台车陆上搬运T梁施工方法总结
台车陆上搬运T梁施工技术总结
摘要:介绍了由于预制场岸线较短,工期紧张,大型陆上起重设备资源缺乏的
情况下,通过利用台车施工,把预制的T梁出运到岸线前沿,进行安装的施工技术方法,并提出台车出运T梁防失稳的技术措施。
关键词:预制T梁;台车;陆上出运
1引言
xxxxx工程煤码头长度283m,采用重力墩式结构,基础为8件钢筋混凝土矩形独立沉箱,沉箱一次出水,上部现浇墩台,墩台之间用88件T梁和16榀钢箱梁连接,T梁采用后张法预应力施工,共分YT1、YT1-1、YT1-2、YT1-2a、YT1-3五种,T梁重在79t~85t之间。由于现场业主提供的预制场地岸线较短,可利用的岸线两预制场地相加约为150m,预制场地狭小,且该地区缺乏陆上大型起重设备,起重船舶价格也较高,所以T梁陆上出运方法的选择是决定工程的经济效益及施工安全的关键。
2方案确定
现有的可行方案包括以下三种:
(1)、采用陆上T梁预制后由陆上1台100t龙门吊(或2台50t龙门吊)将将预制线上的T梁搬运到岸线前沿,用起重船吊运安装。由于本地区大型起重设备缺乏,100t龙门吊和2台50t龙门吊资源较少,且价格较高,实施后门吊基础处理工程量大,起吊作业安全风险高。
(2)、采用250t履带吊将预制T梁搬运100t运输车上运至岸线前沿,用起重船吊运安装,同样存在起重及运输设备缺乏,履带吊运输车资源较少,且经济效益较差,存在起吊作业风险更高。
(3)、采用台车及轨道将预制梁出运至岸线前沿,用起重船安装。采用的轨道采用原龙门吊钢轨,台车经加工厂加工制造。该方案具备投入资源少,经济效益优的,不存在搬运过程中的起吊作业,安全风险大大降低。
结合现场机械资源调配、经济效益及安全风险综合考虑,项目采用台车陆上搬运T梁至岸线前沿的施工方案。
3施工方法介绍
3.1工艺流程
台车陆上出运整个过程共分为T梁顶升、T梁加固、T梁出运三道主要工序。3.2牵引系统及台车设计3.2.1牵引系统
牵引系统组成主要包括地牛、卷扬机及钢丝绳。3.2.2.1地牛选型
本工程T梁高度为2.5m,T梁腹板厚度为50cm,高宽比较大,考虑T梁出运时的稳定性,增加出运构件的截面宽度,采用2条T梁加固后同时出运,出运时码头前沿各布置2个50kN地牛,以便T梁纵移施工,在预制区后边各布置2个50kN地牛。
(1)地牛所受张拉力计算:2条T梁和台车自重:2×85t+5t=175t摩擦系数:5%
地牛所受张拉力=175×9.8×5%÷2=42.88kN近似取值为45kN,采用50kN的地牛满足要求。
牵引地牛在牵引方向长度为2m,宽度1m,深度为1m,用砼浇筑。
①在垂直分力作用下锚碇的稳定性验算:
KT1GF
K安全系数,取2;
T1锚碇受张力T后的垂直分力,T1=Tsina=45×sin30°=22.5KN;
T所受张力,T=45KN;
与地面夹角,30;
G土的重力,b=1m,l=2m,H=1m
对无板栅锚碇,G=rHl×b=24.5×1×2×1=49KN
FuT2,摩擦力u0.5
T2Tcos,锚定受T后的水平分力T=Tcosa=38.97KN
1F=0.5×38.97=19.48KN2T1=2×22.5=45KNG+F=49+38.97=87.97KN
2T1GF可以
②在水平分力作用下,侧向土的压力强度对无板栅锚碇:
KT2Hl
2深度H处土的容许压力,取0.15N/mmK0.150.60.09N/mm2
T2/HL=38.97÷1÷2=0.197N/mm2
KT2Hl可以
地牛上预埋Φ36的圆钢,锚固埋深1.2m。3.2.2.2卷扬机选型
