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首页 > 学术论文库 > 理工论文 铁路箱梁移动模架整体提升技术

铁路箱梁移动模架整体提升技术

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2019-02-22 15:41:11    来源:    作者:xuekanba

摘要:以MMS900型移动模架为例,介绍整体提升的工艺。从场地的规划、提升架的计算、安装以及施工需要注意的问题等方面进行了详细的介绍。

一、 工程概况

该移动模架由挪威NRS公司设计,国内生产,适用于时速350km/h客运专线32.6m箱梁现浇施工。      

由于该桥位于山口地带,考虑侧向风力,外侧模板在移动模架提升就位后,单块安装;考虑提升阶段移动模架前后平衡,前鼻梁仅安装一节。

二、移动模架整体提升的特点及思路

本方案采用千斤顶顶升,其优点是:①成本低,顶升千斤顶自有;②可操作性强,能满足移动模架主梁的准确定位;③受空间条件制约少;④其缺点是提升速度慢、需配置一些辅助设施。

主要思路:提升主梁锚固于墩顶,千斤顶置放在提升主梁上,精轧螺纹钢连接移动模架主梁与反力架,千斤顶顶升反力架使主梁升起,通过多次循环顶升千斤顶、锁定精轧螺纹钢、调整反力架位置直至主梁就位。

三 总体施工方案

一)主要机具与辅助设施

1、千斤顶、油泵

采用YCW300B型千斤顶,顶升力为300t,共计4台;配置4台ZB10/49型高压油泵。

2、精轧螺纹钢

总提升吨位258t,采用Φ36精轧螺纹钢及其配套锚具。精轧螺纹钢强度级别为JL950,极限抗拉强度为950MPa,每根精轧螺纹钢筋最大可以承受101.2t的拉力,每台千斤顶配置2根精轧螺纹钢。

JL950精轧螺纹钢配套锚具直径为83mm,长度为80mm,抗拉荷载为950KN;配套连接器直径为70mm,长度为220mm,抗拉荷载为950KN;垫板自制,采用δ= 70mm钢板,400mm×400mm设计。

3、提升主梁

采用型钢进行组焊,根据桥梁下部结构图纸,提升主梁长度≥12.54m才能满足提升要求,提升主梁长度按14m进行设计。

由于桥墩的墩顶标高不能满足移动模架主梁的提升高度,需对提升主梁进行垫高处理。采用型钢焊接件作为垫块。依次将提升主梁、垫枕1、立柱、桥墩进行锚固。

4、反力架

考虑设计一小扁担梁,锚固于精轧螺纹钢上,位于千斤顶正上方。

5提升扁担梁

作为千斤顶回油时精轧螺纹钢的一个锚固平面,横置于提升主梁上。

6、人员操作平台

为满足提升操作人员作业需要,在提升主梁上设置操作平台,在其两侧加斜撑,上铺木板,四周进行围护,宽度按2.5m~3m设计。

7、精轧螺纹钢筋的拆除

在操作平台上搭设钢管架,平面尺寸按照2.5×2.5米搭设,内侧立面横向联系间距按照1米设置,其余三面按照2米间距,顶部安装井字型横杆,防止精轧螺纹钢筋自由端摆动,线路内侧增设2根斜杆支撑,下部与提升主梁固定。精轧螺纹钢筋采用吊车拆除。

(二)提升方案

1、主梁提升高度

设计墩高为32.0m,从原地面起,结合移动模架总装图,从原地面起,主梁提升最小高度为27.8m(主梁顶到墩顶为26.6m),需要精轧螺纹钢筋单根长31.5m,计划采用11.5m+11.5m+11.5m。

