浅析tp50型架桥机同步顶推.doc

《浅析tp50型架桥机同步顶推.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅析tp50型架桥机同步顶推.doc（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、最新【精品】范文 参考文献 专业论文浅析TP50型架桥机同步顶推浅析TP50型架桥机同步顶推 摘要：近年来预应力混凝土桥梁预制节段拼装施工技术被广泛应用，该种结构型式具有收缩徐变小、拼装速度快的特点，但安全风险较大，主要表现在架桥机的结构安全风险和架桥机纵移过孔时的操作风险。本文就泉州湾跨海大桥50米跨度节段预制拼装过程中TP50型架桥机纵移过孔时对同步顶推工艺进行总结分析，保证架桥机纵移过孔的安全。 关键词：架桥机预制拼装同步顶推 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 一、TP50型架桥机的结构 1、架桥机概述 TP50型架桥机是由主桁结构、支承结构、起重天车三大部分组成。其中支

2、承结构包含前支腿、前中支腿、后中支腿及后支腿四大部件。主桁全长约128米，主桁架总重约630t。两片主桁中心距为7.5米，架桥机主桁上设有一台起重量200t的天车和一台10t的桁车。主桁架下方设有一个前中支腿和一个后中支腿及前、后支腿，在各支腿的配合下实现梁块的安装和过跨。架桥机的前、后中支腿设横向、纵向和竖向油压千斤顶，可实现架桥机横向、纵向和竖向移动。架桥机最大悬挂重量2000t，最大跨度50m。 2、架桥机的主要参数 架桥机总体布置图 2.1主桁 主梁为三个等腰三角形（等腰三角形的底和高分别是：底：1.25m，高：3.15m）组成的叠加式三角形桁架结构，总重630t。 2.2前支腿 前支

3、腿上部为桁架结构，与主梁连接，下部两个箱型支腿，两个支腿间设有连接桁架，支腿下端的支撑座支撑于支腿托架上且与墩顶锚固，支承架桥机的重量及安装墩顶节段梁的重量。前支腿总重17t。 2.3中支腿 中支腿用于支承和顶伸整个架桥机，其上设有主桁架支承和横移、纵移千斤顶，驱动架桥机前移过孔和横移。单个支腿总重65t。 2.4后支腿 后支腿用于架桥机过孔倒换中支腿前移时，为架桥机后部提供临时支撑。该支腿由顶伸油缸、固定螺旋千斤顶、固定斜撑和分配梁组成。后支腿总重13t。 2.5起重天车 起重小车是架桥机的主要工作单元，设有起升机构卷扬机及控制和操作系统，起升机构最大起升高度为70m。天车总重80t。 2.

4、6架桥机液压系统说明 各中支腿均配置有竖向、横向和纵向三个方向调整的液压系统。其中竖向液压系统配置4台400280500液压油缸，顶推力为310t台；横向液压系统配置2台l6990540液压油缸，顶推力为50t台，拉力为38t台；纵向液压系统配置2台l80100-1520液压油缸，顶推力为64t台，拉力为44t台。每次顶伸行程为1.52米。 纵向顶伸液压油缸活塞直径分别为180/100mm。 主桁后退顶伸时油压作用的面积S1=3.149090=25434mm2, 主桁前进拉伸时油压作用的面积S2=（3.149090）-（3.145050）=17584 mm2。 3、节段预制梁参数 箱梁中跨共有

5、15块预制节段，即两个半块0#节段，2#15#节段各一块，每联边跨预制段为墩顶1#块一块,0#块半块，2#15#节段各一块，共计15.5块。六车道0#块重量达到131.7t，浇筑完横隔墙后总重为221t；1#块重量119.3t，浇筑横隔墙后重量为191.3t。 二、同步顶推的意义 本工程与以前施工的同类型桥梁有所不同，采用单孔全悬挂法施工，而不是悬臂法施工，在0#块两边设计未采用墩梁固结，其承受水平力能力很小，而架桥机在纵向过孔时产生很大的静摩阻力。经试验其静摩擦系数达0.27，如果采用单点顶推的话，则在另一支承处必然产生很大的摩阻力，按架桥机主梁和天车的重量800t的一半计将产生108t的水

6、平力。如果使用同步多点顶推，可以避免单点顶推产生的水平力对墩身的破坏。 1、单点轮换顶推 以前经常使用的单点顶推即只启动前后两个中支腿中的一个顶推油缸进行工作，根据主梁的位置分别启动不同的顶伸油缸。由于单个支承点的顶推力大于静摩擦力导致了主桁与滑动支承相对的位移；而另一支承点没有顶推力克服其静摩擦力，主桁与滑动支承间未产生位移，从而导致主桁不动墩顶箱梁和中支腿向一侧倾覆，在墩顶产生很大水平力和附加弯矩。 2、水平力的危害 在单点顶推或同步顶推未达到同步的瞬间会产生一定的水平力。水平力产生的弯矩由墩顶临时支座的竖向力来平衡。如将正式支座作为转点，水平力和临时支座支点的力臂相差10倍。相当于1t水

