黄骅港四期立交桥跨铁路钢箱梁吊装施工
2017-06-21邵蔚
邵蔚
(中交一航局第一工程有限公司,天津300456)
黄骅港四期立交桥跨铁路钢箱梁吊装施工
邵蔚
(中交一航局第一工程有限公司,天津300456)
黄骅港四期工程立交桥跨铁路钢箱梁为三跨连续曲线桥,每跨钢箱梁分6段在专业厂制作运至现场,拼装成型采用履带吊机吊装。文中阐述钢箱梁制作、吊装设备吊索具选择、地基处理、钢箱梁吊装及施工注意事项等,可供类似工程施工借鉴。
钢箱梁;履带吊机;吊索具;地基处理;吊装;施工注意事项
1 工程概况
黄骅港煤炭港区四期立交桥跨铁路钢箱梁桥为三跨连续曲线桥,曲率半径为180 m,跨径40 m,总长120 m。桥面宽均为10 m,梁高1.8 m。钢箱梁安装在8~11号桥墩盖梁上,其中9号、10号桥墩位于既有铁路两侧。盖梁顶标高15.6 m,铁路轨顶标高为7.2 m,钢箱梁底面与轨顶面垂直距离为8.4 m。既有铁路高压线为27.5 kV,距钢箱梁底面垂直距离为91.6 cm。周边有10 m高的15号箱变及6 m高的钢结构廊道,现场场地狭窄。三跨钢箱梁重量在200~240 t之间,属大型构件,吊装危险性较大[1-3]。
2 施工工艺
钢箱梁吊装施工流程包括施工前准备、履带吊就位、钢箱梁吊装至设计位置等。
2.1 钢箱梁分段制作、运输、拼装
钢箱梁委托专业钢结构工厂加工制作。每跨钢箱梁纵向分3段,每段横向分2段,共计6段,分段加工的钢箱梁最重段为42 t。每段加工后采用50 t敞口大型构件运输车运至施工现场,在胎架上进行拼装(焊接)成型。
每段钢箱梁加工流程为:配料排板→放样号料→切割下料→测定预装专用胎具→零件组装→焊接→矫正→相邻两段装配→焊接→矫正→尺寸检查→两段预组装→检查验收→成品涂装及验收→运输。
运梁前规划运输路线,进行沿线调查,确保符合大型构件运输要求。装车按布置图进行,封固牢靠,在钢箱梁4个角设警示灯,运梁过程中要求通讯联系畅通。
钢箱梁运至现场后,在拼装胎具上进行组装,组装时测量放样,标出每段的外边线及接口的端头线,严格按照测量放线进行拼装,拼接时采用┓形钢板、钢楔子和千斤顶调平钢板之间的错台,采用手拉葫芦进行微调,保证拼装精度。
钢箱梁拼装成型经验收合格后对焊缝及底漆破损部位进行打磨、清理、二次除锈、清洁处理,然后涂装,涂层遍数和厚度满足设计要求。
跨铁路钢箱梁底面距既有铁路27.5 kV高压线91.6 cm,不满足铁道部规范最小安全距离2 m要求,为保证安全,钢箱梁底面采用橡塑专用胶粘贴抗30 kV绝缘板,采用滚刷,木锤敲击密实。
2.2 吊装设备和钢丝绳选择
1)吊装设备选择
根据吊装工艺要求和工程实际情况,选用CC2500型500 t履带吊机吊装施工。钢箱梁吊装采用四点吊,吊点位置和吊耳强度验收由设计负责。吊点纵向间距15 m,横向间距2 m。跨铁路钢箱梁拼装胎具位置及履带吊机驻位地点见图1。
图1 跨铁路钢箱梁吊装平台布置示意图Fig.1Layout of lifting platform of cross-railway steel box girder
根据现场平面布置,吊机从拼装胎架上起吊钢箱梁,工作半径为20 m,吊装到设计位置作业半径为17.6 m,原地面到钢箱梁支座顶面垂直距离为10 m,梁高1.8 m,吊装钢丝绳垂直高度13 m,安装间隙取0.5 m,计算吊高需要25.3 m。
CC2500型500 t履带吊机选用臂长48 m,查吊机性能表可知,吊机作业半径22 m,额定起重能力274 t,吊高42.7 m,可满足钢箱梁吊装要求。
2)吊索具的选择
跨铁路钢箱梁重242 t,采用2根30 m长钢丝绳,四点吊装,钢丝绳与水平面夹角59.71°,钢丝绳选用直径φ90 mm6×61+1C规格型号,抗拉强度1 770 MPa,破断力4 670 kN,安全系数为5。卡环根据钢丝绳受力934.2 kN,查吊装手册选择直径φ110 mm额定起重量为1 000 kN的卡环,满足吊装要求。
2.3 吊装及拼装场地地基处理
1)吊装场地地基处理
CC2500型500 t履带吊机自重175 t,配重450 t,吊重244 t(含吊索具2 t)总重869 t。吊机履带接地面积23.28 m2,铺路基板4块增大受力面积后为72 m2,吊装时对地基压强为12.07 t/m2,按1.5倍安全系数考虑,要求地基承载能力为18.1 t/m2。
