钢混结合梁上梁方案

1、天津市地铁一号线工程、第29标段钢混结合梁钢梁安装方案一、工程概况天津市地铁一号线工程，第29标段工程位于天津市河西区大沽南路道路中 心线上，其中工程中的第（51（54墩位区间结构，跨越现天津市东南半环海河大 桥引桥工程，地铁主线路位于海河大桥主体结构的上方，地铁与海河大桥两条主体结构线路平面布置夹角约为 65°。由于现海河大桥桥面较宽，因此地铁线路 设计墩位之间的跨度较大，故跨越海河大桥的地铁主线结构设计为钢与混凝土结 合梁构造。地铁线路跨越海河大桥区段，结构构造设计为三跨一联的钢混结合梁， 各墩 位之间的跨径为40+46+40m总长共计126m桥梁主体由钢结构梁构成，全部钢 梁共

2、分成7个梁段制做，施工时分段进行安装，安装架设后，梁段之间用拼接板 通过高强度螺栓连接成一体。二、现场状况本工程是地铁主线跨越天津市东南半环海河大桥工程，工程位于大沽南路海 河大桥位置处。工程现场现地面最高处高程为 3.59m （51号墩位处），最低处高 程为3.30m （54号墩位处），钢混结合梁梁底处高程为15.1515.2m,海河大 桥桥面高程为9.95m。因此根据上述数据计算（参见图1）。地面与钢混结合梁底部之间的距离为11.56m （地面最高点至钢混结合梁梁底点之间的距离）。海河大桥与钢混结合梁底部之间的距离为5.2m （桥面至钢混结合梁梁底点之间的距离）。三、钢梁结构主要技术数据根

3、据设计图纸，本标段钢混结合梁结构中的钢梁共分为 7个段落，分段后的 钢梁梁体高2.2m，顶面宽6.4m,底面宽5.6m,钢梁长10.4926m 梁重53 123.6t，各梁段的具体数据参见表1。钢梁部分在安装时，可按梁的段落依次分段进行安装，安装时在各梁段接头 位置处需设临时支墩，然后通过高强度螺栓将钢梁连成一体。各梁段的布置情况 参见图2。15.2 一二rT9.959.95海河大桥3.373.593.5411.4000cm4600cm4000cm：54立面图丨钢I混结合丨梁0外环线万向海河大桥海河大桥海河大桥3.30外环线万向大沽南路海河大桥海河大桥图1、钢梁位置示意图3.59临时支墩分段位

4、置钢混结合梁外环线方向4000cm4600cm52外环线方向4000cm5451分段位置钢混结合梁53t1049200094.4t96.2t502600cm123.6t-| 96.2t丁96.2t94.4t53t195020001049 十5354图2、分段情况与相应重量钢梁结构构造形式为单箱双室敞口式箱梁， 钢梁全部由钢板通过焊接形成一 个整体，钢梁构造截面形式参见图 3。560cm图3、钢梁截面构造形式钢梁各梁段尺寸与重量表1段号外形尺寸（长x宽x高cm）重量（t）备注1049X 640X 22053.0位于海河大桥上部2000X 640X 22094.4位于海河大桥上部1950X 640

5、X 22096.2位于海河大桥上部2600X 640X 220123.6位于海河大桥上部1950X 640X 22096.2小部分位于海河大桥上2000X 640X 22094.4位于大沽南路上1049X 640X 22053.0位于大沽南路上四、架梁设备与方法由于钢梁部分位于现海河大桥上，且单位重量较大，当采用大吨位汽车吊进 行钢梁架设时，将会对海河大桥结构构成危害，因此钢梁的架设拟采用架桥机配 合导梁的方法进行安装。施工时导梁由碗扣型支撑架支撑于所安装钢梁部位的两 侧，然后在导梁上设可沿导梁行走的起重平车 4部（架桥机QLM40t起重平车设 备），用于梁起吊后的纵向移动就位。再在起重平车上

6、设钢立柱和钢横梁，然后 在钢横梁上设可横向移动的起重平车 4部（架桥机QLM40t起重平车设备），用于 梁起吊后的横向移动与就位，最后在上面架桥机起重平车上各设一台 5t卷扬机, 用于钢梁的提升工作。（一）导梁导梁为“装配式公路钢桥”主梁，按钢梁纵向线路设置于各墩位拟安装钢梁 位置的两侧，导梁的构造为三排、单层并设下部加强弦杆构造形式（参见图4）。为满足所钢梁梁体在导梁之间内运行的需要，两条导梁之间的净距离为7m。根据钢梁的重量（最重的段123.6t），并根据重力作用点数量（在导梁上共设有 四个起重平车），因此作用于导梁上各点的重力最大时应为：123.6 - 4=30.9t （未 计起重设备重

