浅谈悬臂拼装方法

苏 军,程胜全

(1.黑龙江省收费公路管理局牡丹江处;2.黑龙江省公路勘察设计院)

1 悬臂吊机拼装法

悬臂吊机由纵向主桁架、横向起重桁架、锚固装置、平衡重、起重系、行走系和工作吊篮等部分组成。

纵向主桁为吊机的主要承重结构,可由贝雷片、万能杆件、大型型钢等拼制。一般由若干桁片构成两组,用横向联结系联成整体。前后用两根横梁支承。

横向起重桁是供安装起重卷扬机直接起吊箱梁块件之用的构件。纵向主桁的外荷载就是通过横向起重桁传递给它的。横向起重桁支承在轨道平车上,轨道平车搁置于铺设在纵向主桁上弦的轨道上。起重卷扬机安置在横向起重桁上弦。

设置锚固装置和平衡重的目的是防止主桁架在起吊块件时倾覆翻转,保持其稳定状态。对于拼装墩柱附近块件的双悬臂吊机,可用锚固横梁及吊杆将吊机锚固于零号块上,对称起吊箱梁块件,不需要设置平衡重。单悬臂吊机起吊块件时,也可不设平衡重而将吊机锚固在块件吊环上或竖向预应力筋的螺丝端杆上。

起重系一般是由 5t电动卷扬机、吊梁扁担及滑车组等组成。起重系的作用是将由驳船浮运到桥位处的块件,提升到拼装高度以备拼装。滑车组要根据起吊块件的重量来选用。

吊机的整体纵移可采用钢管滚筒,在木走板上滚移,由电动卷扬机牵引。牵引绳通过转向滑车系于纵向主桁前支点的牵引钩上。横向起重桁架的行走采用轨道平车,用倒链滑车牵引。

工作吊篮悬挂于纵向主桁前端的吊篮横梁上,吊篮横梁由轨道平车支承以便工作吊篮的纵向移动。工作吊篮供预应力钢丝穿束、千斤顶张拉、压注灰浆等操作之用。可设上、下两层,上层供操作顶板钢束用,下层供操作肋板钢束用。也可只设一层,此时,工作吊篮可用倒链滑车调整高度。

这种吊机的结构较简单,使用最普遍。当吊装墩柱两侧附近块件时,往往采用双悬臂吊机的形式,当块件拼装至一定长度后,将双悬臂吊机改装成两个独立的单悬臂吊机。

但在桥的跨径不太大,孔数也不多的情况下,有的工地就不拆开墩顶桁架而在吊机两端不断接长进行悬拼,以免每拼装一对块件将对称的两个单悬臂吊机移动和锚固一次。

当河中水位较低运输箱梁块件的驳船船底标高低于承台顶面标高,驳船无法靠近墩身时,双悬臂吊机的设计往往要受安装一号块件时的受力状态所控制。为了不增大主桁断面以节约用钢量,对这种情况下的双悬臂吊机必须采取特别措施,例如斜撑法和对拉法。

斜撑法即以临时斜撑增加纵向主桁的支点以改善主桁的受力状况。斜撑的下端支于墩身牛腿上,上端与主桁加强下弦杆铰接。当块件从驳船上吊起并内移至安全距离以后,将块件临时搁置于承台上的临时支架上。再以千斤顶顶起吊机,松除斜撑,继续起吊块件,内移就位。

用此法起吊块件安全可靠,但增加了起吊工序和材料耗量。

对拉法即将横向起重桁架放置于起吊安全距离内,将块件直接由船上斜向起吊。两横向起重桁架用钢丝绳互相拉住以平衡因斜向起吊而产生的水平分力,防止横向起重桁架向悬臂端滚移。

对拉法不需附加任何构件,起吊程序简单,但必须确保块件与承台不致相撞。这个方法一般使用在起吊钢丝绳的斜向角度很小的情况下。

岸孔T构的安装较常使用的方案是在墩柱岸边一侧疏出一条运梁驳船航道,使装载块件的驳船能停靠到岸边一侧墩柱旁。这时对悬臂吊机的吊装方案要进行相应的改变。

改变方法有二:一是在块件向前拼装时,吊机不向前移动,只是连续向前接拼纵向主桁。块件在墩柱旁起吊,由横向起重桁架悬吊着块件外移至待拼位置就位,顺次安装伸入河岸上的块件。二是在吊机拼装好一个块件后,它仍按正常程序向前移动,只是从起吊位置起,在桥面铺设轨道供下台车行驶。操作程序是:将上、下台车放在起吊位置,由上台车吊起块件,下台车连同上台车和悬吊着的块件向前移动,直至与吊机尾衔接。接通下台车上弦的轨道,再向前移动上台车到安装位置。

2 连续桁架(闸式吊机)拼装法

连续桁架悬拼旋工可分移动式和固定式两类。移动式连续桁架的长度大于桥的最大跨径,桁架支承在已拼装完成的梁段和待拼墩顶上。由吊车在桁架上移运块件进行悬臂拼装。固定式连续桁架的支点均设在桥墩上,而不增加梁段的施工荷载。

3 起重机拼装法

尚可采用伸臂吊机、缆索吊机、龙门吊机、人字扒杆、汽车吊、履带吊、浮吊等起重机进行悬臂拼装。根据吊机的类型和桥孔处具体条件的不同,吊机可以支承在墩柱上、已拼好的梁段上或处在栈桥上、桥孔下。

不论是利用现有起重设备或专门制作,悬臂吊机需满足如下要求:

(1)起重能力能满足起吊最大块件的需要;

(2)吊机能便于作纵向移动,移动后又能固定于一个拼装位置;

(3)吊机处在一个位置上进行拼装时,能方便地起吊块件作三个方向的运动:竖向提升和纵、横向运动,以便调整块件拼装位置;

(4)吊机的结构尽量简单,便于装拆。