某铁路线某大桥钢桁梁安装工程施工方案.doc

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1、目 录一工程概况 1二施工场地布置说明 4三施工方案16四劳动力组织安排48五安全、质量保障措施48六架梁设备配备表49钢桁梁安装方案说明一、工程概况1、钢梁简况主桁特点及杆件截面主桁采用焊接整体节鱼群板平弦无竖杆三角桁式，节点板与弦杆在工厂焊接，钢梁全长113.5m，计算路径L=112m，梁端距支座中心0.75m。主桁高度H采用12.6m，H/L=1/8.889;节点长度11.2m，腹杆倾斜度66度。中心距采用6.6米。主桁弦杆、端斜杆采用非对称焊接箱形截面。弦杆内宽540m,外高620m，板厚20-36mm，其中36mm板主要用于节点板。主桁其它斜杆（端斜杆除外）采用焊接“工”字型截面，截

2、面高60mm，外宽538mm，板厚16-24mm，考虑斜杆插入主桁节点板安装方便和高强度螺栓所产生和有效摩擦力，斜杆外侧与节点板内侧留有2mm的间隙。弦杆长度为11160mm，一根弦杆最大重量约10t.箱形弦杆4面拼接，4个面的焊接板和连接螺栓按4块板的有效面积分别计算，主桁杆件采用M24高强度螺栓连接，26孔，设计预拉力240KN，桥面系，平联杆件采用M22高强度螺栓，24孔，设计预拉力200KN，板面间的抗滑系数不小于0.45.箱型杆件下的水平板需设置手孔，手孔位于拼接缝中心处，宽120m，拼接板出厂时连接于节点板侧，与另一侧弦杆的连接通过手孔在工地进行。2、上拱度设置：上拱度设置是采用伸

3、长上弦杆节点长度的办法实现，伸长值在上弦拼接是体现，斜杆依旧交汇在上弦节点中心处，考虑恒载挠度与静活载挠度的一半设置上拱度，需在上弦杆件拼接时把端部第一排螺栓到节点中心线距离增大7.5mm，每个节点上弦杆件伸长5mm，伸长后上弦相邻的节点中心线距离为11215mm.。3、桥面系纵横梁采用焊接工字钢截面，上下翼缘采用相同板厚，材料为16Mnq钢，板厚1224mm，横梁翼缘采用1-32024mm，腹板采用1-175016mm，梁高1798mm，纵梁截面采用2-280241-137212mm。梁高1420mm。纵梁在E8E10节间靠E10节点侧设置纵梁断开装置一套。纵梁与横梁连接采用传统的方法：纵、

4、横腹板通过角钢连接承受剪力，翼缘通过鱼形板或牛腿连接承受弯矩，由于纵横梁不等高，因此连接处横梁上翼缘对齐，设鱼形板，纵梁下翼缘加设牛腿与横梁连接。横梁与主桁节点板连接方式为：主桁节点板上焊接一定长度工字形杆件，截面与横梁相同，该杆件长度取决于下平联节点设置与横梁的拼装要求，横梁与上述工字形杆件在节外拼接。为安装及运营维修的需要，每根端横梁各设2个起顶点，起顶点均位于支座内侧，距主桁中心（支座中心）1.3m。4、联结系平联杆件采用焊接工字形截面，杆件宽度360mm，杆件高度280320mm，板厚1012mm。制动联接系：本桥为单孔间支梁，为减少纵梁连续长度，纵梁在跨中设置断缝，故制动联接系设置两

5、副，分别设于E4、E4/ 节点处。截面采用焊接工字形截面，杆件宽度320mm，杆件高度180mm。5、桥门架与横联横联设置四道，A5、A9、A9/、A5/ 各设一道。桥面与横联均采用板式结构，其构成是在上平联工型横撑叠焊桥门（横联）构件，桥门与横联也采用工型截面形式，上翼缘与腹板斜交约66o，两端连接螺栓孔需在组装前钻制。同时，上平联横梁与桥门（横梁）之间的角焊缝应事先预留一定的收缩量，以保证精度。二、施工场地布置说明施工场地布置遵循既能顺利地进行钢桁梁拼装架设，又要保证钢梁拖拉过程中的安全原则。根据施工现场实际情况，钢梁存放，拼装场地设在K58+750-K 9+000已填好的路基上，存梁场采

