浙江特大型跨海桥北边跨钢箱梁架设双机荡移施工方案

四川公路桥梁建设集团有限公司西堠门大桥北边跨钢箱梁安装PAGE19北边跨钢箱梁架架架设施工工双机荡移方案说说说明施工单位：四川川川路桥西西堠门门大桥项项目经经理部编制：：：肖安斌复核：：：审核：：：编制日期：二○○○○六年十二二月月二十九九日西堠门大桥北边边边跨钢箱箱梁架架设施工工——双机荡移方方案案一、工程概况1、气象条件西堠门大桥东临临临东海，西西望望大陆，位位于于北亚热热带，属属东亚季季风气气候区，全全年年四季分分明，气气候温和和湿润润，降水水充沛沛。本区冬季由于受受受欧亚大大陆冷冷气团控控制，盛盛行西北北风，寒寒冷干燥燥；夏夏季因受受太平平洋暖湿湿气流流控制，盛盛行行东南风风，温温高湿润润。春春、秋两两季因因冬夏冷冷暖气气团交替替，时时冷时热热，天天气多变变。*主要灾害性天天天气舟山地区是受台台台风影响响频繁繁的地区区。据据1949～2000年统计资资料料显示，本本区区共发生133个影响台台风风，平均均每年年2.56个。影响响台台风最早早出现现在5月份，最最迟迟出现在11月份，其其中8月份出现现最最多，其其次为为7月和9月。桥址区的气候属属属北亚热热带季季风气候候区，但但同时也也受到到西风带带、副副热带和和热带带辐合带带天气气系统的的影响响，因此此，天天气复杂杂多变变，灾害害性天天气类型型多、发发生频繁繁。其其它主要要灾害害性天气气有暴暴雨、龙龙卷风风、旱涝涝、连连阴雷暴暴、飑飑线、寒寒潮和和雾等，其其中中尤以龙龙卷风风、飑线线、雷雷暴最为为严重重。主要要灾害害性天气气中对对本工程程施工工速度和和施工工安全影影响较较大的主主要是是雨、大大风、雷雷暴和雾雾。2、水文条件西堠门大桥北边边边跨地处处西堠堠门北汊汊，宽宽约370m，最大水水深深为70m。西堠门水道潮流流流一般以以不正正规半日日潮流流为主，潮潮流流运动形形式大大多为往往复流流。该水水道流流速大、且且有有强烈旋旋涡。2002年5月月月桥区水水域大大潮涨落落急时时段漂流流观测测表明：：西堠堠门水道道平均均涨落潮潮漂流流流速分分别为为1.655mm/s～2.188mm/s；实测最最大大涨落潮潮漂流流流速达2.666mm/s～3.655mm/s。此外，漂漂漂流观测测期间间，在水水道中中观测到到多处处涡流。桥区水域最高潮潮潮位为3.288m，最低潮潮位位为-2.1122m，平均高高潮潮位为1.144m，平均低低潮潮位为-0.7755m，最大潮潮差差为3.677m，平均潮潮差差为1.766m，平均涨涨潮潮历时6.3h，平均落落潮潮历时6.1h。3、地质条件边跨区覆盖层多多多为第四四系残残坡积物物构成成，册子子岛、老老虎山以以含粘粘性土碎碎石为为主；基基岩岩岩性单一一，册册子岛、老老虎虎山均为为流纹纹斑岩北边跨无索区及及及前7个钢箱梁梁段段（共10个梁段）位位位于门头头山及及部分水水域以以内。边边跨地地形图见见图1图1北边跨跨跨地形图二、钢箱梁吊装装装施工方方案介介绍北锚碇区域的1117#、18#、19#梁段设计计为为无索区区梁段段，因梁梁顶面面标高高高于主主缆，缆缆载吊吊机无法法进行行垂直起起吊，也也无法采采用临临时吊索索。这这3个梁段采采用用移动支支架配配合固定定支架架法纵移移存放放；同时时受地地形条件件所限限，该区区域内内20#～25#梁段位于于浅浅滩区，运运梁梁驳船无无法到到达，且且因该该区域地地质覆覆盖层薄薄，基基岩出露露高，如如搭设栈栈桥，其其施工十十分困困难。