同安西福三路道路工程
K1+396埭头溪桥
扒
杆
法
吊
装
方
案
与
计
算
福建来宝建筑工程开发公司
同安西福三路（纵一路~丙洲大桥段）项目部
2007年11月
一、 工程概况：
中山大桥桥位于路线中心桩号K1+K10+950.5直线上，斜交角15°。桥梁上部结构形式为6*20m预应力钢筋砼空心板，每片空心板梁主体宽1.24m，高0.95m，其中中板重30.8t，边板重36.4t；空心板按斜交板预制，每孔空心板板长相等。全桥体系布设：在0#、6#台桥台设置伸缩缝，其它墩均设置桥面连续。
二、 架设方案：
本桥空心板梁架设扒杆纵向“钓鱼”架设法是安装在墩台上的两休人字扒杆，配合运梁设备，以绞车相互牵吊，在无支架、无导梁支托的情况下，把梁悬空吊过桥孔，横移落梁，就位安装的架设法。以预制梁的质量和墩台间跨径为基础，架梁、吊梁进行横移等各个阶段，对作用于扒着牵吊绳、卷扬机、锚碇和其它的附属设备所定应力进行计算，以保证设备的安全。与此同时对各阶段的安全性进行定期检查。本桥架设采用先中梁后边梁吊梁方法；架梁设备按中梁重量进行配置，吊装时先架设中梁2~3片后，再进行吊装边梁，边梁吊装时运梁车直接从已架好的中梁面采用卷扬机，牵引至另一端，再用扒杆吊移至边梁设计位置安装。 三、机械设备的选择：
根据空心板的长度，重量以及现场的实际情况，拟采用卷扬机四台以及人字扒杆和滑轮组若干。详见如下表：
名称 | 电热水器控制器 单位 | 规格 | 数量 | 新方法附注 |
主扒杆 | 副 | 吊装能力500KN，高10m | 2 | |
人字辅助扒杆 | 副 | 高8.9m | 1 | 竖立主扒杆用 |
卷扬机 | 台 | 牵引能力50KN、30KN的特殊减速卷扬机 | 2 | 起吊预制梁用 |
卷扬机 | 台 | 11马力双筒 | 2 | 移动扒杆、托引预制梁用 |
油压千斤顶 | 台 | 320KN | 4 | 顶升用 |
螺旋千斤顶 | 台 | 320KN | 4 | 其它工序用 |
滑车 | 组 | 90 cm×4轮 | 4 | 导向及其它用 |
卡环（卸扣） | 个 | 以直径2.5~10 cm | | 吊装、移动扒杆、托引预制梁用 |
钢丝绳 | m | φ26mm6(37)+1 | 2600 | 吊梁用 |
钢丝绳 | m | φ21.5mm6(37)+1 | 400 | 前风揽 |
钢丝绳 | m | φ22mm6(61)+1 | 800 | |
顶梁座驾 | 组 | 载重500KN | 4 | 顶预制梁用 |
横移用板梁 | 块 | 9mm×45mm×1800mm | 12 | |
顶梁绳夹子 | 个 | φ50mm~36mm | 300 | |
各种木材 | 根 | | 100 | 包括支持预制梁、垫千斤顶及脚手架圆木 |
锚定材料 | 套 | | 1 | |
其它材料 | 套 | | 1 | 防止梁倾倒及其它 |
其它工具 | 套 | | 1 | |
| | | | |
| 贴片式led | | | |
| | | | |
四、 吊装前的准备工作
1 检查支座垫石的高程、位置、以及橡胶支座是否安放正确。
2 测量标出每榀板梁的端线及边线于盖梁或台帽处，并用红漆示出。
3 检查构件的长宽高三个方向尺寸是否正确，构件的堆放位置装车是否方便。
4 检查运输及吊装道路是否按要求铺设。
五、 现场布置及空心板吊装：
中山大桥桥的吊装顺序为6跨5跨4跨3跨2跨1跨。
为了保证吊装顺利进行应如平面布置图，在6号台后设置一地垄用来锚固5号台卷扬机，结构尺寸如图示一，卷扬机的牵进引力为2吨。
在3号墩后设置地垄（如图示二）用于锚固在5号墩帽上的人字扒杆的缆风。
另外还要填平6号台后，在6号台后形成不大于6%的斜坡至背墙顶部。同时，为保证各种吊
钩和空心板的良好连接，应在吊环处用两根大于φ19.5钢丝绳与空心板成大于60度角后与空心板连接。
1、 第六跨的吊装
⑴分别在5号盖梁和6号台帽上各安装一人字扒杆，每个人字扒杆每边各设置两道缆风。
2 6号台帽上的人字扒杆缆风一边锚固在5号墩盖梁上另一边锚固在台后第二排空心板吊环上。5号盖梁上的人字扒杆缆风分别锚固在6号台帽上和4号盖梁上。每道缆风上设置一手葫芦，以调节缆风的松紧。
3 用两个龙门架分别放在备用.
