T型箱梁双机抬吊验算分析

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摘要： 双机抬吊技术在大型构件的吊装中应用非常广泛，但大多是由专业人员根据经验估测来选用起重机的型号，这种模式不科学并且容易发生安全事故。文章通过建立数学模型，提出了T型箱梁吊装点位置的确定、吊装索具的验算、绳夹与卡环的选择、起重机工作幅度、吊装有效高度、臂杆有效长度等参数的计算与选择方法，解决了在一般环境下起重吊装验算与分析方法，为安全施工和选择最经济的吊装设备提供了理论依据。

Abstract： Dual lift crane technology is widely used in the lifting of large components， but professionals select crane models mostly based on experience estimation， this model is unscientific and prone to security incidents. Article， through a mathematical model， the calculation and selection of the parameters were proposed， such as the determination of T—type box girder location， checking of lifting rigging， choice of ropeclip and clasp， working amplitude of crane， the effective height of lifting， the effective length of arm etc， which solves the checking and analysis methods of lifting in general environment， and provides a theoretical basis for the safe construction and selection of the most economical lifting equipments.

关键词： 双机抬吊；T型箱梁；数学模型；吊装验算

Key words： dual—lift crane；T—type box girder；mathematical model；lifting checking

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）27—0104—02

0 引言

构件的预制实现了施工流水作业，起到了节约工期、提高质量的效果；但吊装施工风险相应加大，构件安装前必须根据实际地形特点进行现场测量、计算，规划吊装方案，选择合适的机械设备，以最少的投资实现最可靠的工程质量和安全。某铁路专用线桥梁桥上跨一省道和一排洪沟，桥梁总长86.55m，上部结构形式为3—24m预应力钢筋混凝土简支T型梁；桥梁第一孔、第二孔斜跨10m宽排洪沟，第三孔下穿18m宽省道，交通量12380辆/d，桥梁与公路中心线夹角为90°。

1 吊装验算

1.1 预应力T型梁自重计算 预应力T型箱梁混凝土强度等级为C50，纵向预应力筋均采用公称直径为15.2mm的钢绞线，抗拉强度为1860MPa，弹性模量为1.95×105MPa。横向预应力钢筋应为Ф32精扎螺纹钢筋，强度等级785 MPa，弹性模量为1.95×105MPa。

T型梁计算跨径24m，全长24.6m，梁高1.8m，轨底至梁底建筑高度为2.1m，预制单线梁顶宽为1.92m，单片T型梁砼体积为26.22立方米，见表1。

1.2 T型梁吊点验算 T型预应力梁假设受均布荷载作用，采用两点吊装过程中，可简化为双悬臂简支梁，理论吊装捆绑点应为使吊点处负弯矩与跨中正弯矩绝对值相等，即吊点位置在离T型梁梁端0.207倍梁长位置；但此T型箱梁为后张预应力梁，并且上架立筋和负筋小于下缘受力钢筋，吊环位置可以小于0.207倍梁长，参考以往预应力T型箱梁吊装施工统计，吊点多取在距梁端小于0.1倍梁长位置；根据梁中钢筋布置及设计验算，此24m跨径箱梁吊点设在距离梁端2.0m处。

1.3 钢丝绳索和吊具验算 为使钢丝绳承担较大拉力降低吊装构件受压破坏，吊装水平夹角β选择70°，见图1。

T型梁每端吊索设钢丝绳n=4根承受T梁的重量，吊索、构件防护木方与角钢连同T型梁重量G约为70T；每根钢丝绳承受的拉力为：

F=G×g÷n÷sin（β）÷2=91.3KN（g取值为9.8N/kg）（1）

本地区吊装使用多为6×37的钢丝绳，公称抗拉强度为1570MPa。考虑吊装工作过程中每根钢丝承受绳荷载的差异以及钢丝绳捻制材质的不均均匀性取不均匀系数ф为0.82，钢丝绳作吊索用时考虑安全系数κ取值为7，则选用的钢丝绳吊装时所能承受的破断拉力S下限值为：

S=F÷ф×κ=779.4KN

通过查取规范得知40mm直径公称抗拉强度为1570MPa的钢芯钢丝绳破断拉力总和为[S]=894KN，[S]>S，吊索满足要求。

1.4 绳夹与卡环的选择 常用的骑马式绳夹一般视钢丝绳之间的摩擦力为0，绳夹数量近似计算公式为：

n=2.5×F÷T（2）

F——钢丝绳承受的综合计算荷载（KN）；

T——绳夹螺帽拧紧时螺栓承受的力（KN）。

40mm钢丝绳采用绳夹螺帽为M27，经查表得出螺栓承受的力为56.84KN。计算出蝇夹数量为5个，按规范取6个绳夹。

1.5 吊装设备幅度、臂长的确定 要将T型梁安装到墩（台）上，根据现场地形条件决定采用两台相同类型的汽车吊同步工作如图2。汽车吊的选型影响的主要因素是工作半径（或幅度）R和有效臂长L。根据臂长L与吊车仰角α的几何关系建立数学模型：