两片T梁加台车最重约175t,当进行台车出运时,摩擦系数取0.05,牵引力为克服此摩擦力,所需水平牵引力需42.88kN,本工程拟用10t卷扬机4台,2台牵引,2台溜尾,前进速度按4.0m/min进行控制,故两台卷扬机总牵引力F总=196KN>85.76KN,满足工程要求。
3.2.2.3钢丝绳选型
按2条T梁共175tT梁出运时,台车与轨道的摩擦力约为42.88kN,采用单倍滑轮组,选用钢丝绳如下:
钢丝绳配置计算表
序规格号Φ19.51(6×37)注:①钢丝绳的安全系数=钢丝绳的破断拉力÷钢丝绳所承受的最大静拉力②牵引钢丝绳最大牵引力=175×0.05×9.8(滚动摩擦系数)÷2=42.88(kN)16701239.542.885.585满足规范配10t卷扬机等级倍率(kN)(kN)全系数全系数破断拉力最大拉力实际安规范安结论要求3.1.2台车设计
惠来电厂10万吨级码头为采用2片梁连接加固后落座于台车上同时出运的方式,两片最重梁重量为175t,采用两辆台车承载。
单车承载能力需要达到:175×9.8÷2=857KN。(1)轴轮承载能力要求:单个台车共有车轮8个。单个轴轮承载力要求达到:857÷8=107.2KN。选用直径为30cm,单轮承载力大于120kN的车轮。(2)千斤顶选取:
选用QL100的千斤顶4台,顶升高度大于20cm,净高39.5cm。台车设计图详见附页1:台车结构设计图3.1.3施工方法
3.1.3.1T梁顶升与落座于台车上
顶升前,技术员对T梁顶升位置进行检查,如有凹凸不平之处,需处理。若平整,则用顶升板将梁的底端兜起,顶升板与T梁之间的接触面用橡胶夹垫,然后在粱端各用两个千斤顶顶托顶升板,缓慢将梁顶起,顶升时,一切行动听从总指挥,T梁两端均需有管理人员在场,通过对讲机,随时向总指挥汇报顶升情况。
管理人员观察T梁、千斤顶油压表及地基的情况,整个顶升过程采用分级提升,每级必须停几分钟。顶升过程中确保四个端角均匀上升,T梁无发生倾斜现象,待顶升板底面与轨道距离超过台车高度3cm时,用28cm×33cm×22cm(长×宽×高)枕木在梁两端底模处支垫,支垫牢固后,撤除千斤顶。采用同样的方法,将第二榀T梁顶升并支垫完成后,用25t汽车吊吊装台车到台车轨道上,用卷扬机将台车滑移进两榀T梁底端。重新放入顶升板到T梁梁端,T梁与顶升板之间仍旧用橡胶皮夹垫。放松千斤顶,放松时须注意四个端角同时下降,确保T梁不发生倾斜,使预制梁缓慢落载于台车上,拖出顶升板,使单片梁匀速缓慢放置在出运台车前后车轮内侧,防止放置在台车前后端边缘,导致台车翻起脱离轨道。用相同的方法让另一片梁也坐落在台车前后车轮内侧。
3.1.3.2T梁加固
为防止运梁时,T梁发生倾覆,台车上的两个T梁用3条【10槽钢焊接在梁两端和梁中的预留钢筋上,并用手动葫芦拉紧两梁,两梁间用支撑杆顶死,确保梁在出运时不发生倾覆。详见附页2:T梁陆上出运加固图。
3.1.3.3卷扬机牵引台车运梁
现场指挥人员检查台车就位准确后,对牵引T梁用的各种工具进行检查。如:钢丝绳、滑轮组等工具应配备完毕;注意钢丝绳应套在台车牵引拉环上;调整好钢丝绳两端头受力长度相等,再连接牵引装置;四台出运卷扬机就位。
现场指挥检查各项准备工作无误后,下令启动卷扬机,使牵引钢丝绳稍微受力,T梁台车处于位移临界状态时,暂停牵引。
接着检查钢丝绳张紧程度,各滑轮组、导向轮等的转动是否灵活,台车的稳定情况,一切处于正常状态时,总指挥方可下令移运工作开始。出运过程中必须注意如下事项:控制出运速度,确保移运速度控制在4m/min以内。台车移运到出运码头位置,在梁两端支垫枕木,支垫的枕木要足够宽度,确保梁不倾覆。架设千斤顶,撤除台车,放松千斤顶,使梁缓缓坐落在支垫的枕木上。
通过此方法完成T梁陆上出运。