4 把人字扒杆上动滑轮下的吊钩均钩住空心板前端的吊环上的钢丝绳。同时通过卷扬机A和B收紧两根钢丝绳，然后解除牵引空心板的吊钩（如图二）。
5 先起动卷扬机A，使空心板靠台帽端悬空，抽掉该端的滚筒。
6 起动卷扬机B牵引空心板向前移动，同时通过两台卷扬机的协调，在确保空心板向前移动
的同时，保证空心板捏微向上倾斜，使空心板不会搁在台帽上，直至l＇=2米。
7 当空心板向前行驶至a=2时（如图示三），通过卷扬机C拉一滑轮组拉住空心板（滑轮组有两个动滑轮，因此其接吊钩后可达到的牵引力为2/0.276=7.2吨）,且收紧钢丝绳。然后下掉5号台帽上人字扒杆的吊钩，同时把它钩在空心板后端吊环上，最后起动卷扬机A把空心板抬起。
8 逐渐放松卷扬机C，收紧卷扬机A和B的钢丝绳，全空心板悬空且向前移动。
9 空心板快要就位时，用撬棍调整空心板的位置，使之满足求后，完全就位，完成该榀空心板的吊装。
10 下掉空心板上的吊钩，通过人字扒杆缆风钢丝绳上的手拉葫芦适当放松缆风。采用撬棍撬动人字扒杆，来移动扒杆的位置。重复以上过程，完成该跨其余空心板的吊装。
2、第五、第四、第三、第二、第一跨空心板的吊装
第五跨空心板吊装时，人字扒杆分别设在五号和四号盖梁上，缆风栓在台帽和梁上。
第四跨空心板吊装时，人字扒杆分别设在四号和三号盖梁上，缆风栓在梁上。
第三跨空心板吊装时，人字扒杆分别设在三号和二号盖梁上，缆风栓在台帽和梁上。
第二跨空心板吊装时，人字扒杆分别设在二号和一号盖梁上，缆风栓在台帽和梁上。
第一跨空心板吊装人字扒杆分别设在0和一号盖梁上，缆风分别和台后地垄和盖梁连接。
六、吊装设备论证及构件受力计算
1、吊装计算图示：（取一块边板的重量为30.8吨计算，考虑动荷载取系数1.1，则P=30.8*1.1/2≈17吨）
A、 B两扒杆间距L=20米，扒杆的高度10米，有效高度为8.9米；(参考路桥施工计算手册)
2、牵吊绳张拉力：
T1=[(L-x）a2+x2]/[aL-(a-b)x]*P
T2=x*[ (L-x）2+b2]/[aL-(a-b)x]*P
∵ a=8.9m＞L/3=20/3=6.7m； b=8.9m＞L/3=20/3=6.7m
∴ 当x=0时，T1=P=17t；当x=L时，T2=P=17t
当预制梁前端接近B墩时（取2米控制），T1牵吊绳解下改系到梁的后端为预制梁后控制力H，T2牵吊绳全部承受梁的荷载时：
T2= (22+b2)/b*P= ( 4+8.92)/8.9*17=17.42(t)
H=2/b*P=2/8.9*17=3.8(t)
⑴、 牵吊绳选用（见《路桥施工计算手册》第494页）：
已知：构件重为Q=17.42*1000*9.8/1000=170.716KN，用走11滑车组起吊，滑车装在滚柱轴承上，绕出绳头由动滑轮绕出，并经2个导向滑车，则绕出绳拉力如下：
肘型电缆头
S=fn-1(f-1)*fk*Q/(fn-1)
=1.0210*0.02*1.02*1.02*170.716/(1.0211-1)
=16.47KN
S---滑车组拉力
f---单个滑车的转动阻力系数，对滚柱轴承，f=1.02
Q---构件重力，170.716KN；
