雙層吊索架安裝大跨度鋼梁工法

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1、雙層吊索架安裝大跨度鋼梁工法(YJCF13—94) 鐵道部大橋工程局九江長江大橋第7、9兩孔的鋼桁梁跨度為180m，是當(dāng)前鋼路鋼桁梁中采用全伸臂法安裝的最大跨度，對跨度180m的鋼梁采用全伸臂法安裝，需對梁跨設(shè)置2個輔助吊點，提供輔助吊點的結(jié)構(gòu)，稱為“吊索架”。在我國，過去只使用過1個吊點的吊索架如圖1(a)所示，稱為“單層吊索架”。在本橋，則要求具有2個吊點的“雙層吊索架”如圖1(b)所示。 吊索架與墩旁托架、臨時墩或浮墩相比，具有造價低、不受水流影響、不影響航道和便于倒用的優(yōu)點，過去在鋼梁全伸臂安裝中多次使用過，而且今后

2、還將繼續(xù)使用。但是，單層吊索架受鋼梁跨度限制，其使用廣泛性不足，迄今為止，單層吊索架只限于在跨度為160m左右的鋼梁安裝中使用。大于這個跨度的鋼梁，則因只有1個輔助吊點，將難于滿足伸臂支點處的強(qiáng)度要求和伸臂端點處的撓度要求。因此，在鋼梁跨度超過160m，采用雙層吊索架對鋼梁伸臂提供2個吊點進(jìn)行全伸臂安裝，當(dāng)為合理的選擇，如圖2所示。一、特點雙層吊索架是為適應(yīng)大跨度(160m以上)鋼梁全伸臂安裝而在單層吊索架的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。單層吊索架只有一層索，結(jié)構(gòu)是靜定的；雙層吊索架具有兩層索，因此為1次超靜定結(jié)構(gòu)，雙層吊索架在理論上也

3、可為兩個單層吊索的組合如圖1(c)所示，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實際上也難于操作。對于靜定結(jié)構(gòu)的單層吊索架，其吊索的張拉可以簡單地采用起頂?shù)跛骷艿霓k法來完成，而對于有兩層索的雙層吊索架，在兩層索之間存在著張拉力的分配和相互影響的問題，因此，不能簡單地采用起頂?shù)跛骷艿姆椒?，而需輔以對吊索的直接張拉才能完成對雙層索的張拉。9因此，前者吊索架的中心立柱為純壓桿，后者則為壓撓桿件；前者的前后方吊索力相符，后者則有差異；前者吊索不需直接張拉，可以采用簡易錨頭，后者則需引進(jìn)斜拉橋的冷鑄錨頭。二、適用范圍雙層吊索架適用于大跨度鋼梁的全伸臂法安裝，特別是

4、原在需要修建的臨時墩或浮墩等條件困難和造價昂貴的大江大河或深谷的情況下，雙層吊索架當(dāng)屬首選的合理方案，在當(dāng)前的技術(shù)和設(shè)備條件下，可以滿足跨度為200m以下的鋼梁安裝。由于雙層吊索架的實踐，已基本解決了吊索的張拉工藝和吊索架的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，對于更大跨度的鋼梁如采用三層吊索架，也是可能實現(xiàn)的。三、工藝原理雙層吊索架的施工工藝系采用由單層索向雙層索的體系轉(zhuǎn)換而實現(xiàn)的。當(dāng)?shù)谝粚铀髋c鋼梁伸臂部分連接后，即將吊索架起頂一適當(dāng)高度，隨著鋼梁伸臂長度的增加，吊索索力變隨之增加，此時為單層吊索架，鋼梁在單層索的輔助下伸臂至預(yù)定的設(shè)計長度，然后

5、掛上第二層索。對第二層索要進(jìn)行“預(yù)緊”，以進(jìn)入受力狀態(tài)?！邦A(yù)緊”在錨箱(圖3)中進(jìn)行，可采用動千斤頂和扁擔(dān)梁如圖4所示。此后，繼續(xù)起頂?shù)跛骷埽蟮谝缓偷诙铀鞯乃髁_(dá)到設(shè)計初張拉值。如索力與設(shè)計值相差較大，則可采用如圖5所示的張拉千斤頂來調(diào)整，完成兩層索的初張拉后單層吊層吊索架就轉(zhuǎn)換成雙層吊索架。9在雙層吊索架作業(yè)過程中，要定期跟蹤索力的增加是否與設(shè)計值相符。索力的測定采用“鋼索諧振測力儀”(GZ-83，上海市政工程研究所，誤差3%)。對索力的小范圍調(diào)整可采用“長效測力儀”(CXC-200A，大橋局橋梁科學(xué)研究所，行程20m

6、m，誤差1%～2%)。四、施工方法雙層吊索架的施工程序如下：（缺圖）幾點說明：(1)對吊索的直接張拉或預(yù)緊均在索的下端連接處進(jìn)行，不在塔頂高空作業(yè)。(2)對第一層索的預(yù)緊要求可以寬松些，因為有第1次起頂可調(diào)節(jié)索力，預(yù)緊力約相當(dāng)于索應(yīng)力的0.02～0.03σh。(3)對第二層索的預(yù)緊要求要嚴(yán)格些，因為此時預(yù)緊后的起頂將決定兩層索之間的張拉力的分配和吊索架的總頂高量，第二層索的頂緊力約0.05σh，預(yù)緊可采用手動千斤頂和扁擔(dān)梁進(jìn)行，如圖4所示。(4)吊索架的最終頂高量以不超過900mm為宜。(5)雙層吊索架在作業(yè)過程中，

7、前后兩根吊索的索力是不同的，其差異約為索力的2%～3%。而且，兩層索前后索力的差值是相反的：第一層索的索力差為負(fù)值，第二層索的索力差為正值，上、下兩層索索力的水平分力之和互相抵消。(6)同一錨箱內(nèi)各索索力也有差異，其差值約為設(shè)計索力的±2%。(7)吊索架中心立柱為壓撓桿件，在合理布置下，撓曲應(yīng)力一般約占截面應(yīng)力10%～15%，基本屬壓桿。立柱的整體的和局部的長細(xì)比宜控制在40左右。9(8)吊索架的走行機(jī)構(gòu)必須以簡支方式將荷載分配給每一車輪如圖6所示，輪壓不宜超過30t。(9)在錨箱內(nèi)，索與索的間距不宜小于500mm，以

8、留有足夠地位并列2臺張拉千斤頂同時張拉2根索。(10)如圖1所示的吊索架偏轉(zhuǎn)角θ，一般不超過0.5°。(11)主要技術(shù)措施：1)雙層吊索架的作業(yè)應(yīng)遵循“平衡、對稱、同步”的原則，在吊索架的走行和起頂作業(yè)中，應(yīng)嚴(yán)格保持同步；在吊索的張拉作業(yè)中，應(yīng)嚴(yán)格保持平衡和對稱。2)要保護(hù)吊