“双沟钓鱼”法在中小桥梁吊装施工中的应用

“双沟钓鱼”法在中小桥梁吊装施工中的应用

陈宏科

中国水电建设集团十五工程局有限公司， 陕西 西安 710000

摘  要：本文结合工程桥梁架设施工实例，简要介绍采用“双沟钓鱼”法进行T梁架设施工技术和方法。对于场地狭窄、大型施工设备无法在场施工等因素限制的特殊条件下，在桥梁架设施工方面具有一定的借鉴意义。

关键词：“双钩钓鱼”法； 扒杆； T梁； 运梁； 吊装    

1、施工方案概述

由于受到场地限制，下游永久桥T梁架设计划采用双人字扒杆的双沟钓鱼法架设（示意图见附图）。先在距0#、2#桥台（前墙）30m(右岸)和25m（左岸）各打设1个3（深）×2（宽）×2（宽）的混凝土地锚，能够满足扒杆架梁的需要。将人字扒杆立在混凝土平台上，当T梁提升到高于桥台以后，通过缆风绳（4条）实现T梁的水平移动，使用人字扒杆架设第1跨梁，在第一跨处将T梁提升到桥面上。T梁在梁场（桥下游100m处）采用千斤将T梁均衡顶升，顶升过程中注意两端同时顶升，然后T梁平移至运梁台车上，通过运梁台车运至桥头，采用双沟钓鱼法进行T梁架设（双钩钓鱼法架梁示意图）。

双钩钓鱼法架梁示意图

2、施工方法

（1）T梁橫移

根据现场实际情况，T梁橫移采用船板橫移的方式，具体为先用千斤顶将T梁顶升，顶升过程中注意两端同时顶升，避免T梁在顶升过程中受力不均匀造成T梁倾覆。然后用方木将地面铺平，形成一个平台，平台上铺I43钢轨，然后在其上铺设自制简易船板，T梁坐在落船板上，为减少摩擦力在钢轨善涂抹黄油，用5t手拉葫芦将T梁横移至移梁线路上。

（2）T梁运输

T梁移至移梁线路上后，用千斤顶顶升T梁超过运梁台车高度后，取出船板，放在60t运梁台车上。在T梁两端头（支座附近）采用5t手拉葫芦将T梁与运梁台车固定（见T运输梁示意图）。

（3）T梁架设

T梁架设计划先架右岸跨，后架左岸跨，每跨先架中梁，再架边梁。采用双人字扒杆的双沟钓鱼法，每跟扒杆由断面为4×100×100×10组成的格构式

构件，扒杆长度18m（承载力为73t），在架梁孔的二侧的墩顶各立一副人字扒杆（二杆组成人字形为一体），架梁时，将扒杆立于梁顶或墩顶，扒杆脚分别位于梁支座中心进行架设，扒杆脚采用手拉葫芦固定，接触面用楔形钢板垫平。

T梁运输示意图

（4）T梁在桥墩顶及桥台上横移定位的方法

先将第一片梁和第二片梁用钓鱼法就位，连接湿接缝钢筋，第三片梁采用运梁台车把T梁运到指定位置，用扒杆把梁吊起，把纵向吊移方向调换成横向吊移方向。在安装好的第二片梁旁侧设置临时枕木垛，铺好横向滚移设备，把梁放在走板上，先把扒杆横移到T梁需要就位的位置，利用扒杆气调设备做牵引，把梁移动到临时枕木垛上，摆正扒杆，吊起T梁，撤去横向滚移设备及临时枕木，然后落梁就位。

3、T梁吊装安全验算

（1）基本资料

预应力混凝土T梁，长度25m，中梁重量61t，边梁重量59t；

单根扒杆的承载力为73t，一副（两根）扒杆的承载力为146t；

在牵引中T梁与运梁台车通过垫木相互接触，产生摩阻力，而使梁体运梁台车不会发生滑动，经查相关资料，主要摩阻系数为：

混凝土与垫木之间的滑动摩阻系数：u1=0.6；

垫木与钢平台之间的滑动摩阻系数：u2=0.4；

运梁台车车轮轴套间的滑动摩阻系数：u3=0.05；

（2）扒杆结构验算

1）人字扒杆受力分析（L=25m）

按一副扒杆吊装T梁一端计算，计算位置取T梁吊至跨中计算，扒杆受力如图所示。此时，滑轮组、缆风绳受力最大，且吊点A处T梁自重荷载为G/2=61/2=30.5t，扒杆的安全系数k=146/30.5=4.79(不包括扒杆钢材本身1.4的安全系数)。

