扒杆吊装计算

[摘 要] 本文通过对扒杆架梁全过程的分析和验算——扒杆格构式骨架强度和稳定性、混凝土地锚的稳定性、钢丝绳和缆风绳的剪破拉力，验证了其安全性。

[关键词] 扒杆格构式骨架 钢丝绳 缆风绳 稳定性 剪破拉力

扒杆吊装这种架桥方法表现出几大优点：1. 设备简单、轻便，易于运输；2. 西汉路上有大量的空心简支板梁，重量大都在十几吨到二十几吨之间，非常适合扒杆的起吊吨位；3. 扒杆吊装较轻量级的梁板时，速度快，安全系数大；4. 箱梁数量不多时，用扒杆吊装速度快，价格低！

扒杆吊装适用于30米以下的预制梁、板等系列吊装；下面是关于扒杆吊装梁板全过程的安全性验算。

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5Kw、5 Kw、3 Kw。5 Kw的卷扬机用来带动钢丝绳竖直吊梁，3 Kw的卷扬机用来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：3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，用来将图（1）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，一根用来纵向定位梁板。 图1 扒杆骨架⑨轮胎平车两个，用来运输梁板。

⑩骑马式钢丝绳夹罗干 ，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！

AS1FT1BSb22h1aQ(l-x)l图2 扒杆“钓鱼”架设

hDxmnAT2Bb+( l ')2b2HP'l图3 改换吊绳

b'l10.3m3

考虑施工误差：实际重力KN：G=255.0%270.375砼密度25KN/m3：

滑车组个数滑车组质量KN：2每个重kg501Ф19.5钢丝绳密度为kg/m1.327股数8每股长m11

吊具共重(KN)：M=钢丝绳共重KN：1.1682.168L(m)=20

图中：扒杆高h1=h2运输滑车梁端至墩

11.832梁高（m）0.850.60.2

高（m）顶高m（m）

吊装的梁板中有长为16m、20m，现在选取20m的边板作为计算对象，其体积为

a（m）10.382b（m）10.782L(m）：

lxaxT1alabx2220

m（m）=

L/（m）：20n（m）=

0.820

P2（1）

T2xlxbalabx2P（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（KN）：P=0.5KG+M150.874

因为al3,bl3故x=0时，

T1maxP150.874KNT2maxP150.874KN

x=L时，

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：

T2l'2b2由公式（3）得：T2=由公式（4）得：H=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：

bl'HPb151.289KN11.195KN

P（3）（4）

lxxh12m2S1malabxlxxh22n2S2nalabx因为a≠b，则S1在

PP时最大，此时x=

（5）

m、n锚点至锚杆水平距离

（6）

9.905m

xalabS1max=

S2在

82.836KNxblab82.836KN

时最大，此时x=

10.095m

S2max=

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

N1N2因为

axm(lx)PmalabxbxnlxPnalabx，故x=0时，x=L时，

（7）（8）

N1max=P=N2max=P=

150.874KN150.874KN

m、nl

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：

N2K(n1)k1K(n1)tPK（9）

k滑车阻力系数（滚动轴承）K=1.02n工作绳数n=11

t导向滑轮个数，快绳由定滑轮牵出加1

t1个

N2=

N3S0sin3.078KN

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：

（10）人字形扒杆Sql21cos08w（11）

α=9,的两肢5914°w1缆风绳的自重挠度，m，一般取L1的3%—5%。型号为Ф24，6×37的缆风绳，其长度密度为q

1.982kg/m

1212缆风绳长度L1(m)=

23.324

缆风绳股数4

高度H缆风绳水平长度L2(m)=20扒杆高度（m）：12

缆风绳至扒杆地面夹角（。

）а=

30.964

4缆风绳的自重挠度

W1=0.933m图4扒杆尺寸示意由（11）式得：

S0=

1.299KN

扒杆尺寸示意图（4）四根缆风绳对扒杆产生的总压力由

2.674

KN

扒杆脚之间的距离（m）

（11）得：N3=

3 典型截面内力计算

3.1边板就位时受力分析

钢丝绳拉力Tφ手葫芦拉力H梁的吊装重力p就位时对梁的受力分析图（5）图6 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=

9.4623

。

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=

7.4633

。

θ=а-ф=

1.9990。

β=а+ф=16.926

。

由图（4）钢丝绳拉力为： T=P/cosф=152.163KN链条葫芦拉力为：H= Tsinф=19.765KN链条葫芦的安全荷载为3t30KN故：

合格

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：

MTN2sinsin1800求得：M=139.352KN

缆风绳对扒杆的轴向压力为：

N32cos1.356KN

故扒杆所受的总轴向压力为：N=

140.708KN

4

图5 就位时边梁受力平衡

3.2典型截面内力计算

扒杆重力为 G=

由扒杆自重引起的弯矩为：

10KN

垂向分力G’==Gsinа

1.644

MGab66G'1.6445.001kNmL12有事未编完，待续„„