n---滑车组工作绳数（绕过动滑轮上的根数）
k---导向滑车个数
选用公称抗拉强度F1=1700Mpa, 安全系数为6，换算系数为0.85；钢丝绳6*37+1绳径d=17.5mm，钢丝总断面积F2=111.53mm2。
钢丝绳安全载重力F=1700*111.53*0.85/6/1000=26.86KN＞S=16.47KN满足要求。
⑵、预制梁后控制力钢丝绳选用：由单根钢丝绳受力，未采用滑车组（用导向滑车改变方向）故可按单根钢丝绳验算如下：
选用公称抗拉强度F1=1700Mpa, 微型压力传感器芯片安全系数为3.5，换算系数为0.85；钢丝绳6*37+1绳径d=17.5mm，钢丝总断面积F2=111.53mm2。
钢丝绳安全载重力F=1700*111.53*0.85/3.5/9.8/1000=4.70(t)＞H=3.8(t)满足要求。
⑶、卷扬机选用：
拟选用如下技术参数的卷扬机，技术性能：PH=22KW；n=960r/min;有三对齿轮（滑动轴承），T1=30，T2=120，T3=22，T4=66，T5=16，T6=64，卷扬机直径为0.35m。
i=30*22*16/(120*66*64)=1/48
nn=nh*i/60=960*1/48/60=0.333
∴v=3.14*D*n=3.14*0.35*0.333=0.37
η=0.94*0.93*0.93*0.93=0.756,取η=0.75
铱-192
卷扬机牵引力为F=1.02*PH*η/v=1.02*22*0.75/0.37=45.49KN；
F＞3.8*1000*9.8/1000=37.24 KN； ∴该卷扬机满足要求
3、人字拔杆选用：
参考表15-45，选用人字扒杆起重力300KN，高度为10米，采用格构式钢桅杆，截面尺寸中部为0.65*0.65m，端部为0.35*0.35m，主肢型钢采用4-∟75×10，其参数为A=13.6cm2，I=73.41cm4，Z0=2.14cm，i=2.32cm，缀条为∟50×5，其参数为A1=6.05cm2，i=1.55cm。
拔杆验算：
①、拔杆的受力分析
扒杆竖直轴向力：
N1=[a(x+m)(L-x)]/[maL-mx(a-b)]*P；N2=[bx(n+ L-x)]/[naL-nx(a-b)]*P
当x=2m时或x=18m时，每根桅杆所受的压力
N1=[8.9*(2+20)(20-2)]/(20*8.9*20)*17=16.83(t)=171.7KN=N2
扒杆所受的弯矩：
作用于顶部弯矩 M顶=N*e=171.7*0.35=60.1 KN·m
中部弯矩 M中=60.1/2=30.05 KN·m
扒杆截面选择及验算：
计算组合截面有关参数:
Imax=4*(I+A`(Bz/2-z)2
=4*(73.41+13.6*(65/2-2.14)2 )
=50435.7 cm4
Imin =4*(I+A`(Bz/2-z)2
=4*(73.41+13.6*(35/2-2.14)2
=13128.2 cm4
A=4A`=54.4 cm2 Imin/ Imax=0.26
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