论文部分内容阅读
摘要本文以元坝气田唯一一座多跨桁架跨越为例，浅谈多跨桁架连续发送施工工艺，针对以后出现类似情况方可进行推广，达到安全、文明、高效施工。
关键词 跨越桁架连续发送
中图分类号：TU323文献标识码： A 前言
元坝气田17亿立方米/年试采工程地面集输工程于2012年正式开工，地面集输管线长达70多公里。由于四川地区地形的特殊性，集输管线在建设过程中往往会遇到河流、冲沟、地势起伏较大等影响集输管线正常施工的地形，管道安装施工难度大、危险性高，而采用桁架跨越正好能解决这些问题。本为以元坝气田跨度最大的跨越为例，简述多跨桁架连续发送的施工方法。
1工程概况
东河跨越段位于四川省苍溪县元坝28至元坝102井（集气站）线路段，桩号ED08-ED09之间，自然岸坡陡峭，车辆无法通行。本跨越为多管道跨越，7墩6跨，5跨58m，1跨32m，总跨度328.0m，桁架宽4m，高3.8m。跨越上部结构采用正三角形焊接钢管桁架作为管道载体，管道敷设在钢桁架上部，并设置管道检修通道；下部结构在河道和两侧山体上设置混凝土灌注桩基础。
2方案选择
以往的桁架施工主要采用牵引发送、整体吊装，满堂脚手架搭设组装平台等方式，根据现场情况，综合考虑，选择发送方案。方案实施步骤：基础5、基础6之间为桁架施工场地、吊装平台。首先将桁架1吊装至基础5-6，与 30m引导梁与之焊接在一起，然后将桁架6吊装至基础6-7，与桁架1对接，三跨连接在一起在引导梁的牵引下发送到基础4，再将桁架6与桁架1断开基础6-7，再将桁架2吊装到基础5-6，与桁架1对接，整体发送到基础3，以此类推直至发送完成发送完成。
3 桁架吊装
由于本工程桁架长度为58m，桁架吊装总量27t+引导梁5t为最大量，考虑到钢丝绳、吊钩等重量，吊车的负荷可按G=33T计算；故考虑用两台70t吊车抬吊。
4发送装置安装
本跨越采用安装滚轮作为发送装置，将滚轮放置桁架下方，每个墩台上放置2台。用10t手拉葫芦作为桁架前进的动力装置。
5桁架受力验算
1、桁架发送过程中，最不利受力情况为58m长桁架全长悬挑受力，节点2为最大受力截面。如下图所示:
桁架上弦杆受拉，取计算模型如下图所示，分别计算如下：
1）上弦桿：
（1）上弦杆所受拉力为F，桁架自重G=30t，桁架高度3.8m，取单跨桁架计算长度为60m，则：
G*10*（60/2）=F*3.8
30*10kn*30m=F*3.8m
F=2360kn
（2）Φ273*12钢管截面积S=π*R2-π*r2。
R=273/2=136.5mm,r=273/2-12=124.5mm。
S=π*136.52-π*124.52=9384.48 mm2
（3）查五金手册知:
20#钢抗拉强度系数:σ=42kg/ mm2，屈服强度系数:λ=25kg/ mm2。
（4）20#钢抗拉强度F’=S* λ
F’=2458.26kn
（5）比较F’=2458.26t >F=2360kn，最大弯矩处（节点2）上弦杆受力安全。
2）下弦杆：
下弦杆受压,对下弦杆进行失稳验算:
（1）每根下弦杆所受轴向压力Fx=F/2,则
Fx=2360/2=1180kn
（2）Φ219*10下弦管材弹性模量E=200Gpa,I为惯性矩，l为腹杆间下弦杆长度，以两端铰支为约束模型计算则下弦压杆临界力Fcr:
E=200Gpa
I=3.14*(D4-d4)/64=3.14*(0.2194-0.1994)/64=3.59*10-5m4
l=3.6m
Fcr=π2EI/l2=3.142*200*109*3.59*10 -5/3.62=5462.34kn
取压杆稳定安全因数nst=3，则Fcr/nst=5462.34/3=1820.78kn。
（3）比较Fx=1180kn＜Fcr/nst=1820.78kn，下弦杆件稳定。
综上，桁架发送过程桁架弦杆拉压稳定。
6总结
本文通过对东河跨越多跨连续发送工艺的研究，提出一套完整的安全、高效施工方法，为以后类似情况提供宝贵的依据。
参考文献
[1] GB50205-2001，钢结构施工质量验收规范
[2] SH/T3515-2003，大型设备吊装工程施工工艺标准
