50m等截面简支T梁架设技术解析Word文档下载推荐.docx

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第一次采用Φ2.5m大直径钻孔桩；

第一次采用50m等截面预应力混凝土简支T梁，目前国内大跨度（>

50m）桥梁多为现场浇筑，整孔预制架设50m跨度桥梁在国内为例不多，在我省属首次；

50mT梁最大吊重137.48t，吊装架设如此大吨位的梁体在我省首次采用、国内少有；

第一次由施工单位自主开发研制出50mT梁全自动架桥机。

为我省建桥技术开辟了更加广阔的前景。

该桥由中铁十三局集团第四工程有限公司承建，于1999年7月26日开工建设，2001年8月20日竣工，总投资4442.547万元。

2、设计开发背景

2.1为何选择架桥机架梁

黎明站公铁分离式立交桥主跨为50m的大跨度简支梁，该桥第3孔跨越黎明火车站4条站线，第6孔跨越铁路专用线一条，第9孔跨越马家沟河。

施工现场地势起伏很大、沟壑纵横，大桥永久用地范围内布满了铁路站线和各种构筑物。

如果采用现浇法施工，就必须封闭铁路站线，更何况设计要求的是预制梁；

如果采用跨墩龙门吊架梁，那么除了要封闭铁路站线外，还要在铁路站线内和沟壑纵横的地面上铺设龙门吊走行线路基，土方量很大，同时还要修建两道跨越马家沟河的施工便桥，这三项费用非常大。

综合该桥的地形地势、地面构筑物以及施工成本等情况，我们最后选择了架桥机架梁的施工方案。

2.2为何要自行设计、加工制造架桥机

我公司有足够的技术力量和专业技工；

有可利用的制式材料；

能确保施工质量和工期；

能降低施工成本、节约资金（见2.3之比较）；

为了培植自主知识产权、锻炼技术人才和施工队伍、拓展施工领域；

50米等截面简支T梁架设技术国内罕见，我省首次，通过研发，可提高企业知名度、增强企业实力，其社会效益显著。

2.3自行设计制造架桥机与购买制式架桥机的经济效益比较

2.3.1自行设计加工费

设计费：

4万元

构件加工费：

36万元

机具购置费：

20万元

构件费用：

合计：

80万元

2.3.2购买制式架桥机费用

整机价格：

220万元

运输费：

8万元

228万元

故节约费用228-80=148万元

3、穿巷式斜拉塔索全方位架桥机的结构型式、技术性能及特点

3.1结构型式

本架桥机由双层运用导梁、中塔及拉线、前支腿、后支腿、行走结构、起重结构、电器控制、平衡框八大部分组成（见附图）。

双导梁用六四式军用梁标准三角和标准端构件组成，双层双片一组，共四片，总长96米；

中塔用六五式军用墩立柱组成，净高14米，两根互联成门式，立在横梁两端。

拉线用万能杆件角钢，两根一组共四组，每组净长28米，上端与中塔柱连接，下端与导梁跨中连接；

前支腿用[8B槽钢焊接成格构形式，分成两节，拆除一节即可支在桥台胸墙上。

两柱各支一导梁前端，两柱相连成门形，下端安装横向行走轮组；

后支腿由横梁、平衡梁、后轮组、转向盘组成，全部用工字钢和钢板焊成，横梁与平衡梁间通过转向盘连接，以实现纵移横移功能；

行走机构由驱动轮和驱动电机组成，驱动轮布置占行走轮数的二分之一或三分之一，驱动电机即带电机的摆线针轮减速机；

起重机构由卷扬机、滑轮组、上扁担、下扁担、钢丝绳、千斤绳等组成，为保证T梁安装的安全，梁端设有吊梁孔，千斤绳由吊梁孔穿下，与上下扁担形成封闭，在一台卷扬机、滑轮组、钢丝绳发生破坏性故障时，另一台即可保证梁体安全；