7、量），当考虑到导梁上起重及其它设备以及导梁“桁架片”的重量 时，导梁上各点的重力最大时约为 35t o为便于导梁上起重平车的行走，导梁按水平位置设置。且为满足钢梁安装的 需要，导梁的总长度为129mo考虑到钢梁的安装不得受导梁下支撑材料影响的 问题，因此导梁的设置高度应在钢梁所在位置最低点且略底一些位置处，所以导梁的设置高程拟为15.04m参见图4。4、导梁布置示意图为保证导梁的牢固性与稳定性，在导梁下支撑架上每间隔6或9m设一道36# 工字钢，将两侧导梁相互连接起来，工字钢同导梁用螺栓相互固定，同时在导梁 两侧设斜向钢支撑，用以控制导梁的稳定性参见图 5 o15.0436#工字钢195斜撑型

8、钢螺栓固定810cm195导梁固定示意图为进一步的对导梁进行加固，在浇筑号墩位处箱梁的混凝土时，在混凝土 箱梁顶部按图6所示位置予埋15X15X1cm的钢板，当进行导梁安装时，采用型 钢一端同箱梁上的予埋钢板焊接，另一端同导梁桁架片用螺栓进行固定。（参见图6）。支撑型钢桁架导梁50cm以浇筑的梁体予埋钢板桥梁中心线54图6、导梁同®号墩位箱梁固定示意图（二）支撑架导梁的支设采用WD碗扣型支撑架进行支撑，支撑架采用斜向牵拉的方法进行固定。根据受力荷载和桁架片主梁的长度以及碗扣型支撑架允许的支撑力、稳定性、支撑高度等因素。导梁下的支撑架平面布置按图 7所示进行设置，每个支 撑框架布置间距

9、15m每组支撑点布置间距6与9m每个支撑位置共设有20个 支撑点（碗扣支撑架立杆）。由于导梁“桁架片”单片长度为 3m根据支撑立杆的布置形式，在重力作 用点下，桁架片下面共设有20棵碗扣支撑架立杆，根据支撑架上最大时的荷载 重量（35t）计算，每棵碗扣支撑架立杆所支撑的荷载，最大时应为35宁20=1.75t， 也就是说每根支撑立杆承受着约 1.8t的重力。根据有关碗扣支撑架允许支撑荷 载的规定（当支撑架高度小于10m时每棵立杆最大支撑荷载为 3t，当支撑架高 度大于10m时每棵立杆最大支撑荷载为2.7t ），因此导梁下的支撑架能满足其上部荷载的需要。由于本工程位于现大沽南路机动车道和海河大桥上

10、，所以支撑导梁的碗扣支 撑架立杆均位于地面结构层上，因地面结构层单位承载力很高，故支撑架的立杆 可直接支撑在地面结构层上，不需作任何处理，但必须保证下托同地面严密接触， 不得有空隙。在设置支撑架时，考虑到支撑架的长、细比与稳定性的问题，将相邻的四个 支撑点（组）用碗扣支撑架立杆联系起来， 这样就形成了一个11.4mx 8.4m的支 撑框架（参见图5每组支撑框架共有立杆148棵），用以扩大支撑架搭设面积， 减小支撑架长、细比数值，增加其稳定性。同时沿支撑架立杆沿横、纵方向按图 7所示，设置双向剪刀撑，剪刀撑材料为直径 48mm的脚手钢管，脚手钢管用脚 手卡同碗扣支撑架立杆相连接，剪刀撑设置角度为

11、4560°。支撑架搭设时在其下部设可调底座进行立杆水平高度的调整，在各支撑点立杆上部设可调上托进 行导梁设置高度的调整（参见图 5）。11i设置上托的立杆1碗扣横杆二|_r不设置上托个立杆钢丝绳 剪刀撑n1,A,JX31 1J i剪刀撑设置位置:'1*60 f 60 彳 60 彳60 彳 120cm 彳 120cm 彳 120cm 彳 60 扌 60 f 60 扌 60 “8.4m0图7、导梁下支撑架平面布置示意图支撑架的设置高度分为两种，一种位于现大沽南路地面上，支撑高度为 11.45m。另一种位于海河大桥上，支撑高度为 5.09m。由于位于地面上的支撑架 较高（为11.4

