30T轴重重载铁路1-80m钢桁梁拖拉施工技术

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30T 轴重重载铁路1-80m 钢桁梁拖拉施工技术研究

杨巍 廉则哲 中交二公局第四工程有限公司

摘 要：本文重点就使用贝雷梁作为拖拉平台，卷扬机作为拖拉力进行反向拖拉施工30T轴重重载铁路钢桁梁的施工工艺进行研究。为以后使用贝雷梁作为拖拉滑道进行拖拉施工积累经验。

1 工程概况

上跨济广高速公路大桥位于山东省东平县，全长为426.21m ，桥型布置为1-80m 钢桁梁，10跨混凝土简支T 梁。钢桁梁在5#、6#墩处跨越济广高速公路。采用反向拖拉方式施工，施工难度大。

钢桁梁主桁结构图（单位：cm ）

2 整体施工方案

济广高速公路是国家主干线公路，路面宽28m ，车流量大。施工期间要保证高速公路正常运营，施工期间不能长期占用高速公路，且要最大限度的减少因施工对高速公路的影响。因此采用于设计桥位外拼装拖拉就位架设方法。2.1 拼装

拼装采用支架法，即：于桥位3～6号墩间搭设临时支墩，上搭设贝雷梁，做为钢桁梁滑道，钢桁梁杆件拼装吊装使用汽车吊进行钢桁梁各个杆件。2.2 拖拉

80m 钢梁在线路3#-5#间的支架上拼装完成后，采用两组滑轮组配合2台20T 慢速卷扬机组成拖拉牵引系统反向拖拉钢梁就位至5-6#墩间。

3 拖拉平台设计

3.1 拖拉平台临时支架设计

钢桁梁在3#-5#墩间拼装，结合主桁弦杆的长度和保证在主桁大节点受支承的原则，全桥共设置11组计22个拼装临时支墩。在拼装部位的临时支墩均设置在下弦杆大节点位置处，间距为12m ，与主桁宽度相同，在大节点起支撑作用的支墩。采用落地式钢管支架，每个支墩由4根钢管柱组成, 钢管立柱采用Φ530×10mm 钢管。3.2 拖拉平台上部结构设计

钢管桩柱头顶用36a 工字钢分配梁，采用焊接方式固定。分配梁上布设321型贝雷梁。贝雷梁之间的间距22.5cm ，采用端头连接架进行连接固定。贝雷梁顶布置间距25cm[]10a 型钢作为轨枕，其余贝雷梁上均布置间距50cm[]20a 轨枕。轨枕与贝雷梁之间用U 型扣进行固定。轨枕上布置拖拉轨道梁。轨

道梁采用HW200×200型钢，其两侧采用1cm 钢板焊满。在轨道梁上焊接下滑道，采用 【25槽钢。上滑道设置在钢桁梁底部，按等高的平直直线通长设置，上滑道采用CRM100移运器。在钢桁梁每个大节点下设置一组移运器，每组2个，对等分布在节点两侧。18个节点，设置18组移运器。

4 钢桁梁拼装

4.1 预拱度的设置

钢桁梁拼装前需根据设计预设预拱度。钢桁梁直接在上滑道(CRM100移运器)上拼装。钢梁的预拱度通过在节点上滑道(CRM100移运器)顶的垫铁进行预设。

首先精确测量每个上滑道的顶高程，根据设计高程计算调整高度，然后支垫相应高度的调节垫板。支垫好后再进行一次复测，满足设计要求后，开始进行钢梁的架设。4.2 钢桁梁拼装

用全站仪在下滑道上放出下弦杆中心线以及梁端线。精确放样后，开始架设钢桁梁。拼装时严格按照中心线进行拼装定位。

平面的拼装顺序为：下弦、横梁、纵梁、桥面板；立面的拼装顺序为：下弦、腹杆、上弦、桥门架、上平联。按以上顺序将钢梁进行每一个节间的闭合，保证结构的稳定性和预拱度。

5 钢桁梁拖拉施工

5.1 拖拉力的计算

1-80m 钢桁梁自重为1481.2T ，拖拉的安全系数考虑为1.25，则钢桁梁的自重为Q=1.25×1481.2≈1851.5。钢桁梁的水平牵引力的计算公式如下式5-1所示：

( 5-1)

式中：T ——水平牵引力，(N); G ——钢桁梁及人群荷载竖向总和，（cm ）； θ——坡道与水平线夹角，（°）；μ——钢与钢的摩擦系数； n ——走到坡度，上坡取正下坡去负。 滑道设置为水平，根据《机械工程师电子手册》可知，钢与钢在涂油状态下动摩擦系数为0.05。根据公式5-1可知： 在6#墩大里程侧安装一门定滑轮组，在钢桁梁 E0′处安装一门动滑轮组，在钢桁梁E4处安装卷扬机。根据《路桥计算手册》表，卷扬机绕出绳的拉力计算公式如下式5-2所示。

(5-2)

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在使用软件前要对软件技术条件了解清楚，我们熟悉的砂系列软件也不例外，如果没有深刻地理解软件技术条件便不能很好地利用软件来解决实际M 题。一些对结构概念不很清楚的没计人员可能会过分地相信计算机而出现严重的设计错误。我们必要时应要用手算复核，不要盲目相信软件计算的结果，尤其是带转换的构件。

2.5 运用结构设计概念，进行结构优化

在计算中，要充分考虑在满足技术条件下的经济性。不能随意加大配筋量或加大构件的截面，造成“肥梁、胖柱、深基础、有些设计人员算不清，加钢筋和层层附加保险性”以至配成超筋梁柱。要始终牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉原则”，注意构件的延性性能，加强薄弱部位，注意钢筋的锚固长度，尤其足钢筋的直线段锚固长度，考虑温度应力的影响。对于高层建筑，就应该从概念上清楚地认识到其区别于低层建筑的特点，这时起控制作用的已不再是竖向荷载，而主要是风和地震作用的水平荷载。 3 总结