电器控制由供电电缆、配电柜、控制盘等组成；

平衡框是用角钢焊制成的桁架结构，安装在拉线下端双导梁外侧，用以平衡双导梁的不稳定，并起连接两双导梁的作用。

3.2技术性能

主要技术性能数据见下表：

架桥机主要技术数据表

项目

主副钩

吊重

施工跨度

整机行走速度

主钩提升速度

动力容量

整机自重

机体长度（m）

机体宽度

机体高度

最大纵坡

最小半径

主跨段

悬臂配重段

全长

数据

140t

50m

6m/min

0.8m/min

60kw

136t

52

44

96

4m

7.5m

3.5%

500m

3.3产品特点

由于该架桥机主梁采用军用梁拼装，具有以下特点：

结构设计采用通用电力控制设计，使升降、前后行走、左右移动等操作集中在控制盘上，全部工序实现远距离自动控制，操作方便，作业简单；

所有行走设备都是小功率低速运行，行走平稳，安全可靠；

具有轻便性和灵活性。

便于拆装和运输，可跟据跨度的大小变化使用，具有一定的通用性。

边梁亦可采用架桥机直接就位，实现了三维全自动架桥机的设计；

具有安全可靠性。

经过改进后，架设边梁不需要人工移梁，杜绝了人工移梁时的危险，提高了施工安全保障；

施工速度快。

在架设边梁时不用人工移梁，提高了机械利用率，加快了架梁速度。

最快架设速度为每天六片梁；

经济效益良好。

在架梁过程中，边梁不需人工移梁，可节约30%～50%的人工，降低施工费用，取得良好的经济效益；

具有广泛的推广性。

由于架桥机主梁采用军用梁拼装，降低了架桥机的固定成本，利于推广发展。

4、架桥机的设计

4．1设计参数选择

a.主梁杆件全部采用六四式加强型军用梁，主梁自重7kN/m，六四式军用梁允许弯距单层单片为150t.m，双层双片为300t.m；

b.A3钢允许应力在结构设计时为1700kg/cm2，起重构件设计时为1000kg/cm2；

c.起重机采用5t慢速卷扬机，卷扬机绳速9～11m/min，钢丝绳直径为22mm，滑轮组为50t五轮；

d.行走驱动配1.1kw或2.2kw摆线针轮减速机，最大驱动力1.5t，减速机转速1420转/分，减速比1：

70，小轮16齿，大轮半径50cm，齿数88个。

e.架梁时主梁安全储备系数1.3，起重钢丝绳安全储备系数4.3。

4．2设计图纸

见附图。

4．3架桥机设计说明书

4．3．1设计原理

在桥梁跨越江河、公路、铁路、沟壑等桥下条件不利时，预制梁的架设则必须使用架桥机。

架桥机可以在桥面上，连续作业不受桥下环境影响。

本机是以双导梁联合架桥机为原型，利用军用梁的抗弯模量大、自重小、组拼方便的特点，将六四式军用梁拼组成双层单片大于一跨半长度的双导梁。

利用杠杆平衡原理，在架桥机后部用梁片配重，中部用前移台车托起，使前端悬空，悬臂前移过孔。

整机架梁时布置成两点简支式，后部悬空，受力明确，计算简单。

横向布置成双导梁中高度窄幅穿巷式，配以前后整机横移驱动系统，前部横移轨道布置在桥墩上，后部横移布置在桥面上，横移走行时以后部为刚性支点，前部为柔性支点。

在横向行走时对轨距要求不高，行走顺畅。

架设边梁时采用单片导梁上的液压千斤顶吊进行单片吊梁，直接横移滑移就位，减少梁横向滑移；

架设其它梁时用天车吊梁直接横移就位，实现梁片的三维移动。

架桥机天车主钩升降选用5吨慢速卷扬机，为了增大起重量、提高耐久性和安全性，自行设计制造了滚动轴承滑轮组。

整机全部行走驱动用体积小、重量轻、安装方便且配有制动电机的摆线针轮减速机，传动选用开式齿轮，驱动、制动可靠。

