某大桥钢箱梁吊装工况浅析

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

张金玲 陈欢欢

中国电建市政建设集团有限公司 天津市 300000

摘要

大吨位吊装作业中,起重机、吊具的选择和吊物的分解与起重吊装方案紧密相关,起重机的平立面尺寸、地基性能也是影响吊装方案制定的关键,尤其是软弱地基或存在软弱下卧层地基更是值得关注的重点。


关键词

作业工况 地基承载力 软弱下卧层 换填碎石

正文

 

一、 工程概况

1. 钢箱梁最重分块尺寸重量表

节段号

梁段编号

最大外形尺寸

(mm)

数量

单重(t)

总重(t)

备注

P节段

8

3200×3302×17500

2

40.44

80.89


吊物自重:

2. 吊装作业场地

QQ图片20240124212140.png

2:吊装作业场地平面及立面图

 

最重梁段位于河道岸坡处,经查询地质资料,地层分布自上而下为:

粉土层:位于地面以下0~3.1m,天然含水量平均值为23.0%,天然孔隙比平均值为0.748。标准贯入试验原始锤击数平均值为4.5击,修正锤击数平均值为4.3击。地基承载力基本容许值 100KPa。

粉砂层:位于地面以下3.1~6.3m,标准贯入试验原始锤击数平均值为14.5击,修正锤击数平均值为10.9击。地基承载力基本容许值 100KPa。

粉细砂层:位于地面以下6.3~13.2m,标准贯入试验原始锤击数平均值为14.5击,修正锤击数平均值为10.9击。地基承载力基本容许值 120KPa。

 

二、 设备和工具选择及计算

1. 卸扣

根据《一般起重用D形和弓形锻造卸扣》(GB/T25854-2010),选用卸扣型号为:卸扣GB/T25854-6-DX50,极限工作荷载50t,自重约36kg。

单个卸扣自重:

2. 吊索

根据《建筑施工起重吊装安全技术规范》(JGJ276-2012),拟选用4条直径56mm的6×37钢丝绳,钢丝绳容许拉应力【Fg】/A=1850N/mm2,单根钢丝绳破断拉力总和不小于2175kN,单根钢丝绳重91kg。钢丝绳起吊时的尺寸和角度如下图,吊钩至吊物顶面的距离、吊点至吊钩的水平距离均为5.8m,吊索与吊物顶面夹角为45°。

单根吊索自重:

图片6.png 

3:吊索平面和立面图

QQ图片20240124212245.png

单个卸扣极限工作荷载为50t,满足规范要求。

3. 吊机

(1) 拟选用350t履带吊作为吊装吊机,其中性能表如下:

 

 

(2) 起重量验算

吊物、吊具总重:

吊机主臂长度54m,最大工作幅度:(相关尺寸参照吊装作业立面图)。根据350t履带吊性能参数表,当吊机主臂长度54m,工作幅度28m时,额定起重量为47.2t>41t。

图片7.png 

5:吊装作业立面图

(3) 起升高度验算

QQ图片20240124212407.png

(4) 起重机臂杆最小长度验算

因梁段吊装时须跨越桥梁临时支架及工作平台,应进行起重机臂杆最小长度验算。

QQ图片20240124212442.png

三、 地基承载力验算

1. 工况1:当吊臂垂直于履带方向时

图片8.png 

6:吊装工况1作业平面图

(1) 履带基础受力验算

QQ图片20240124212549.png

(2) 地基承载力验算

根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),履带宽度为1.2m<3m,基底位于地基表面,无须对地基承载力特征值进行修正。根据地勘资料,原状地基表层为3.1m厚的粉土层,地基承载力特征值:,不满足承载力要求。

对原地基进行整平压实,并碾压填筑1m厚的级配良好的碎石,根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012),采用轻型击实试验测得级配碎石的最大干密度,压实度λ≥97%,查表取碎石地基承载力特征值:,取压实后重度:,碎石层满足承载力要求。

(3) 软弱下卧层验算

碎石层厚度:,履带基础平面尺寸:,查表取碎石层压力扩散角:

软弱下卧层顶面处的附加压力值:

软弱下卧层顶面处土的自重压力值:

软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值:

。满足承载力要求。

 

7:换填碎石断面图

2. 工况2:当吊臂与履带方向成45°角时

 

8:吊装工况2作业平面图

(1) 履带基础受力验算

以过吊机中心点且垂直于吊臂的方向为轴计算吊物、吊具、吊机自重和配重重力的合力矩:,则此三个力的合力对吊机中心的偏心距:,取垂直于履带方向为x方向,平行于履带方向为y方向,

以左侧履带中线为轴验算x方向力矩平衡:,代入数值:,解得右侧履带支反力:,作用于履带中心点。

以过吊机中心点的x方向为轴验算y方向力矩平衡:,代入数值:,解得右侧履带支反力:,作用于履带中心点以上

(2) 地基承载力验算

根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),右侧履带所受支反力的合力矩:,合力偏心距:,为小偏心,右侧履带基础底面最大压力:

3. 工况3:当吊臂平行于履带方向时

 

9:吊装工况3作业平面图

根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),以过吊机中心点且垂直于履带的方向为轴计算吊物、吊具、吊机自重和配重重力的合力矩:,则此三个力的合力对吊机中心的偏心距:,为小偏心。

两侧履带基础底面最大压力:。满足地基承载力要求。

综上所述,履带吊起重作业过程中,当吊臂与履带方向成45°角时为最不利作业工况。

参考文献:

1]《工程地质手册》编委会,工程地质手册(第五版),中国建筑工业出版社。

2陈进,级配碎石换填法处理软土地基工法,建材与装饰2016年5月

 


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