2）动力系数的确定

由于起重机械在工作过程中可能会出现突然停车等现象，将对起重设备产生动力影像，为次计算时须考虑该影响。根据《起重机械》（上海交大出版社出版）气动力系数取=1.3。

3）吊装过程中，实际起吊重量为25mT梁的一端

即：G、=G/2=30.5t

4）滑轮组拉力最大值T，max计算

当梁体刚起吊及落梁瞬间，滑轮组总拉力最大（T）max=30.5t

5）扒杆受最大压值p，max=30.5t

6）后拉方总拉力最大值T2max计算

当梁体吊装到跨中位置时，为最大力 A=59° B=34.6° C=334.6°

滑轮组拉力T1计算 T1=T2 T1cosB+T2cosB=30.5T 解以上方程得：T1=T2=18.527T

后方拉力T1, T2,计算 T1sinB=T1、,sinA T2sinB=T2、,sinC 解以上方程得：T1、=10t          T2、=9 t

7）设备能力检算:

钢丝绳能力检算选用公式:

k=n·a·Fg/T =13×0.82×19.83/18.527=11.41（可行）

式中 K----安全系数

n-----钢丝绳根数

a-----换算系数选用a=0.82

Fg----单根钢丝绳破断力,查表得到 19.83t

T-----所检算钢丝绳最大受力

8）固定梁头钢丝绳能力检算,选用Φ39mm钢丝绳

n=2   Fg=117 t   T=18.527T   

K= n·a·Fg/T= 2×117×0.82/18.527=10.51(可行)

8）滑轮组钢丝绳能力检算

n=6（滑轮组数，6组）    Fg=50t      T=T1max=30.66t

K=6×0.82×117/18.527=31.07t(可行)

9）滑轮组端头钢丝绳能力检算

n=13（滑轮组钢丝绳的根数）

Fg=32t（滑轮的破坏强度）   

T=T、max=30.66t   

K=6×0.82×32/30.66=5.135(可行)

10）后拉力钢丝绳能力检算

后拉钢2根直径20mm的丝绳

n=2   经查表知其破坏强度为21t

Fg=20.0t

T1，=10 t                T2,= 9 t

K1，= n·a·Fg/ T1， = 2×0.82×21.5/10=3.52>3.5（可行）

K2,= n·a·Fg/ T2， =2×0.82×21.0/9=3.82>3.5(可行)        

11）卷扬机利用率

单根钢丝绳受力:Tmax=(30.66/12)×1.1=2.81

利用率n=2.81/6=46.8%(可行)

12）格构式扒杆起重能力检算

在本吊装方案中,每端选用2根格式扒杆.根椐计算每根扒杆承载力为73T。 扒杆安全系数K=2×73/30. 5=4.79(可行)

13）混凝土地锚的稳定验算

已知混凝土地锚为3（深）×2（宽）×2（宽）=24（m3）；

混凝土重量为24×2.4=57.6t

混凝土地锚四周为密实的石渣料，经查相关资料混凝土与石渣料的摩擦系数取0.6（保守系数）

则    混凝土地锚可承受的拉力为

57.6×1.6=92.16t＞10t（后风揽绳的拉力）（可行）

结论：通过以上计算，在25mT梁吊装过程中，各项设备能力均可满足吊装需要，此吊装方案安全可行。

4、结束语

目前架桥机、拼装式龙门吊、大型汽车吊在桥梁安装施工中应用普遍，但对于周边地理位置比较复杂、作业面狭窄等环境下却以实施。而双钩钓鱼法（人字扒杆）架梁则更为灵活，在安全方面能够得到保障的同时大大降低的采用架桥机架梁的施工设备及人工费用；在质量方面，预制T梁在移梁、架梁时减少了T梁梁体的扭矩，保证了预制梁的结构质量；在工期方面也大大节约了施工工期。因此，采用本施工方法进行中小桥梁吊装较一般传统方法具有很大的优势。