4．3．2设计计算

4．3．2．1设计规范与参考资料

a.GB3811-83《起重机设计规范》；

b.GB17-88《钢结构设计规范》；

c.《机械零件设计手册》冶金工业出版社主编蔡春源；

d.《六四式铁路军用梁手册》（增订板）；

e.《起重机设计手册》机械工业出版社。

4．3．2．2主梁的设计计算

架桥机主梁最不利受力有两种情况，一种是在架梁时梁的一端运至架桥机主梁跨中时；

另一种是架桥机悬臂前移时。

设计计算时需综合考虑以下山东省点：

a.荷载计算分为自重荷载、起重荷载、风荷载，计算方法依设计规范规定；

b.位移计算分为弹性位移和非弹性位移；

c.强度、稳定计算是以制式器材使用手册中提供的容许内力，对最不利荷载组合下的强度、稳定验算即可。

架桥机增加斜拉后，在架梁过程中主跨军用梁的弦杆最大拉力将会比未加斜拉前小，所以架梁时主梁仍能满足要求，不需要重新进行检算。

5、桥架机使用说明书

5.1加工

加工严格按设计图纸进行，机械加工在工厂，构件加工在工地，保证加工制造质量是组装成功的关键。

5.2组装

组装是在汽车吊的配合下进行的。

组装顺序为：

前后支腿双导梁中塔拉线吊梁台车电器控制其他部分

a.选择好拼装场地，先将军用梁两片或四片拼装成一组；

b.将中间走行部分和横梁用枕木固定牢固；

c.在军用梁拼装节点位置搭设枕木垛，顶面与横梁顶面同高；

d.拼装军用梁桁架并安装前支腿；

e.安装军用梁上短枕木和钢轨，枕木与军用梁连接用铁线绑接或用U型螺栓连接；

f.拼装中间支腿处的门架及斜拉杆；

g.安装吊梁天车；

h.安装液压支腿及吊梁系统；

i.安装电器控制系统

j.拆除军用梁下垫枕木垛。

5.3试运行

架桥机属于大型起重设备，组装后必须进行试运行方可正式使用。

试运行时要严格检查各部位受力变形情况，并用仪器观测主梁挠度与计算相比较，发现超值应查明原因。

如有条件应以设计荷载1.25倍确定试运行荷载。

试运行时应尽量模拟实际使用时的各种不利状态。

试运行后应全面检查、调整和紧定。

本架桥机在组装后试运行的实测数据见下表：

试运行实测数据表

悬臂前端挠度

吊梁跨中挠度

实测

计算

23cm

24.5cm

13cm

13.5cm

5.4作业

架桥机作业时分运梁、架梁、焊接、移动架桥机四个主要工序：

运梁是将自行式运梁车沿轨道将梁送至架桥机腹内。

为使运梁车能够通过小半径曲线和防止T梁倾倒，运梁车上设有转向盘和支撑，可使运梁车通过曲线半径小至180m、两轨高差达200mm的不平轨道。

架梁是在架桥机中部用前台车将梁前端抬起，然后前移，当前后运梁台车靠紧时，用架桥机后台车将梁后端吊起，前移至桥孔，平移架桥机至梁位，落梁就位后返回。

焊接是按设计要求将梁体焊接连接稳定，使架桥机可以前移通过。

移动架桥机是在已焊接加固的梁面上铺设纵移轨道，整平垫实。

使用千斤顶将架桥机中部顶起，把后横移轮组转到纵移轨道上，放下千斤顶。

用后吊梁台车在架桥机后端对运梁车上的梁前端进行起吊，使架桥机前端悬空。

开动后轮组驱动使架桥机前移一孔，在桥墩上铺设前横移轨道，在梁面上铺设后横移轨道，放松后吊梁台车。

使用千斤顶将架桥机中部顶起，把后横移轮组转到横移轨道上，放下千斤顶。

完成前移工序，进入架梁状态。

5.5操作说明

a.用起重设备将边梁吊到运梁台车上，用运梁台车将梁运送到架桥机腹内；

b.梁的前端台车走至架桥机尾部，用吊梁天车的吊钩吊梁对架桥机进行配重，使架桥机前端悬起；

c.开动架桥机和运梁台车的走行电机，使其同步向前一跨移