贝雷桁架双导梁架桥机施工工法剖析.doc
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贝雷桁架双导梁架桥机施工工法广西长长路桥建设有限公司主要完成人：姚青云、黄云、苏焕全、林友彬、陈升1 前言1.1一直以来，贝雷桁架双导梁架桥机在梁桥建设中运用非常广泛近年来由于行走系统及起重系统的改进，贝雷桁架双导梁架桥机的机械自动化程度逐步提高，已能实现桥梁全幅面架设大梁，可携边梁一次横移到位落梁安装，具备横移、纵移及自行过孔的能力，其安全可靠度及施工效率显著提高，跨径20ｍ以下预制梁一天一般可完成8~12片安装，跨径20ｍ～30ｍ大梁一天一般可完成6~10片安装，跨径30ｍ～40ｍ大梁一天一般可完成3~6片安装1.2专业化厂家成套生产的双导梁架桥机费用一般比较昂贵，施工企业一次性投入多架桥机的吊重能力大，其整机重量亦大，运输成本不菲因此在大梁重量70T、长30m以下的工况，采用贝雷片组装的双导梁架桥，其施工效率，可操作性，安全性等虽与专业厂家成套生产的双导梁架桥机相比并不逊色，且由于贝雷片是通用材料，广泛应用于多个行业，通过公司自有或采取租借等方式很容易筹备到贝雷片，一次性投入及施工总成本会降低1.3我公司以前多采用贝雷片组装架桥机，本工法依据相关规范及以往多个项目的贝雷桁架双导梁架桥机安装施工经验编制。
2 工法特点2.1 贝雷桁架双导梁架桥机工法特点2.1.1 采用贝雷片拼装导梁，方便装拆，便于运输； 2.1.2可根据吊重及跨度大小确定导梁使用贝雷片的数量及布置形式，结构合理，使用灵活；2.1.3附属的设备及装置一次性投入相对少，可周转使用次数多； 2.1.4配置纵横驱动装置，可实现三维吊梁安装就位，边梁可一次横移就位；2.1.5 通过挂梁配重，自行过孔，过孔工作量较少；2.1.6 前、后支腿可伸缩调节，可适应不同高度的梁板安装；2.1.7 架桥机内空、行走轮间距可调整，适应性强2.1.8设计及施工人员都要熟悉贝雷片构造及性能，严守操作规程，才能确保施工安全、顺利3 使用范围3.1适用于40m跨以下的各种梁桥（直桥、斜桥、曲线桥），大、小批量的梁板安装，具有一定的经济效益在山谷陡峭、道路峡窄的高山地区使用，经济效益较好3.2 贝雷桁架双导梁架桥机局限性3.2.1构件多，设计和安装都要求具有较丰富经验的人员严格把关； 3.2.2构件短，进行跨径大于30m或吊重大于90T以上的大梁安装时挠度大、刚度低，组拼及加固要求高；3.2.2相对于工厂生产制造的专业架桥机，安装跨径大于30m或吊重大于90T以上大梁时，贝雷桁架双导梁架桥机组拼时间较长。
4 贝雷片参数及性能特征4.1贝雷片参数4.1.1材料特性装配式公路钢桥（简称“321”钢桥，俗称贝雷片）是在原英制贝雷桁架桥的基础上，结合我国国情和实际情况研制而成的快速组装桥梁钢桁架，材料为16Mn 16锰钢的允许拉应力、压应力及弯应力： 210 Mpa 16锰钢的允许剪应力： 120Mpa销子为30铬锰钛，插销为弹簧钢，30铬锰钛的拉应力、压应力及弯应力 0.85×1300=1105 Mpa30铬锰钛的剪应力：0.45×1300=585 MPa 4.1.2桁架片特性图1 贝雷片结构图4.1.2.1桁架上下弦杆系由各两根10号热轧槽钢背靠背组合而成，腹杆由8号工字钢组成，每节321桁架片重量为270Kg，每个销子重量为3Kg；4.1.2.2 “321”钢桥在大多数情况下，最大跨径是由容许弯矩控制，但在个别情况下，是由剪力控制321”钢桥（贝雷）弦杆截面及力学特性: 弦杆截面积 A（cm2）：2×12.74=25.48弦杆惯矩 Ix（cm4）：396.6 弦杆截面模量 Wx（cm3）：79.4自由长度 Lp（cm）：75长细比 λ= Lp/r ：19弦杆回转半径（cm）：3.94图2弦杆断面图纵向弯曲系数 φ：0.953弦杆纵向容许受压荷载（KN）：663容许内力指的是跨中弯矩和支点剪力；桁架销子双剪状态容许剪力：550KN（销子直径为49.5mm）；弦杆螺栓允许剪力：150KN，允许拉力：80KN。
