單線架橋機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，因而架橋機常規(guī)過孔、架設工藝無法架設此工況下的單線梁，所以在確保安全的前提下如何架設單雙線分離處的單線梁的研究非常必要。一、引言一、工程簡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承擔魯南高鐵RLTJ-2標段D2K6+029～DK10+050區(qū)間架梁任務，正線全長16.050km，共架梁488孔，雙線梁327孔，單線梁161孔。需要架橋機在雙線梁上架設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孔原設計為滿堂支架現(xiàn)澆，支架及模板搭設預壓完畢后，待跨沈海100m連續(xù)梁端頭張拉、壓漿、封錨完畢，進行澆筑混凝土，現(xiàn)澆箱梁達到強度后進行張拉壓漿封錨，具備架橋機通過條件后，后續(xù)簡支箱梁使用架橋機架設。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通過條件。

此方案需延長施工工期，且施工成本較高。

二、方案比選2.2現(xiàn)澆梁變更為預制架設

考慮到單線梁架設工期非常緊迫及進一步壓縮成本，經(jīng)設計變更，現(xiàn)澆梁改為預制架設，按照架橋機常規(guī)過孔、架梁工藝，架橋機在連續(xù)梁站位圖如圖所示：此工況下架橋機過孔，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)過計算，翼緣板承載力無法滿足架橋機過孔時的要求。

此方案不可行。

二、方案比選2.3架橋機低位過孔及加設分載梁架梁

考慮到連續(xù)梁翼緣板無法承受架橋機過孔、架梁時后支腿的下壓力，經(jīng)研究討論決定，架橋機采用低位過孔，用運梁車馱背架橋機過孔工藝代替架橋機后支腿在軌道上行走過孔工藝。架橋機架梁時，在后支腿下方加設分載梁，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分載梁示意圖如下圖所示：此工況下架橋機利用運梁車低位前進過孔代替后支腿在軌道上行走，后支腿加設分載梁傳遞架梁時的后支腿壓力，且計算均滿足要求，此方案可行。

三、理論計算3.1連續(xù)梁翼緣板受力檢算

計算工況為架梁機常規(guī)過孔工況，后支腿作用在連續(xù)梁上，兩點作用，每點的支反力為98.5t。常規(guī)過孔架橋機作用位置如圖3-1所示：三、理論計算①載荷分布寬度計算垂直于懸臂板跨徑方向的車輪載荷分布寬度，當c值不大于2.5m時，可按下列公式計算：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計算）三、理論計算②內(nèi)力計算a）恒載內(nèi)力計算：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)力計算：架橋機支腿荷載彎矩MQ=1.3*98.5*0.896m=114t*m剪力QAP=1.3*98.5t=128.1t三、理論計算③極限狀態(tài)承載力計算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算經(jīng)計算有：按單筋計算：as上=65mm，相對受壓區(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：計算As=8451mm2，實配鋼筋面積: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，架橋機正常站位過孔時，連續(xù)梁抗彎承載力及頂板配筋不能滿足要求。三、海上移動平臺打樁系統(tǒng)設計3.2分載梁受力計算分載梁自重7.53噸，設備自重320噸，混凝土箱梁自重以485噸計，后天車提梁時后支腿反力為2×268噸。①受力計算模型分載梁采用Q345B鋼材制作，最大板厚20mm，查鋼材許用應力表得：因而有：三、理論計算②受力分析經(jīng)過受力計算模型可得：分載梁最大彎矩Mmax=1675848489N.mm，對應最大剪力Qmax=860527N，最大變形為8.2mm。彎矩產(chǎn)生的應力為：分載梁抗彎模量慣性矩

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

架橋機架梁時，均載梁需要錨固，原設計使用簡支箱梁吊裝孔錨固。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，精軋螺紋鋼φ40mm，長度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，采用螺紋鋼加長器，上半部分精軋螺紋鋼φ40mm，長度900mm。

錨固材料選用C50混凝土①拉拔力計算：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、施工技術應用4.1運梁車低位馱運架橋機到待架雙線橋頭。四、施工技術應用4.2在80號墩上安裝輔助支腿下節(jié)。四、施工技術應用4.3整機繼續(xù)前進，前支腿吊掛行走至81號墩橋墩中心位置時停止，安裝前支腿，并支撐在墩柱上。四、施工技術應用4.4整機繼續(xù)前進，主梁與輔助支腿對接安裝。四、施工技術應用4.5前支腿吊掛走行至前方墩頂支撐，收起輔助支腿。四、施工技術應用4.6梁端按照尺寸定位分載梁。四、施工技術應用4.7整機繼續(xù)過孔，后支腿到達梁端后，將輔助支腿挪至80號墩支撐。前后升降架同步起升。四、施工技術應用4.8架橋機起升到指定高度后，安裝后支腿，使后支腿落到均載梁上。四、施工技術應用4.9運梁車退車，具備架梁條件，成功架設首榀箱梁。五、應用效果（1）架橋機踩雙架單技術成功應用，完成了單雙線分離處2榀單線梁的架設。（2）通過架橋機踩雙架單技術的應用，使2榀現(xiàn)澆梁變更預制架設具有可行性，

不僅縮短了施工周期，順利完成工期節(jié)點，更節(jié)約了成本。（3）現(xiàn)澆變更為預制架設及架橋機低位過孔，規(guī)避了滿堂支架現(xiàn)澆帶來的風險，也使得架橋機在過孔時的安全性大大提升。（4）運梁車馱背