12、5m）,相对稳定性较差，因此对位于地面上的支撑架还将按线路截 面（桥梁横向）再设地锚斜拉固定，以确保支撑架的稳定性。地锚的设置形式为： 在地面上开挖不小于1立方米的坑，在坑内浇筑混凝土，然后在混凝土内埋设钢 筋拉环，支撑架搭设时采用钢丝绳对支撑架双向斜拉固定，其设置形式与钢管剪刀撑相同，设置角度为4560°，每个支撑框架共设置 4组支撑点位，位于支 撑框架横向截面位置处，即导梁桁架片的下方（参见图7）。支撑架搭设完成后，在所需要支撑导梁的立杆上设可调上托，作为调整导梁高度所用。然后横向设置400X15X 15cm的方木，作为托置导梁之用。同时为保 证导梁的稳定性，在每个支撑框架上各设

13、两棵长12m的36#工字钢，以此将两侧导梁的下部连接起来，用以增加导梁和支撑架的整体性， 同时在导梁两侧工字钢 位置处设钢支撑，对导梁斜向支撑固定，保证导梁的稳定性。同时为进一步的保证导梁下支撑架的稳定性与整体性，各个支撑框架均用碗扣支撑架或交手钢管将 其相互连接起来，使导梁下的支撑架形成一个整体，参见图8图9、图10、和图11。*1 15 041-J /导梁匚3讨JCL4i*L*! 11、400X15X15cn方木r【0 L长 12m 36#:字钢0 .606060 .60120cm120cm120cm60606060710 二 i23 EL碗扣型支撑架口3.59Ii«I| 111

14、 1i11i'i图8导梁下支撑架纵向截面布置示意导梁方木位置截面400X 15X 15cm方木碗扣型支撑架15.04601206030| 603.59工字钢位置截面型钢支撑71/长12米36#工字钢=£=I 5 -1 -d 1 rir ri to-1=!F1=1906012012012012090图9、导梁下支撑架横向截面布置示意图3m3m3m3m3m3m0LH. 400X5X5cn方木k厂1k厂支撑框架连接件J厂'1J.400X5X5cm方木丨J LJ I L1长12m 36#工字钢60601 .6060120cm120cmJ120cm606016060150120

15、1201201506060601 ,60120cm120cm120cm60606060|14i1911o用于支撑的框架l7用于支即勺框架撑的框架用用3.593.5915m于支撑的框架每个支撑框架共需立杆148棵，位于地面处的立杆组装形式为 3+3+3+1.2m, 横杆共设置10层。位于海河大桥上的立杆组装形式为 3+1.5m,横杆共设置5层。从图10中可以看出导梁下每个支撑点（组）的间距最大为 9m因此支撑架 上导梁桁架片的支点距离为 9m根据装配式公路钢桥手册中关于荷载与跨 径的相关规定，当桁架片结构构造形式为三排单层并设加强且跨径为21m时，其最大可允许80级汽挂车通过，而当采用上述工艺方

16、法时，桁架片导梁上每端的 荷载最大时为70t，支撑点跨径则为9m因此导梁“桁架片”的刚度能满足荷载 的需要。（三）临时支墩的设置由于钢梁是分段进行安装的，因此在各连接点位置下设置临时支墩， 用以梁 体形成整体前的支撑，临时支墩的设置位置参见图2。支撑钢梁的临时支墩，采用碗扣支撑架进行。在进行支撑钢梁的临时支墩施工时临时支墩的支撑架同导梁 下的支撑架相互不的相互连接，以免在进行钢梁安装时对以安装好的钢梁产生影 响。临时支墩支撑架的步距，横向为60cm每排共设置10棵。纵向步距同为60cm 排数则根据所支撑梁的重量分为 46排。在支撑架的上下设可调支座用以调整 支撑架的高度，在支撑架上设两层截面为

17、15X 15cm的方木（横向长度为6m纵向长度为4m）,用以加强支撑架的整体性，同时在支撑架的四周设双向剪刀撑， 保证支撑架的稳定性，支撑架的横截面布置参见图12、13。钢梁各接点下的支撑架纵向布置排数参见表2临时支墩立杆布置表2接点位置支撑重量（kg）横、纵向排数支撑立杆数量每棵立杆支撑重量（kg）钢梁同连接点73.710X 4401.84钢梁同连接点95.310X 5501.91钢梁同连接点109.910X 6601.83钢梁同连接点109.910X 6601.83钢梁同连接点95.310X 5501.91钢梁同连接点73.710X 4401.84注:括号内数为海河大桥上数据图12临时支墩