2、提升吨位

考虑高空作业时的拼装难度,在地面将主梁、一节前鼻梁、后鼻、横梁、两块配重块等一次拼装到位,整体提升。以上各个部件总重约258t,单个千斤顶顶升力需≥64.5t。

3、提升过程

①搭设移动模架拼装平台,组织主梁、横梁、鼻梁的组装;②经检测,确定其拼装正确、连接牢固、位置满足提升要求,方可进行提升;③将已做好的提升主梁吊至桥墩上,以加工的立柱为支撑,准确就位。(将立柱与墩顶预埋钢板进行锚固,防止在提升过程中由于千斤顶不同步或其它原因而发生倾覆。);④将千斤顶吊至提升主梁上,提升主梁的纵向中心线与移动模架主梁纵向中心线的交点为千斤顶的中心;⑤安装精轧螺纹钢,提升时四台千斤顶同时作用,每台千斤顶两侧设置二根精轧螺纹钢。精轧螺纹钢下端与主梁连接,上端穿过提升主梁,高出千斤顶至少0.5m,满足在精轧螺纹钢上部安装反力装置的要求;⑥安装反力架并锁定于精轧螺纹钢上;⑦开启油泵,千斤顶开始工作,当千斤顶行程至12~14cm时,锁定精轧螺纹钢,千斤顶回油,调整反力架位置。重复上述步骤,直至主梁提升至设计高度;⑧安装托架、推进小车;⑨主梁就位。

四、提升过程中的几个细节处理

(一)精轧螺纹钢与主梁的连接

在主梁两侧加焊耳板,在耳板上开槽口,两槽口中穿放一根提升扁担梁,用锚具将精轧螺纹钢锚固在主梁上,在耳板外侧对提升扁担梁焊接挡块,进行限位处理。

(二)开始提升前对主梁吊点处测量抄平,根据测量结果,利用顶升千斤顶对主梁进行调平,确保精轧螺纹钢筋在提升过程中始终处于铅垂状态,防止精轧螺纹钢筋与提升主梁、垫枕等的孔壁发生摩擦。

(三)千斤顶顶升过程中同步性的控制

千斤顶按照1、2、3、4进行编号,每台千斤顶配置3名施工人员,其中1人专职用钢板尺量测千斤顶活塞伸长量做好记录,以对讲机进行沟通,保障4台千斤顶同步、正常工作,将其行程差值控制在要求范围内。

(四)精轧螺纹钢采用连接器进行连接

1、单根精轧螺纹钢不能满足提升高度的要求,采用配套连接器进行连接;精轧螺纹钢的锚固通过配套锚具实现。采用单根长度为11.5m的精轧螺纹钢3根,通过2个连接器连接。

2、精轧螺纹钢连接器部位的锚固处理

该部位的锚固在垫枕2(横置在提升主梁上)上进行处理。具体做法:参照垫枕2加工一小垫枕,设计为左右两部分,焊接耳板以螺栓连接,中间缝隙满足精轧螺纹钢通过;在每个连接器下提前带上锚具,当其通过小垫枕前,打开小提升主梁连接螺栓,当垫板通过后,再将小垫枕栓接为一体,准确就位。

为了保证精轧螺纹钢筋连接器能够从垫枕2及小垫枕中通过,需要加工三个钢结构垫块,依照千斤顶的行程,每个钢结构垫块的高度一次14cm、26cm、26cm,平面尺寸应大于千斤顶的油缸面积,整套提升系统需要增加这种钢垫块36个。

在每个千斤顶的位置搭设三脚架,安装一个1吨拉链葫芦,用于起吊垫枕3。

(五)防风措施

由于该桥位处于两山之间,提升时设置防风措施。下部墩身横向坡度为50:1,随着提升高度的增加,移动模架主梁到横向墩身的距离增大,提升时采用自制可调限位器,保持限位器到墩身2~3cm的距离。顺桥向,在底模横梁焊接型钢作为前后限位。

五、几点经验

1、四台提升千斤顶采用同一套供油系统,可以使整个提升过程同步进行。

2、采用特制自锚装置的千斤顶,可以防止每个行程提升时意外下滑。

3、采用大行程的千斤顶,可以提高提升速度。

4、精轧螺帽受力端为锥形,在垫板的锥形槽内容易发生多方向转动,提升时易发生横向移动。

六、结论

 移动模架现浇箱梁施工在客运专线中占的比重较大,采用地面拼装整体提升技术,对起重设备吨位要求低,可以有效解决大吨位高空拼装的难题,对客运专线移动模架施工有一定的参考意义。