7、平力产生10t竖向支承力，对墩身结构带来一定的安全隐患。除此之外，水平力还会造成永久支座滑动，给安全造成很大的隐患。 3、受制于主体结构的先天设计及施工方案 （1）墩身结构 本项目下部结构均采用墩顶横桥向展开加横系梁的双柱式花瓶墩身，单个墩柱底为倒圆角矩形截面，截面尺寸为2.02.2（2.22.4m），横向净距1.2（1.0）m。横系梁中部高度2.0m，宽1.6（1.8）m，下缘为半径4m圆弧。 墩身的结构形式 由此可见，受制于墩身本身的结构，无法设计较强的临时支座进行受力。 （2）架梁方案的限制 本项目采取节段梁的全悬挂施工而非悬臂施工，因此设计院未考虑本桥的墩梁锚固设计。项目部根据现场实际

8、的情况，采取6跟32mm的精轧螺纹钢对墩梁进行临时的锚固。 墩梁锚固设计 由于该方案未完全将梁段与墩身进行固结，因此在架桥机走行中产生的竖向力会直接作用于墩顶的临时支座。 三、同步顶推的方法 根据以上分析，本施工工艺下该架桥机走行过孔只有采取同步顶推的方法才能满足要求。同步顶推即在所有准备工作完成之后同时启动2台中支腿的液压油缸，缓慢、均匀加压，驱动液压油顶推。当其中某一个支承点处主桁和支承滑板刚要滑移时立即停止该油缸的顶推并通知指挥员,继续顶推另一油泵让主桁同步滑移。 由于操作误差及其它因素影响，实际现场工人在操作时并不能使架桥机主桁在两个中支腿的支承上实现同时滑移。所以须根据两个支点在架桥

9、机不同的状态下的支点反力，计算出架桥机在各个状态时在两个支点处的静摩擦力，从而确定两个中支腿的油缸表读数。 1、顶推时油缸的工作状态和静摩擦系数的确定 滑板与四氟板之间的静摩擦系数受到多方面因素影响，如滑板是否打磨光滑、滑板是否涂抹黄油、四氟板上是否有异物等等。下面是先期顶推过程中两个实例初步确定的静摩擦系数。 例1：架桥机单片主桁吊装完成后，我们对其进行了试顶推。顶推采用3个中支腿油缸同时进行。此时油压作用面积为25434mm2，在将其顺利顶推的工况下N12#、N13#墩两个中支腿油压表读数为9Mpa，N11#墩中支腿油压表读数为14Mpa，共计32Mpa。 由此可计算水平推力F=32Mpa

10、0.025434m2=814KN,约为81.4t的水平推力。单片主桁重为315t，可得静摩擦系数为81.4/315=0.26 例2：架桥机两片主桁吊装完成并连为一体后，我们对其进行了试顶推。顶推采用3个中支腿油缸同时进行。在此工况下，我们对主桁滑板均进行了仔细的打磨和涂抹黄油。此时油压作用面积为25434mm2，在将其顺利顶推的工况下N12#墩、N13#墩两个中支腿油压表读数为6Mpa，辅助中支腿油压表读数为12Mpa，共计24Mpa。 由此可计算水平推力F=24Mpa0.025434m2=610KN,约为61t的水平推力。单片主桁重为315t，可得静摩擦系数为61/315=0.2 由此可见，

11、静摩擦系数的取值与打磨涂油有着很大的关系，因此我们在滑移之前必须对其仔细的检查。下面就主桁滑动面与四氟板之间的静摩擦系数取0.26时同步顶推的操作方法进行详述。 2、各走行工况下油压表读数的确定 （1）本孔成桥后，将后中支腿调至前墩，落下后支腿并铺好轨道，启动天车至两中支腿中间并保持相对位置不变，同时启动前后中支腿上油缸顶推走行15米。 架桥机走行前工况 架桥机走行后工况 计算前15米走行时油表读数 此时为3点支撑，作用在前支腿上支点反力为f1,作用在后中支腿上支点反力为f2, 作用在后支腿上支点反力为f3。 取滑板与四氟板之间静摩擦系数为0.26。主桁总重G为630t，天车总重G1为80t，

12、前支腿总重G2为17t。 则f1=1/4G+1/2 G1+ G2=157.5+40+17=214.5t f2=1/2G+1/2 G1=157.5+40=355t f3=1/4G =157.5t 前中支腿推力F1=214.5=55.77t油压表读数p=557700/175842=15.8Mpa 后中支腿推力F2=355=92.3t油压表读数p=923000/175842=26.2Mpa 由以上计算可知，在架桥机准备开始启动过孔时，后中支腿所需的推力比前中支腿大很多，故将后中支腿油缸定为主推，前中支腿油缸为辅推。为了保证走行的安全，应先将前后两个中支腿的推力先同时加载至15Mpa，然后缓慢加载后中

