重庆绕城高速与江合高速江津区连接线一期工程东风水库中桥预应力空心板吊装方案施工单位：重庆博达建设集团股份有限公司编制日期：2009年6月东风水库中桥预应力空心板人字扒杆（双钩吊鱼法）吊装方案一、工程概况东风水库中桥为4跨20米的先简支后连续的预应力空心板梁，梁重在27.5t~31.5t之间，共计56片。

根据该工程桥头场地狭小，板梁数量少的实际情况，决定采用双钩吊鱼吊装法架梁。

该法设备简单、经济，但技术性较高，适用于桥高水深、桥下无法操作的桥梁，它以斜拉桥应力方式为原理，力的使用合理，设备轻便，准备工作较短。

二、主要施工方法吊鱼法是在要架梁的前方预立一付超过跨度一半长的人字扒杆，扒杆把梁钓过去。

(见图1)这种方法在全国各地桥梁架设中曾多次使用过，当梁钓出半跨后，梁就会产生低头下冲，必须做好保险才能保证安全。

双钩吊鱼法与传统的吊鱼法有相似之处，但两者有本质上的区别。

双钩吊鱼法是在待架桥跨的两侧桥墩上都立人字扒杆，用这两组扒杆吊抬梁，架梁前进，前后两组扒杆随着梁位置的变化受力也随之变化，梁始终能保持平稳水平前进双钩吊鱼法吊装具有准备工作较短，吊装费用比利用双道梁架桥机等费用低的特点。

1、板梁出坑及运输操作板梁出坑板梁在预制场采用30t液压千斤顶两只同时顶梁的一端，在顶之前，先将梁的另一端进行加固。

在安装千斤顶时，要注意位置的准确性，特别注意板梁两边受力平衡，顶梁起动后，要注意用木板塞在梁底进行保险。

在顶到一定高度时装入运梁平板车，放好后再顶梁的另一端，装入平板车。

运输利用5t卷扬机或50装载机拖运作牵引力进行运输，根据计算运输过程中牵引力是梁自重的1/8，用5t卷扬机作为牵引，引动力绰绰有余，卷扬机采用φ17.5mm的钢丝绳，安全系数为4.4倍。

将梁运输到桥头再进行吊装准备工作。

2、双钩吊鱼法架梁实施方法扒杆的竖立在桥高水深的情况下，如何在对面墩顶竖立扒杆，这个问题历来是架梁工作的难点，更是吊鱼法架梁的难点，现举架20m板梁为例，说明其方法。

桥0#、1#墩间为20m板梁(见图3)，是在桥高水深处，首先要在0#台位上组装好人字扒杆①、②，用一般方法在0#台竖立起②扒杆，再在①扒杆上安装辅助人字扒杆和钢丝绳滑轮组，利用已立好的②扒杆将①扒杆吊起，并沿桥墩垂直下落，再利用设在前方的滑轮组将①扒杆脚逐步拉向1#墩并呈上倾状态，此时利用①杆上辅助人字扒杆的滑轮组将①扒杆竖立于1#墩顶。

板梁吊装采用两套滑轮组，先将第一套滑轮组挂在梁板的前端吊点上，然后将滑轮组的卷扬机收紧，吊离板车。

再将第二套滑轮组拉到第一套滑轮组所吊位置挂好。

组成双滑轮组并收紧。

前端的卷扬机再进行吊装，同时，后端卷扬机放松，使板梁平稳匀速前进。

将板梁的后端运到第一套滑轮组原所吊位置，再放松第一套滑轮组返回板梁后端吊点进行挂好，再收紧，调离板车，同时3号卷扬机放松拆除。

这时前后两端起重卷扬机同时放松，将梁放到盖梁上。

横移梁方案除采用梁下设滚杠用倒链滑车横移外，还可将人字扒杆变为独脚扒杆，增设横向缆风绳，利用滑轮位置的横移而将梁移动(见图4)。

本桥拟采用以二者相结合的方法。

横移后再进行安装，校正，就位。

三、架梁设备应力的计算1 架桥器材①扒杆扒杆是由两支型钢格构，在顶端用钢铰组成八字形，钢铰接处挂起起重滑车组，在下设置防滑钢丝绳或横拉杆以承受水平推力。

②16t吊车两辆，用来起吊储存的梁板到轮胎平车上。

③卷扬机三台，功率分别为11Kw。

卷扬机用来带动钢丝绳竖直吊梁，带动钢丝绳牵引轮胎平车和纵向定位梁板。

④手葫芦四个，安全荷载均为：5吨。

⑤起重滑车组两对，导向滑车组四个。

⑥卡环（卸扣）两个，安全承载力35吨。

⑦齿条千斤顶两个，安全荷载15吨，用来将扒杆从盖梁移动到梁板上。

⑧钢丝绳3根，其中两根用来竖直吊装梁版，一根用来纵向扒杆骨架定位梁板。

⑨轮胎平车两个，用来运输梁板。

⑩骑马式钢丝绳夹若干，用来夹住缆风绳。

2 扒杆纵向“钓鱼”架设受力计算用设在安装孔墩台上的两副人字扒杆，配合运梁设备，以绞车相互牵吊，在梁下无支架，无导梁支托的情况下，把梁悬空掉过桥孔，再横移、落梁，就位安装。