4T梁台车出运防失稳的技术措施
因为T梁高宽比较大,重心较高,且预制时成排预制,顶升、搬运过程中若
失稳、倾倒将引起重大事故,故应重点防范T梁在顶升、搬运过程中的失稳倾倒。以下提出防范T梁失稳倾倒的技术措施。
4.1、T梁高宽比较大的处理
T梁结构一般高度较高,腹板较薄,与台车接触面积较小,因此采用台车陆上搬运时易发生倾倒,可采用两条T梁连接加固后同时出运,从而增加T梁与台车接触面积和宽度,提高T梁出运时的抗倾覆力。
4.2、顶升过程中T梁垂直度控制
千斤顶顶升T梁过程中,易发生顶升高度不统一,造成T梁的倾斜,甚至倾覆,施工中主要采用以下三种方法解决:(1)应尽量选取相同规格千斤顶和油压表,便于控制同时顶升时的高度,(2)顶升时应分级进行,一次顶升高度不宜过大,同时加强顶升过程中的观测,且在顶升过程中不断在肋板底部支垫枕木、木枋、木板,(3)若出现顶升高度不统一,应通过分别调整对角千斤顶的顶升,来调节梁的垂直度。
4.3、加强地基沉降观测和枕木观测
T梁落座于枕木上后,由于受力面积减少,对地基的承载力要求增高,对枕木的压力加大,除在施工前对枕木进行抗压强度计算和地基承载力计算外,应增加对地基沉降观测和对枕木进行检查,若发现地基沉降不均匀,应及时增加支垫枕木数量,若枕木出现裂纹,应即使更换,防止T梁发生倾倒。
5结语
由于台车出运T梁不需要大型起重设备,对出运岸线要求不长,预制场地处理费用较低,从而降低了施工成本,同时由于减少了大型设备的起重作业,增加了施工的安全性。台车出运构件也可应用于到水工工程的卸荷板、小型方块的陆上出运,对于缺乏大型起重设备、预制场地岸线较短,预制工程量不大的中小型水工工程有较好的推广价值。
附页:
附页1:台车结构设计图附页2:T梁陆上出运加固图
扩展阅读:昭林T梁施工总结(陈国徽 邢又家)
施工中T梁生产反映问题及解决方案
德昌高速A5标项目部陈国徽
摘要:针对T梁施工中进行的准备工作,包括梁场建设、模板定制安排、进度要求等方面阐述施工中存在的一些问题,及相应的解决方法。
关键词:T梁、预制、问题、解决前言
本单位所施工的德兴至南昌高速公路A5合同段,合同段施工范围内包括两座高架桥,其中昭林高架为薄壁高墩高架,上部结构为40m预应力装配式预制T梁,共23孔,半幅每孔6片T梁。第1至12跨处于曲线上,13至23孔为直线。自201*年昭林T梁场进场后,现场施工遇到的问题及部分处理汇总如下:
一、场地建设及T梁台座的施工
本梁场设于昭林高架23#台桥头开始的路基上,总长300m,后因赶施工进度增设一处存梁区,现梁场总平面占地26*430m。梁场全面硬化,中央偏右侧设置3.5m的便道硬化,钢筋加工棚、波纹管存放区均设置彩钢顶棚防雨。
现场设置4排5列共20座40米台座,中间预留2m作业间隙,第2排及第3排台座中间路基为软基处理路段,为保证施工质量及产梁安全,特跳过该段路基(20m)布置下一排产梁台座。实际施工3个月后,该处路基有沉陷现象,表层场地硬化砼开裂并产生错台。
台身浇注C25砼,长40m,高40cm,宽度为59cm(梁体宽60cm)。台座侧面按模板对应拉杆预埋φ100mmPVC管,1m一个,两端加密。台面用砂浆找平,上铺6mm的钢板,与角钢焊接作为底模,两侧贴EVA泡沫胶条为阻浆条。阻浆条比预留槽填塞橡胶块使用寿命长且形变较小,一般一个台座生产5、6片梁后更换一次。而橡胶条平均使用2到3次就漏浆严重,无法继续使用了。但从经济节约角度讲本段施工中经必选,选用了橡胶条的方案。
考虑综合进度因素,梁场内设置存梁区,六排枕梁可存放23片T梁(单层摆放)。从施工成本角度讲,存梁区的设置加大了成本投入,包括道轨、存梁枕梁及施工便道硬化等多项增加。二、T梁模板