6、用15cm厚6%水泥石粉硬化，拼梁场采用15cm厚砾石混合料碾压硬化，存拼梁场设置2台10t龙门吊机进行钢梁卸车后有序堆放整理以及拼装施工。根据现场实际地形情况，钢梁节段长及梁高，龙门吊机跨度设置为11.25m，高18m，起重量为10t，采用贝雷梁组拼。见图示2将K59+010-K59+033段涵洞封闭通行。封闭采用醒目标志物围护，防止夜间车辆和行人误撞，发生事故。四周通道口设置告示牌。0#临时墩，1#临时墩、2#临时墩及3#临时墩采用加固地基，拼装支架的方案设置临时墩，并在其上布置四氟滑移装置，见图示4。水中临时墩a、b采用钻孔桩基础。临时墩的结构和承载力按可承受400吨竖向力、40吨水平摩

7、擦力、72吨水平力牵引进行设计。施工现场只设值班室，住房及办公室均租用附近民房。施工用电采用甲方已接入工地的既有线路，架设备用电量按30千瓦考虑，其他用电即为一般照明电。拼装场地见图示1。图示1 拼装场地布置图图示2 龙门简图 龙门吊计算书一 龙门架平面内力计算本龙门吊采用两个可视为刚性支腿进行支承，将龙门架当作平面刚架计算。龙门架的受力计算必须考虑两种受力状态：1）当起重机处于运动状态时，车轮垂直于轨道方向的滑动阻力很小，这时认为其水平推力为零，龙门架可视为静定结构，如图（a）2）当龙门起重机行走车不工作时，龙门架处于静止状态，车轮垂直于轨道方向的滑动阻力较大（水平推力），这时可把龙门架视为

8、一次超静定机构，如图（b）计算原则当计算主梁内力时，取第一种结构；当计算支腿内力时取第二种情况，这时因为采用一次超静定结构时，刚架在垂直荷载作用下，支座处将产生水平推力，由于水平推力的出现将使主梁减载，使支腿加载，（由有限元计算软件Midas分析得知）。1 主梁垂直平面内的受力计算：（1） 起重负载时的内力计算图示（a）P=G自G起40KN+110KN=150KN,由于起升速度很慢，所以不考虑起升加速度的影响。Mmax=P*L/4=431.25KNm主梁承受的剪力为Q=75KN。主梁自重引起的弯矩和剪力（不考虑悬挑部分）Mmax=P*L2/8=2*11.52/8=33KNm主梁自重引起的最大剪

9、力Q=11.5KN（2） 贝雷桁架的截面特性由有限元计算软件Midas建模分析得知单片强轴最大可承受弯矩为780KNm，单片强轴可承受剪力为240KN。可以确定，使用双组合的贝雷桁架作为主梁完全满足规范的要求。2 主梁水平平面内力的计算。作用在主梁水平面的载荷有（1）行车制动的惯性力 （2）风力 （3）行车两侧不同步运行侧向力 （4）轨道不水平引起的重心位移（1） 行车制动时，满载龙门引起的水平惯性力PH1可视为集中力作用在主梁上，当行车正常启动和制动时，PH15*P*a1.5*150*0.064= 14.4KN (a平均加速度m/s2，取a0.064；51.5)行车制动时，主梁自重引起的惯性

10、力PH2作为均布载荷作用在主梁上 PH2=5*G自*a1.5*24*0.064=2.4KN（2） 顺行车轨道方向的风力PW均布作用在主梁上PW=CKhqAq计算风压250N/m2 C风力系数 C1.6 Kh高度系数 Kh1.23 A迎风面积（为简化计算取梁外延面积的0.3）PW1.6*1.23*0.25*5.4=2.65KN主梁水平荷载产生的弯矩为：Mmax1/4* PH1L+1/8(PH2+ PW)/L L2=48.5KNmCAD查询得知双组合贝雷梁（含支撑架）弱轴向抵抗矩W945.6cm3M/W51MPa140 MPa各种水平荷载对支承处的剪力都很小，可以忽略不计，所吊构件相对主梁迎风面积