一般主扒杆高度不宜小于梁长的1/2，其有效高度不宜小于梁长的30%。

2.1 牵吊绳张拉力吊梁过程中为了确保安全，在“钓鱼”的前阶段，钢丝绳不是吊着梁前面的吊环，而是捆着梁体，如图（1）所示。

当梁体运输到靠近b墩时，再取回后面的钢丝绳改换后面捆住梁体，如图（2），然后再缓慢将梁移动前行，到盖梁的正上方时再下落到枕木上。

这时再将前后钢丝绳改换到吊环上，将梁体精确定位。

精确定位时前后方向由卷扬机带动一钢丝绳来调整，左右方向由两个链条葫芦来调整。

架桥全过程中，吊绳拉力与梁体轴线方向几乎都保持垂直，不会对梁体产生较大的轴力！F BA图1 扒杆“钓鱼”架设 BA图2 改换吊绳吊装的梁板中有长为19.4m 、19.46m ，现在选取19.46m 的边板作为计算对象，其体积为12.6m3 ,实际重力为G=12.6×25×1.05=330.75kN(考虑5%的施工误差)。

滑车组质量为2×50kg,Ф19.5钢丝绳密度为1.327kg/m,其长度为8×11m ，则钢丝绳的重量为：1.327×8×11=116.78kg 。

吊具总重为：M=（2×50+116.78）120×10=2167.8N=2.168kN 。

图中：a=11.832-0.85-0.6-=10.382 m ，b=11.832-0.85-0.2=10.782m ，l=20 m ，l ’=0.8m ，h 1= h 2=11.832m()()P xb a al x a x l T --+-=221 (1)()()P xb a al b x l x T --+-=222 (2)P ——预制梁重力的1/2+吊具重力+冲击荷载K ——动荷载系数，对电动卷扬机为1.1；对手动卷扬机为1.0 吊装重力为：P=0.5KG+M=0.5×1.1×330.75+2.168=184.08kN 因为3,3l b l a ≥≥，故x=0时，08.184max 1==P T kNx=l 时，08.184max 2==P T kN当预制梁前端接近B 墩，T1牵吊绳解下改系到梁的后端，T2牵吊绳全部承受梁的荷载时：()P bb l T 222'+=(3)P bl H '=(4)由公式（4）得：kN H 66.1308.184782.108.0=⨯=2.2风缆的拉力这里的风缆拉力不是真正的风缆拉力，S1 、S2是两根风缆拉力的合力，吊装过程中拉力分别为：()()[]P x b a al m m h x x l S --+-=2211 (5)()()[]P x b a al n n h x x l S --+-=2222 (6)因为a ≠b ，则S1在ba l a x +=时最大，此时x=9.905()()[]kN S 12.9908.184905.9782.10382.1020382.10252566.13905.9905.92022max 1=⨯⨯--⨯⨯+⨯⨯-=S 2在ba lb x +=时最大，此时x=10.095()()[]kN S 5.9008.184095.10782.10382.1020382.104040832.11095.10095.102022max 2=⨯⨯--⨯⨯+⨯⨯-=2.3 扒杆所受的竖直轴向力 2.3.1吊装荷载P 产生的竖向力()()[]P x b a al m x l m x a N ---+=)(1 (7)()()[]P x b a al n x l n bx N ---+=2 (8) 因为l n m ≥、，故x=0时，kNP N 08.184max 1== x=l 时，kNP N 08.184max 2==2.3.2 起重滑车绕出绳对扒杆的压力 起重滑车绕出绳对扒杆压力：()112--=nk n f Pf f f N (9) ()kN N 9.20102.108.18402.1102.102.1101102=-⨯⨯-⨯=2.3.3 缆风绳初拉力对扒杆的竖直压力缆风绳由于自重会对扒杆产生一个初压力，计算式为：()∑=αsin 03S N (10) 12108cos w ql S α=(11) w1缆风绳的自重挠度，m ，一般取l1的3%—5%。

型号为Ф26，6×37的缆风绳，其长度密度为2.359kg/m ， q=2.359kg/m=2.359×102kN/m ，α=arctg （12/25)=25.641， l1=12/sin α=27.731，w1=0.04 l1=1.109m ，由（11）式得：kNS 843.1109.18641.25cos 731.2710359.2220=⨯⨯⨯=-四根缆风绳对扒杆产生的总压力由（11）得：N3=4×sin25.641×1.843=3.19kN 3 典型截面内力计算3.1边板就位时受力分析T钢丝绳拉力H手葫芦拉力p梁的吊装重力就位时对梁的受力分析图（5）图4 就位时边梁受力平衡 图5 A 点的受力平衡扒杆两肢，每肢长度为12m ，下脚间距为4m ，两肢夹角为2α，α=arcsin(2/12)=9.594o 扒杆尺寸示意如图（3）。

边板就位时，横向必须有链条葫芦的保护，防止其向两边滑移。

对梁体进行受力分析如图（4）。

为了保证板梁精确就位，图（5）中d=0.45m 。

Ф=arctg(2-0.45)/11.832=7.463o ，θ=α-Ф=2.131o ，β=α+Ф=17.057o 。

由图（4）钢丝绳拉力为： T=P/cos Ф=184.08/cos7.463o=185.653 kN 。

链条葫芦拉力为：H= Tsin Ф=185.653×sin7.463o=24.114kN<30 kN （链条葫芦的安全荷载为3t ，符合要求。

）扒杆尺寸示意图（4）T +对A 点的受力分析图（6）图（5）以A 点为对象进行受力分析，在力的三角形中由几何关系有：()θββ--+=02180sin sin N T M ，求得：M=184.34 kN 缆风绳对扒杆的轴向压力为：kN N 618.1594.9cos 203= 故扒杆所受的总轴向压力为：N=184.34+1.618=185.958 kN 4 扒杆截面选择本扒杆采用直径275mm 的无缝钢管，管壁厚度为10mm 。

5 混凝土锚碇计算桥头地锚埋置在风化页岩里，采用片石混凝土地锚。

浇注地锚时尽量将埋深，其几何尺寸为长3.6m ，宽1.5m ，深2.5m ，混凝土容重γ=25kN/m3，则混凝土地锚的重力为：G=25×13.5=337.5 kN 。