模板采用标准化整体钢模板,共两套中模两套边模。每6.5米一节,由专业厂家加工生产,确保模板接缝密合平顺无错台,平整度、刚度满足规范要求。翼缘板梳型板采用10mm钢板按钢筋间距割制,用时点焊在侧模竖带上。因T梁横隔梁上部需预埋Φ22钢筋两根,对应的梳形板要割出相应的预留宽度,点焊时应注意,尽量预留位置准确,并使齿板缝不被模板拉杆阻挡。如Φ22钢筋预埋不准,将会对架设后的钢筋连接造成影响。本桥预制梁顺序为从23孔向第1孔反向预制,从23孔至12孔为直线,模板只需调整梁长,12孔以后,边梁悬臂长度变化为曲线,则以焊接翼缘钢板相应调整悬臂的宽度,因钢板受热易变形,故调整边板次数越少越好,第11孔10孔、9孔悬臂相差均为2cm,在11孔调节一次,9孔调节一次,从1至9孔曲线一致,模板不必变化。
三、施工技术与工艺
1、清理台座
清除底模上覆的所有杂物,并擦拭干净,模板隔离剂应认真调制、涂刷,使模板表面隔离剂薄而均匀,确保梁片色泽一致,表面光洁。对于底模钢板有缺损的部位及时进行修补找平,以免影响梁体底板的平整度。
2钢筋加工、绑扎及安装
钢筋下料参考实际情况,部分弯曲多次钢筋减小下料长度,否则实际成品会比设计尺寸偏大。横隔梁钢筋下料保证两侧预留长度即可,外伸钢筋长度应均匀,尺寸准确,以便于以后焊接,太长使得架设时钢筋触碰,可能导致安装好的T梁倾覆,造成事故。考虑运梁炮车的长度,T梁两端的钢筋外露也不宜太多,保证搭接长度即可。
钢筋焊接时,注意搭接长度,两接合钢筋轴线一致,焊接点应避开跨中位置。翼缘板外伸钢筋两侧均匀顺直,并注意按梁体编号预埋护栏钢筋、伸缩缝钢筋、连续端和固结端梁肋预埋筋。护栏预埋筋在低边梁距悬臂边的距离应比设计大3~5cm,因为高频振捣器震动过程中会导致翼缘板钢筋整体下滑,使得护栏预留宽度不够。
在绑扎时为提高骨架和横隔板钢筋的稳定性和刚度,用Φ28钢筋作三角支撑,用Φ12钢筋加强腹板刚度。
3、波纹管、锚垫板安装及定位
波纹管的安装以底模为基准,按预应力钢绞线曲线坐标值直接量出相应点的高度,标在钢筋上,定出波纹管位置,将钢筋托架焊牢定位在箍筋上,用U型卡焊接在托架上固定波纹管,直线段1m一道定位筋,曲线段加密,以防止在施工过程中发生位置改变。波纹管与横隔板钢筋发生妨碍时,将钢筋中点处弯制成大于波纹管外径的半圆套住波纹管,严禁在中间割断。
当波纹管的安装与钢筋发生妨碍时,调整钢筋位置,以保证预应力管道位置的准确(以上调整均以通过设计及监理单位同意)。特别应注意使锚下垫板与预应力孔道中心保持垂直。在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭接头处,采取有效措施,保证其密封,严防漏浆,波纹管内穿软塑料管,待砼达到设计强度的50%后,拔出塑料管穿入钢绞线。负弯矩波纹管在T梁安装后按设计根数穿入钢绞线。
波纹管、锚垫板安装及定位注意事项:1)螺旋筋安装顶住锚垫板,不得脱空。2)锚垫板型号确定后安放在端头模板上。
3)钢筋焊接时应做好金属波纹管的保护工作,同时注意焊渣避免溅落在台座两侧胶条上起火。
4、模板安装
用龙门吊进行模板安装,首先将两端头模板安装定位,侧模两侧对称安装,后紧跟安装拉杆调整模板,调模时,用吊线通过调整模板底脚的调整丝,将模板逐块调正。
立模顺序:涂脱模剂粘接缝止浆橡胶条安装端模安装侧模调整模板(注意梁片横坡的设置)安装横隔板模板安装翼缘板梳形板,
横隔板底模必须设置有力支撑,以保证拆除侧模后,横隔板底模仍能起支撑作用,避免横隔板与翼缘板、腹板交界处出现因横隔板过早悬空而引起裂纹。
5、砼的浇注