11、很小，此处可以忽略不计。二 支腿内力的计算1支腿受水平力影响时的内力分析在龙门架平面内，取结构为一次静定结构来计算支腿内力。具有两个刚性支腿的龙门起重机通过双轮缘的行车支承在轨道上，轨道侧面与轮缘有40mm的间隙。车轮踏面与轨道顶面的滑动摩擦力和车轮轮缘与轨道侧面相接触共同形成侧向约束，产生水平推力。其中轮缘与轨道相接触的约束是主要的，可将轮轨间的滑动摩擦约束作用忽略不计。 实践表明，水平推力有时有，有时没有。计算支腿内力时考虑一次超静定支承，见图示（b）弯矩图示为水平推力的产生主要由以下几个方面：1） 集中力(即载荷)产生的水平面推力Ha=Hb=(3PL2/2)/2h*L(2K+3) 其中P

12、=150KN L=11.5m K0.01Ha=Hb=21KN2) 均布自重载荷引起的水平力Ha2=Hb2q L2/4h(2K+3) q=2KN/m代入上式得 Ha=Hb1.5KN合计水平推力为22.5KN。由于龙门一侧使用321战备贝雷作为支腿，强轴向的抗弯强度很大，可不验算水平力载荷下的内力。另一侧使用351*8的无缝钢管作为立柱，需对侧向力载荷后的内力进行分析（为增加保险系数，将侧向水平力上移2米进行计算）。跨度为 18 M截面为 无缝钢管351x8.0截面Ix = 1.26844e+008 mm4截面Wx = 722755 mm3面积矩Sx = 470681 mm3腹板总厚 16 mm塑

13、性发展系数 x = 1.15整体稳定系数 b = 0.6由最大壁厚 8 mm 得：截面抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 215 MPa截面抗剪强度设计值 fv = 125 MPa剪力范围为 -10.6667-1.33333 KN弯矩范围为 -20-0 KN.M最大挠度为 18.7302 mm (挠跨比为 1/961)由 Vmax x Sx / (Ix x Tw) 得计算得最大剪应力为 2.47382 MPa 满足!由 Mx / (x x Wx) 得计算得强度应力为 24.0625 MPa 满足!由 Mx / (b x Wx) 得计算得稳定应力为 46.1198 MPa 满足!为保证安全，龙门安装

14、时将无缝钢管立柱上侧内移20mm，以抵抗水平推力。3 支腿承压强度验算天车移动到无缝钢管一侧时，此工况对钢管支腿最不利，此时支腿受最大力为Fmax131.5KN截面：无缝钢管351x8.0ix：121.302 mmiy：121.302 mmA：8620.53 mm截面材性：Q235绕X轴长细比为 148.39绕X轴截面为a类截面绕Y轴长细比为 148.39绕Y轴截面为a类截面按 GB 50017-2003 第132页注1 计算算得绕X轴受压稳定系数 x = 0.345512算得绕Y轴受压稳定系数 y = 0.345512轴压力 N = 131.5 KN（按K2设计）由最大板厚 8 mm 得截面抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 215 MPa计算得绕X轴稳定应力为 44.1498 MPa 满足!计算得绕Y轴稳定应力为 44.1498 MPa 满足!贝雷支腿可不予验算。三 位移验算及静刚度校核验算时不考虑非弹性变形，只计算弹性变形。主梁自重产生的挠度f 15 q L4/384EI q=2KN/m L=11.5m E=206GPa I=5062500cm4f 1=0.43cm集中荷载产生的挠度：f 2PL2/24EI=0.95cmf 合1.38cm起重机设计手册规定f静1/700=1.64cm。所以静刚度满足要求。四 龙门吊横向工况抗倾覆稳定性校核计算工况1 当天车负