建筑结构作为建筑的重要支撑，建筑结构设计越来越受到设计部门和建筑商的重视。结构设计是一件系统而全面的工作，需要协调好建筑外观设计要求的同时，又必须满足一定的安全系数。所以，设计人员要有坚实的理论基础、灵活的思维、严谨的工作态度才能使建筑设计更加合理完善。随着社会的发展，建筑设计会遇到更多新的问题，只要我们正确运用理论知识和严谨的工作态度，一切问题都将会迎刃而解。

参考文献：

[1] 丰敏，浅谈房屋建筑结构设计细节[J].民营科技.2010(03)[2] 高立人，方鄂华，钱稼茹.高层建筑结构概念设计[M].北京:中国计划出版社.2005

[3] 于桂萍.关于多层建筑结构设计中的主要问题分析[J].中国高新技术企业.2008（22）

测检验桩抽检数量不应少于总桩数的30%且不少于20根，每个柱子承台下不得少于1根。）在选择静载、动测检测桩时根据工程的实际情况应遵循以下原则：①设计承载力较大的桩；②地质较为复杂的桩；③根据监理现场记录有一定疑问的桩。本工程共选择3根桩进行静载试检。（3）质量评价：监理人员根据地质勘察报告、施工图纸、图纸会审纪要、施工监理过程的记录资料、施工单位的报审资料、桩基竣工图、桩基检测报告、钢筋电弧焊检验报告及砼试块试验报告等对桩基工程质量作出评估报告。设计单位确定采取扩大承础承台的补强措施进行处理。

3 结束语

钻孔灌注桩施工质量监理主要依靠事前控制和事中控制，事后的补救措施很难达到设计要求又要增加工程造价。因此，监理人员必须全面掌握钻孔灌注桩成孔、成桩的整个施工工艺流程及施工技术要点。灌注桩施工监理过程既要按照钻孔灌注桩施工监理控制要点对施工单位严格监理，又要做到热情服务，把质量隐患消除在萌芽中，为上部结构施工提供良好的基础。

参考文献：

[1]建筑桩基技术规范（JGJ94-94）

[2]建筑地基与基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）[3]工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程（JG4-80）

式中：S ——水平牵引力，t ；f ——转动摩擦力，无轴承的滑轮取值1.06； n ——滑车组工作绳数，6； k ——导向滑车个数，1； Q ——构件重力，t ；

根据公式5-1，钢桁梁的水平牵引力T ＝92.576t 。由于采用两个卷扬机拖拉，因此每个卷扬机分配的力Q ＝T/2＝46.288t 。根据公式5-2，计算如下所示。

S ＝9.413t<20t 。其中20t 为卷扬机牵引力，则两台20t 的卷扬机满足施工使用的要求。5.2 拖拉设备布置

将动滑轮固定在钢梁的E0′节点；定滑轮固定于6#墩顶的贝雷梁端的栓销上，并在定滑轮的前端50cm 处设置限位挡板，以保证动动滑轮与定滑轮间不碰撞。将拖拉支点（卷扬机）固定于钢桁梁E4处的桥面板上，通过6#墩顶贝雷梁端的定滑轮与钢梁E0′节点动滑轮进行反向拖拉。且两组滑轮的中心线和钢梁主桁的中线轨迹是重合的，拖拉时将会减小钢梁偏位的几率。每台20吨卷扬机通过穿入6股Ø43钢丝绳将定滑轮与动滑轮的滑轮组连接。5.3 移运器防止偏移措施

钢梁拖拉的上滑道与下滑道的【25槽钢的翼缘限位间距是每侧2cm ，为了拖拉方向的可控性，在梁端的第一个上滑道即CRM100移运器的两侧设置一个1cm 弧行的限位导向钢板，当钢梁拖拉时，导向与下滑道的限位槽钢翼缘接触时，导向会改变运动方向，以使钢梁正常拖拉。5.4 指挥系统

钢梁拖拉时，应严格建立有效的指挥系统。严格的指挥系统，对于保证拖拉的顺利进行相当重要。设置一名指挥员、两名卷扬机操作手、16名观测员。在拖拉过程中，观测人员发现异常立刻吹响口哨，听到哨声立刻暂停拖拉，并立刻进行检查，待问题处理完后继续拖拉。5.5 钢梁拖拉及速度

在检查好所准备工作后，开始进行钢梁的正式拖拉。卷扬机操作员在听到指挥员的哨令后，同步开启卷扬机，使拖拉速度匀速前进，卷扬机的转动速度为9.5m/min ，通过滑轮组后的速度为9.5/6≈1.6m/min 。

6 总结

这种施工工艺有如下优点：成本低，使用经济；拖拉速度快，易纠偏；施工周期快。采用贝雷梁作为作为拖拉滑道进行施工，是钢桁梁架设施工一次新的尝试，对于研究30T 轴重重载铁路大跨度钢桁梁的架设经验积累有着极为重要的作用，对重载铁路工程建设具有重要的意义。

参考文献：

[1] 铁路钢桥制造规范(TB 10212-2009 J941-2009) 中国铁道出版社,2009

[2] 客货共线铁路桥涵工程施工技术指南(TZ 203-2008) 中国铁道出版社,2008

[3] 裘伯永, 盛兴旺, 乔建东等. 桥梁工程[M ] . 北京: 中国铁道出版社, 2005.

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