浇注过程中随时检查砼拌和质量,混凝土掺适量的减水剂,严格控制水灰比,以避免过大的收缩、徐变,保证砼的质量。施工时严格控制砼塌落度,塌落值最好控制在80~100mm左右。同时注意砼的发热量及凝结速度,凝结太快的砼如果料供不上或养护不及时会导致梁板顶面产生裂纹,而凝结速度太慢的砼会延长拆模时间,减慢施工速度。
江西冬、春季节多雨,雨天施工占施工总量的1/4以上,所以雨天施工的预防准备措施必不可少,小雨对T梁施工基本无影响,关键是砼料供应不能停顿;在接收到中到大雨天气,禁止进行T梁浇筑,防止因雨水冲刷对T梁实体造成严重的质量影响。
6、T梁养护
梁体养护应在终凝后马上进行,拆模后在梁顶面,腹板马蹄位置及下翼缘板均应喷水覆盖薄膜,保证养护期内T梁梁体湿润。
7、预应力张拉
根据设计图纸要求,待梁体砼强度达到设计强度的95%且养生时间大于或等于7天后方可进行预应力张拉施工。预应力张拉以应力控制为主,张拉伸长值校核,上拱度参考。
为防止T梁侧弯,设计建议张拉顺序为:50%N2、N3→100%N4→100%N2、N3→100%N1。实际操作过程中按照设计顺序张拉同样会有侧弯,而且是双向侧弯。如按从上至下依次顺序张拉,T梁出现单向侧弯。其中中梁侧弯大于边梁,最大侧弯可达1cm。目前尚未找到消除侧弯的解决方法。
本桥四类梁设计拱度从4mm至24mm不等,其中以边跨边梁拱度最大,为24.3mm,中跨中梁拱度最小4mm。实际张拉时拱度均小于设计3~5mm不等,经测量活塞伸长回缩量后确认,钢绞线回缩较大,虽张拉时的油表读数(控制应力)无误,但实际回油后钢绞线拉伸已达不到控制应力,确认之后的T梁张拉现场要求增加2.5%的控制应力以弥补回油锚固回缩部分。
8、孔道压浆
为了减少温度对张拉力的影响,减少钢绞线的生锈,钢绞线张拉结束后必须在24h内进行孔道压浆。钢绞线张拉完毕后以砂轮锯切割,再用原子灰抹缝,压浆顺序为从下往上依次压入,过程中从钢绞线缝隙中会挤出水来,这些缝隙也能起到排气孔的作用,能使水泥浆在管道中饱满。压浆后不封锚,待整孔T梁架设后统一封端头锚,这样可控制伸缩缝宽度,保证边线顺直。
9、梁体吊运,T梁存放、安装
当浆体砼强度达到设计要求(100%)时,用龙门吊运至存梁场或运梁车喂梁。主梁吊运按兜托梁底起吊法考虑,采用Ф48钢丝绳编插两点闭合,单股使用,与梁底接触部分安设护角以保护梁体和钢丝绳。吊点位置距梁端不大于1.0米。移梁过程中保证炮车固定梁装置稳定牢固,路面平整,炮车移动平稳。
在存梁处两端部位浇筑片石砼台座做梁支点。梁存放好后将相邻梁横隔板上的钢筋点焊在一起,至少点焊三处,以增加其横向稳定性,待吊梁时再行割断分离,每片梁的两侧加方木斜腿支撑。
T梁安装架设以永久支座和沙袋做临时支座为支点,通过加放沙袋中砂的数量来调整T梁的标高,沙袋高度最低应大于支座加钢板厚度。T梁架设完成后及时进行负弯矩张拉压浆。因湿接缝较窄,钢筋极密,在梁上普通人工张拉方法实行困难,本场自行设计了吊顶支架,进行负弯矩张拉施工,使张拉较方便,速度加快。
结束语:
至目前为止,昭林T梁场已生产130片T梁,将近总工程量(276片)的一半,现场施工中有少部分无法按照设计施工,在经设计及监理的同意下做了小小的改动,目前已进入正常施工阶段,施工有序可控。
参考文献
[1]公路工程质量检验评定标准JTGF80/1-201*北京:人民交通出版社,201*.[2]公路桥涵施工技术规范JTJ041-201*.北京:人民交通出版社,201*.[3]《公路施工手册》桥涵分册北京:人民交通出版社,1999.11[4]德昌高速A5合同昭林高架桥二阶段施工图纸
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