[3] HG20201-2000，工程建设安装工程起重施工规范
关键词 跨越桁架连续发送
中图分类号：TU323文献标识码： A 前言
元坝气田17亿立方米/年试采工程地面集输工程于2012年正式开工，地面集输管线长达70多公里。由于四川地区地形的特殊性，集输管线在建设过程中往往会遇到河流、冲沟、地势起伏较大等影响集输管线正常施工的地形，管道安装施工难度大、危险性高，而采用桁架跨越正好能解决这些问题。本为以元坝气田跨度最大的跨越为例，简述多跨桁架连续发送的施工方法。
1工程概况
东河跨越段位于四川省苍溪县元坝28至元坝102井（集气站）线路段，桩号ED08-ED09之间，自然岸坡陡峭，车辆无法通行。本跨越为多管道跨越，7墩6跨，5跨58m，1跨32m，总跨度328.0m，桁架宽4m，高3.8m。跨越上部结构采用正三角形焊接钢管桁架作为管道载体，管道敷设在钢桁架上部，并设置管道检修通道；下部结构在河道和两侧山体上设置混凝土灌注桩基础。
2方案选择
以往的桁架施工主要采用牵引发送、整体吊装，满堂脚手架搭设组装平台等方式，根据现场情况，综合考虑，选择发送方案。方案实施步骤：基础5、基础6之间为桁架施工场地、吊装平台。首先将桁架1吊装至基础5-6，与 30m引导梁与之焊接在一起，然后将桁架6吊装至基础6-7，与桁架1对接，三跨连接在一起在引导梁的牵引下发送到基础4，再将桁架6与桁架1断开基础6-7，再将桁架2吊装到基础5-6，与桁架1对接，整体发送到基础3，以此类推直至发送完成发送完成。
3 桁架吊装
由于本工程桁架长度为58m，桁架吊装总量27t+引导梁5t为最大量，考虑到钢丝绳、吊钩等重量，吊车的负荷可按G=33T计算；故考虑用两台70t吊车抬吊。
4发送装置安装
本跨越采用安装滚轮作为发送装置，将滚轮放置桁架下方，每个墩台上放置2台。用10t手拉葫芦作为桁架前进的动力装置。
5桁架受力验算
1、桁架发送过程中，最不利受力情况为58m长桁架全长悬挑受力，节点2为最大受力截面。如下图所示:
桁架上弦杆受拉，取计算模型如下图所示，分别计算如下：
1）上弦桿：
（1）上弦杆所受拉力为F，桁架自重G=30t，桁架高度3.8m，取单跨桁架计算长度为60m，则：
G*10*（60/2）=F*3.8
30*10kn*30m=F*3.8m
F=2360kn
（2）Φ273*12钢管截面积S=π*R2-π*r2。
R=273/2=136.5mm,r=273/2-12=124.5mm。
S=π*136.52-π*124.52=9384.48 mm2
（3）查五金手册知:
20#钢抗拉强度系数:σ=42kg/ mm2，屈服强度系数:λ=25kg/ mm2。
（4）20#钢抗拉强度F’=S* λ
F’=2458.26kn
（5）比较F’=2458.26t >F=2360kn，最大弯矩处（节点2）上弦杆受力安全。
2）下弦杆：
下弦杆受压,对下弦杆进行失稳验算:
（1）每根下弦杆所受轴向压力Fx=F/2,则
Fx=2360/2=1180kn
（2）Φ219*10下弦管材弹性模量E=200Gpa,I为惯性矩，l为腹杆间下弦杆长度，以两端铰支为约束模型计算则下弦压杆临界力Fcr:
E=200Gpa
I=3.14*(D4-d4)/64=3.14*(0.2194-0.1994)/64=3.59*10-5m4
l=3.6m
Fcr=π2EI/l2=3.142*200*109*3.59*10 -5/3.62=5462.34kn
取压杆稳定安全因数nst=3，则Fcr/nst=5462.34/3=1820.78kn。
（3）比较Fx=1180kn＜Fcr/nst=1820.78kn，下弦杆件稳定。
综上，桁架发送过程桁架弦杆拉压稳定。
6总结
本文通过对东河跨越多跨连续发送工艺的研究，提出一套完整的安全、高效施工方法，为以后类似情况提供宝贵的依据。
参考文献
[1] GB50205-2001，钢结构施工质量验收规范
[2] SH/T3515-2003，大型设备吊装工程施工工艺标准
[3] HG20201-2000，工程建设安装工程起重施工规范