13、支腿推力，直至架桥机主桁顺利滑移。考虑后支腿滚动摩擦系数的影响，后中支腿油缸的顶推力可能比计算要大。 （2）架桥机走行15米之后，保持起重天车在两中支腿间不动，使后支腿腾空，继续走行15米。 架桥机走行前工况 架桥机走行后工况 此时为2点支撑，作用在前支腿上支点反力为f1,作用在后中支腿上支点反力为f2。 取滑板与四氟板之间静摩擦系数为0.26。主桁总重G为630t。天车总重G1为80t，前支腿重量G2为17t。 则f1=（21.9+25）/127.9G+1/2 G1+ G2=288t f2=81/127.9G+1/2 G1=438.9t 前中支腿推力F1=f1=74.88t油压表读数p=74

14、8800/175842=21,3Mpa 后中支腿推力F2=f2=114.1t油压表读数p=1141000/175842=32.5Mpa 由以上计算可知，在架桥机走行了15米之后，后中支腿所需的推力比前中支腿大很多，故将后中支腿油缸定为主推，前中支腿油缸为辅推。为了保证走行的安全，应先将前后两个中支腿的推力先同时加载至21Mpa，然后缓慢加载后中支腿推力，直至架桥机主桁顺利滑移。 （3）架桥机走行30米之后，将起重天车开至后中支腿尾端，并保持相对位置不动。同时启动前后中支腿油缸，继续走行15米。 架桥机走行前工况 架桥机走行后工况 此时为2点支撑，作用在前支腿上支点反力为f1,作用在后中支腿上支

15、点反力为f2。 取滑板与四氟板之间静摩擦系数为0.26。主桁总重G为630t。天车总重G1为80t，前支腿重量G2为17t。 则f1=（36.9+25）/127.9G+ G2=321.9t f2=66/127.9G+G1=405.1t 前中支腿推力F1=f1=83.7t油压表读数p=837000/175842=23.8Mpa 后中支腿推力F2=f2=105.3t油压表读数p=1053000/175842=30Mpa 由以上计算可知，在架桥机走行了30米之后，后中支腿所需的推力比前中支腿大，故将后中支腿油缸定为主推，前中支腿油缸为辅推。为了防止走行的安全，应先将前后两个中支腿的推力先同时加载至2

16、3Mpa，然后缓慢加载后中支腿推力，直至架桥机主桁顺利滑移。 （4）架桥机走行45米之后，保持起重天车在后中支腿尾部相对位置不动。同时启动前后中支腿油缸，继续走行5米至设计位置。 架桥机走行前工况 架桥机走行后工况 此时为2点支撑，作用在前支腿上支点反力为f1,作用在后中支腿上支点反力为f2。 取滑板与四氟板之间静摩擦系数为0.26。主桁总重G为630t。天车总重G1为80t，前支腿重量G2为17t。 则f1=（51.9+25）/127.9G + G2=396.9t f2=51/127.9G+G1=331.2t 前中支腿推力F1=f1=103.2t油压表读数p=1032000/175842=2

17、9.3Mpa 后中支腿推力F2=f2=86.1t油压表读数p=861000/175842=24.48Mpa 由以上计算可知，在架桥机走行了45米之后，前中支腿所需的推力比后中支腿大，故将前中支腿油缸定为主推，后中支腿油缸为辅推。为了保证走行的安全，应先将前后两个中支腿的推力先同时加载至24Mpa，然后缓慢加载前中支腿推力，直至架桥机主桁顺利滑移至设计位置。 以上油表读数均为纵移过孔开始前的估算，现场需要根据前后中支腿处主桁与支承滑板的相对滑动的时间进行调整，基本达到两点同步滑动。 3、抵抗水平力锚固装置 鉴于在同步顶推未达到同步的瞬间会产生一定的水平力，可能对墩身结构、支座等造成破坏，因此我们设计了抵抗水平力的锚固装置进行抵消。具体为在每个墩的墩顶设置四道纵向的卡梁，卡梁上设上锚固系统与墩顶块卡紧，设下锚固系统与墩身卡紧，防止水平力导致的墩顶块位移。 墩顶处卡梁示意图 四、结束语 架桥机走行是节段梁施工重要的一个控制步骤，直接影响架桥机整体的安全和架梁的安全。通过现场实际数据及理论分析可知，同步顶推是架桥机安全走行必须遵循的一个原则。 鉴于本项目设计的制约，我们不能设计较强的墩梁锚固，不能将节段梁和墩身完全固结。因此采取同步顶推来减小水平力是完全可取的。-最新【精品】范文