18、设置示意图临时支撑架的基础同导梁下的支撑架相同， 均为于道路结构层上，地基承载 力较高，故支撑架下的基础不需处理，可直接设在地面上。（三）钢梁运到现场后的地面就位钢梁运到工程现场后先由汽车吊将钢梁卸车， 为便于钢梁的安装，钢梁卸到 ®52号桩位处的南侧，其号桩位南侧的导梁支撑架暂时不进行搭设， 北侧 的支撑架搭设到导梁的下方。即在O 51觴号墩位的南侧，按所需上钢梁的长度予 留出进梁的空间（10.527m两端各留50cm的工作量），同时另一侧的支撑架 也需予留出放梁的空间。为保证着一部位支撑架的稳定性， 将另一侧加设一排支 撑架，减小进梁通道处支撑架的长、细比例（参见图12）。钢梁卸

19、到地面时，在钢梁的底部两端横向各铺设一条钢轨，在钢轨上（钢梁的两侧）设型钢，然后利 用推进器，利用千斤与钢轨之间的反作用力将钢梁横向逐步移动到两条导梁中部 位置的下方，参见图12、13。钢立柱钢梁钢梁移动方向型钢3.5940单轨起重平车钢轨300X15X15cm方木0亠F=1 11 11 11 10亠E120 112011亠15.04推进器待安装钢梁钢轨图12钢梁在地面时的就位5t卷扬机QLM40双轨起重平车钢轨/ QLM40单轨起重平车i钢立柱钢梁钢轨钢枕木300x15x15cm方 木15.043.59图13钢梁地面就位后两侧支撑架搭设示意图剪刀撑7x进梁通道两端各设两 棵长12米36#工字

20、钢当钢梁移到两条导梁下方中部地面后，恢复进梁时所拆除的导梁下支撑架， 恢复后的支撑架构造形式同北侧相同， 以便于钢梁的提升施工。同时在进梁通道 两侧部位处，为加强进梁通道处支撑力，将导梁下支撑架立杆横向原60cm的布距改为30cm参见图13。为保证进梁通道部位导梁的稳定性，在预留进梁通道两端的支撑架上方， 均横向设置两棵通长12m的36#工字钢，同时设斜向钢支撑。进梁通道支撑架的平 面布置参见图14。图14进梁通道支撑架平面布置示意图（三）钢梁的运行与提升架梁设备主要由以下部件组成，在两侧导梁上安装钢轨，钢轨上设QLM40t架桥机起重平车4台，然后在起重平车上设钢立柱和钢横梁，横梁上再设钢轨与

21、 4台QLM40t架桥机起重平车，最后在上面的起重平车上各设一台5t卷扬机，卷扬机通过由5个轮子组成的滑轮组进行梁的提升工作。钢立柱由14mn厚的钢板焊接而成，截面为450X 450mm每个钢立柱均通过 12棵直径为18mm勺螺栓同下面的起重平车连接。钢横梁则由 36#工字钢焊接而 成，钢横梁长度为10m横向设置4棵，为增加其刚度在横向36#工字钢的上面 再设一棵24#工字钢，使其成为叠合梁构造形式。钢梁由劇号墩位处进行提升，梁体由O54号墩位处开始向G51号墩位方向架 设。架梁时利用起重平车上的 5t卷扬机将钢梁吊起，根据最重的钢梁计算（最 重的钢梁重量为123.6t ），每个吊点的起重量为

22、31t，卷扬机通过由5个轮子组 成的滑轮组通过10根钢丝绳进行梁的提升工作，每根钢丝绳的起重量为3.1t，因此卷扬机能满足钢梁的提升工作。钢梁提升到钢梁所在高度位置略高一些后， 停止提升，开动下面的起重平车， 起重平车沿导梁纵向移动，将钢梁运行到钢梁所在位置，然后开动上面的起重平 车调整钢梁横向位置，无误后下落梁体进行钢梁的就位（参见图 15图16）。（四）最后一段钢梁的就位当采用上述梁体架设工艺时，由于临时支墩与墩柱之间的空间影响， 最后一 段梁体将无法在051色号墩位处用上述方法进行钢梁的提升与就位。由于最后一 段梁体重量不是太大（为 53t ），且已脱离海河大桥主体结构位置，位于大沽南 路地面道路上方处，因此，这一段梁体的架设安装，将在导梁拆除后采用4台50t汽车吊进行就位。5t卷扬机QLM40双轨起重平车钢轨钢立柱钢轨i导梁钢枕木400x