架桥机在弯桥施工中的探讨.doc

在曲线桥箱梁安装中如何使用架桥机 杨玉平 华祥公司 连盐项目 [ 摘 要 ]本文分析了架桥机在曲线桥箱梁安装中出现安全事故的原因、注意问题、安装方法及应用实例。 [ 关键词 ] 曲线桥 架桥机 箱梁 安装 安全 1.目前现状 随着我国经济的快速发展，交通压力的不断增长，高速公路建设日益增多，与此同时，另一个社会热点——建设节约型社会也被人们普遍关注，因此，我们在高速公路建设中，不断优化设计方案，减小成本投入，提高工程质量，特别是在桥梁设计中，广泛采用预制箱梁设计方案代替现浇箱梁设计方案，以节约成本投入。 采用预制箱梁具有①材料成本低、②单片梁施工质量风险小、③质量隐患易处理等优点，因此，普通桥梁设计中预制箱梁设计方案被优先采纳，但是，预制箱梁在使用架桥机安装时却确经常出现安全事故，特别是在曲线桥施工中，更易出现安全事，因此，我们必须针对架桥机在曲线桥箱梁安装中的安全隐患进行分析和探讨，以寻求解决方法。 2.实例证明 东门河特大桥位于连盐高速公路连云港段GY4-2合同，本桥位于R=6000m的右偏平曲线上，中心桩号K30+592.6，斜交角度为左斜25°，墩台设计按路线径向再施转25°布设；纵断面位于R＝20000m，T=336m，E＝2.822 m，i1=1.68%，i2=-1.68%的凸型竖曲线上，变坡点桩号K30+625；上部采用17-30m装配式部分预应力砼连续箱梁，分为（6-30+5-30+6-30）m三联布置，六车道桥梁，共170片30m箱梁。 本桥箱梁安装先后采用了DC150和DC50型两种架桥机，DC150型架桥机长70m，重150T，边梁安装时采用双导梁；DC50型架桥机全长45m，重60T，边梁安装时采用单导梁。东门河特大桥第1孔至第8孔箱梁采用DC150型架桥机安装，第9孔至第17孔箱梁采用DC50型架桥机安装，但是，DC50型架桥机在安装第11孔左侧外边梁时，出现左前支腿失稳，导致架桥机倾斜事故。 3.原因分析 此次架桥机倾斜事故，一方面是架桥机左前支腿老损，另一方面是前支腿螺旋升降轴不垂直受力断裂，从而使架桥机失稳倾斜，具体如下： 3.1、由于东门河特大桥位于平曲线上，墩台轴线按径向布置，架桥机前支腿横移轨道和后支腿横移轨道均沿墩台轴线布设，即架桥机前后横移轨道按照桥梁径向布设，从而使前后两横移轨道不平行，架桥机在安装不同部位箱梁时前后支腿间的跨径随箱梁位置变化而变化， 现将前后两行走轨道夹角和跨径差计算如下： 横移轨道长度C=38m 架桥机跨径L=30m 两轨道夹角θ=L/R＝30m/6000m＝0.005rad 左侧外侧跨径L左＝R左*θ＝（R+C/2）*θ=（6000+38/2）*0.005＝30.095m 右侧外侧跨径L右＝R左*θ＝（R-C/2）*θ＝（6000-38/2）*0.005＝29.905m 左侧跨径差ΔL=L左-L＝30.095m-30m=0.095m 右侧跨径差ΔL= L右-L＝30m-29.905m=-0.095m 从左右侧跨径差可以看出，当架桥机向左侧横移时，跨径变大，前支腿向外侧张开，当跨径超出架桥机极限跨径后，由于前支腿与轨道形成夹角，支腿作用与轨道上向外的力，前支腿行走易轮滑出轨道；另外，当前支腿向外侧张开时，横移轨道对前支腿产生一个水平方向的推力，此时前支腿不垂直受力，易扭断。当架桥机向右侧横移时，情况与左侧相反。示意图如下： 跨径增大时前支腿示意图 跨径变小时前支腿示意图 前支腿 前支腿 前横移轨道 合力 合力 跨径增大时受力示意图 跨径变小时受力示意图 3.2、前横移轨道端头悬臂且无横向固定，悬臂端刚度不足，当架桥机前支腿经过时，悬臂端产生较大绕度，前支腿有向外侧滑的趋势。 前支腿 横移轨道 3.3、边梁安装时采用单导梁，由于30m箱梁重约90T，从而使架桥机重心偏向单导梁一侧，抗倾覆力减小，且架桥机行走停止时产生的惯性方向向重心一侧，倾覆力矩增大，易倾覆。 3.4、前支腿螺旋升降轴反复挤压受损，达到疲劳极限，易断裂。 4.要点总结 由于架桥机在曲线桥箱梁安装时技术参数影响较大，为保证架桥机在曲线桥箱梁安装中的安全，应注意以下问题： 4.1、机型的选择 边梁安装形式有两种：双导梁安装和单导梁安装，在弯桥箱梁安装中优先选择双导梁架桥机。 双导梁架桥机在安装边梁时，架桥机重心在两导梁中间，从而使两前支腿受力大小相等，两中支腿受力大小相等，架桥机停止时产生的惯性力矩小，抗倾覆力矩大；单导梁安装边梁时，架桥机重心偏向惯性方向，两前