吊装场地原地面为连锁块处铺1层钢板后铺设路基板,其他原地面以下铺2层栅栏板,空隙处灌注素混凝土,铺1层钢板后铺设路基板,地基处理经检测承载力达到27.6 t/m2,满足要求。
2)拼装场地地基处理
钢箱梁重242 t,路基板加支架重10 t合计252 t,路基板面积120 m2,对地基压强为2.1 t/m2,按1.5倍安全系数考虑要求地基承载力为3.15 t/m2。
拼装场地原地面为连锁块处直接铺路基板,其他原地面处用压路机碾压密实后铺1层钢板,再铺设路基板,地基处理后检测承载力为6.6 t/m2,满足要求。
2.4 跨铁路钢箱梁安装
履带吊机按设定位置驻位后将钢箱梁从胎架上吊起20 cm,停置5 min,检查吊耳、吊索具、钢箱梁平衡状态,吊机地基下沉等情况,一切正常后继续提升超出15号箱变二层楼和钢结构廊道0.8~1.0 m后,再按顺时针旋转起重臂到钢箱梁设计位置支座上方0.5 m处,利用箱梁四角控制绳调整箱梁姿态,基本正位后慢慢落钩到支座上,同时采用倒链进行微调,确认正位后松钩,整个吊装过程吊机不需进行行走。
钢箱梁吊装时必须与朔黄铁路公司保持密切联系,充分利用商定的窗口时间完成吊装。
为确保钢箱梁吊装位置准确,吊装前在支座处焊接限位挡板,吊装后割除。
钢箱梁吊装完成后对钢箱梁进行临时接地,即采用3根∟50×5角铁按5 m间距三角形布置,钢丝绳受力为入土深度2.5 m,上部采用30 mm×5 mm扁钢将钢箱梁和角钢连接起来,连接后接地电阻为0.4 Ω,小于设计规定的1 Ω。
3 施工注意事项
1)运梁前策划好运输路线,实地调查,确保符合大型构件运输要求;
2)吊装吊机驻位地点经计算确定,并尽量采用CAD作图进行验证;
3)吊装前进行安全技术交底组织培训明确分工,特种作业人员必须持证上岗;
4)吊装时由专人指挥;
5)吊装过程中箱梁四角设控制绳,防止箱梁摇摆,基本就位,安装人员方可靠近;
6)施工中如遇风力≥6级或雷电天气应停止作业;
7)施工现场应加强安全管理,如设置安全警戒标志,三无作业人员不得入内,起吊后作业人员必须退至安全地点,严禁钢箱梁下站人;
8)辨识安全风险源,制定安全应急预案。
4 结语
每跨钢箱梁预定安装时间3 h,实际仅1 h,
Hoisting construction of steel box girder of the phase 4 overpass cross-railway in Huanghua Harbor
SHAO Wei
(No.1 Engineering Co.,Ltd.of CCCC First Harbor Engineering Co.,Ltd.,Tianjin 300456,China)
The phase 4 overpass cross-railway of Huanghua Harbor is designed for 3-span continuous curved bridge.For each span,the steel box girder is divided into 6 sections,which are manufactured in professional factories and transported to the site for assembly.The crawler crane is used for hoisting.We introduced the manufacture of the steel box,the choice of hoisting machines and slings,ground treatment,and the matters needing attention in steel box girder hoisting and construction,which can be used for reference in similar construction works.
steel box girder;crawler crane;sling;ground treatment;hoisting;construction attentions
U445.4
B
2095-7874(2017)06-0092-03
10.7640/zggwjs201706020
2017-03-16
邵蔚(1983—),男,天津市人,工程师,港口与航道工程专业。E-mail:shaowei_mym@126.com