桁架单元杆件性能（单个贝雷片）：杆件名 材料 断面型式 横断面积（cm2） 理论容许承载力（KN）弦杆 16Mn 2][10背靠背 2×12.74 560竖杆 16Mn 8#工字钢 9.52 210斜杆 16Mn 8#工字钢 9.52 171.54.1.2.3桁架片几何特性表结构构造 截面模量 Wx（cm3） 惯性矩Ix（cm4）单排单层不加强 3578.5 250497.2 加强 7699.1 577434.4上弦加强 W上=7443 W下=3721 359728双排单层不加强 7157.1 500994.4 加强 15398.3 1154868.8三排单层不加强 10735.6 751491.6 加强 23097.4 1732303.2双排双层不加强 14817.9 2148588.8 加强 30641.7 4596255.2三排双层不加强 22226.8 3222883.2 加强 45962.6 6894382.84.1.2.3.1单排上加强 W、 I参数计算①求中性轴位置：加强后，设中性轴O4-O4距贝雷片形心轴O-O距离为X（x+700）×25.48=(750-x) ×50.96x=26.67cm图3 中性轴计算示意图②IO3-O3=4×(I[10+A[10×52） =4×(198.3+12.74×52） =4×516.8 =2067.2(cm4)A上=4×12.74=50.96(cm2)A下=2×12.74=25.48(cm2)IO4-O4=[2067.2+50.96×(75-26.67)2]+[25.48×(26.67+70)2+(198.3+12.74×52）]=359728(cm4)W上=359728/(75-26.67)=7443(cm3)W下=359728/(70+26.67)=3721(cm3)4.1.2.4桁架容许内力表（查《桥涵》下—P----）表1 桁架容许内力表不加强桥梁容许内力单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩（KN·M）788.21576.4 2246.43265.44653.2剪力（KN）245.2 490.5698.9 490.5698.9 加强桥梁容许内力单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩（KN·M）1687.53375.04809.46750.0 9618.8剪力（KN）245.2490.5698.9 490.5698.9注：按上述允许弯矩反算弦杆弯应力得[σ]=788.2×106/(3578.5×1000)=220 MPa按上述允许剪力反算腹杆拉(压)应力得[σ]=245.2/2×103/(9.52×100)/0.7=184 MPa5架桥机性能参数及组成结构5.2 架桥机性能参数5.2.1以贝雷片双导梁30m/70T架桥机为例，其主机部分主要性能参数如下表：表2 架桥机部分主要性能参数表序号项目名称单位参数值1额定起重量t702主机总重量t<753适宜跨度m≤304适宜梁型T型、工型、箱型5整机功率Kw58.66架设梁片适宜坡度%57架设斜交桥交度度0~458吊梁纵移速度M/min39吊梁起落速度M/min1.010吊梁整机横移速度M/min311吊梁跨中挠度mm6012过孔悬臂挠度mm40013架设曲线桥最小半径m25014单元构件最大长度m615单元构件最大重量t316过孔方式轨道自行17喂梁方式尾部运梁车18适应风压N/㎡250(吊梁)600(空载)19架梁效率片/h120控制方式手动电控5.2.2结构组成该机主要由主导梁、前支点（腿）、中支点、后支点、横梁、龙门吊、横移轨道、电气控制等系统组成。
5.2.2.1材料设备表表3 架桥机材料设备表材料设备名称规格单位30m/70T25m/70T20m/60T备注固定部分天车组40T套2含5T慢速卷扬机、4门40T定滑车组门吊40T套2含驱动平车滑车50T/4门台2前支腿60T套1可调整高度、含驱动装置中支腿套1驱动轮方向可调后支腿套1可调整高度钢丝绳φ22×50m条2架桥机起重绳横移轨道米按桥宽配置可调整部分贝雷片300×150片1025244支撑架115×118片104//可连接三排贝雷片支撑架115×118片/8068加强弦杆300cm条204104/贝雷销φ49.5根1929680支撑架螺栓套624320272钢轨43#米1027866枕木18×20×140cm根14411294注：本表不含运梁轨道、横移轨道、过孔轨道所需枕木5.2.2.2架桥机结构部件重量表表4 架桥机结构部件重量表序号部件名称规格单位重量(Kg)1天车总成40T套25002龙门吊40T套25003前支腿60T套25004中支腿套20005后支腿套7306。