因此，针对该区区区域梁段段安装装，提出出如下下五种比比选方方案：=1\*GB3①运梁船行至至226＃梁段位位置置，17＃～19＃梁采用用双双吊机连连续荡荡移结合合移动动支架安安装，20＃～25＃梁采用用双双吊机连连续荡荡移法安安装。=2\*GB3②梁船行至2266＃梁段位位置置，17＃～19＃梁采用用单单吊机连连续荡荡移结合合移动动支架安安装，20＃～25＃梁采用用单单吊机连连续荡荡移法安安装。=3\*GB3③爆破门头山山山山嘴进行航航航道拓宽宽，运运梁船可可行至至21＃梁下方方，21＃～25＃梁段垂垂直直起吊，20＃梁段采采用用吊机两两次荡荡移安装装，无无索区17#~~119#共3个梁段两两次次荡移并并采用用移动支支架辅辅助纵移移至设设计位置置实施施安装。=4\*GB3④搭设海中中长栈栈桥，运运梁船行行至26＃梁段位位置置，17＃～19＃梁采用用单单次荡移移，栈栈桥上纵纵移，垂垂直起吊吊并结结合移动动支架架安装，20＃～25＃梁采用用单单次荡移移，栈栈桥纵移移，垂垂直起吊吊安装装。=5\*GB3⑤搭设海中中短栈栈桥，运运梁船行行至26＃梁段位位置置，17＃～19＃梁采用4次荡移，栈栈栈桥上纵纵移，垂垂直起吊吊并结结合移动动支架架安装，20＃～25＃梁采用4次荡移，栈栈栈桥纵移移，垂垂直起吊吊安装装。下面就双机荡移移移方案进进行详详细说明明。三、双吊机连续续续荡移方方案该方案对航道不不不采取任任何措措施，利用用一一前一后后两台台缆载吊吊机，逐逐次交替替接力力，将钢钢箱梁梁段连续续荡移移至安装装位置置。无索区3个梁段尚尚需需搭设支支架搁搁置。由于液压提升式式式吊机荡荡移角角度有限限（不不大于20°），若选选用用两台液液压提提升式吊吊机，则则荡移次次数为为5～6次；为尽尽量量减少荡荡移次次数，减减小施施工风险险，拟拟选用一一台卷卷扬机式式缆载载吊机，其其起起吊能力力为400T，可适应应约40°的荡移角角度度，荡移移次数数最多4次。丹麦的小贝尔特特特桥和日日本的的来岛一一桥边边跨钢箱箱梁安安装时均均采用用双机荡荡移施施工安装装。北边跨钢箱梁双双双机荡移移总体体吊装方方案示示意见图2图2北边跨跨跨双机荡移移吊吊装总体体示意意图1、北锚特殊梁梁梁段安装方方案案1）吊具设计由于三片无索区区区梁段无无永久久吊耳，超超过过2次荡移时时无无法利用用永久久点作荷荷载交交换，在在吊具具设计时时考虑虑横向扁扁担梁梁加长并并在主主缆对应应置设设置吊耳耳（见见图3）。通过过上上述临时时吊耳耳与吊机机吊点点，即可可将钢钢箱梁不不断荡荡移接力力，直直至安装装位置置。图3无索区区区梁段吊具具布布置图2)无索区钢钢钢箱梁支支架设设计北锚碇3个无索索索区梁段段，采采用荡移移法安安装，由由于受受操作高高度和和缆载吊吊机偏偏转角的的限制制，荡移移方式式无法将将梁段段搁置于于支架架上。为为此，结结合梁段段尺寸寸、此处处具体体地形和和潮水水情况，在在现现有固定定支架架的前端端（20#梁段位置置）搭搭建一个个可移移动支架架，配配合固定定支架架法安装装就位位此3个梁段，该该该支架同同时也也是钢箱箱梁线线型调节节构造造。支架是是该该区段钢钢箱梁梁段的运运输、支支承、安安装平平台，应应满足足三项功功能的的基本要要求，且且具有足足够的的安全与与可靠靠性。支支架结结构包括括：支支架基础础、支支架平台台、钢钢箱梁平平移系系统和钢钢箱梁梁线型调调节装装置四部部分构构造。（参参见见图4）=1\*GB3①支架基础基础地基为新开开开挖岩层层，属属弱风化化流纹纹斑岩，地地基基承载力力为1.4～2.0ＭPa，采用钢钢筋筋混凝土土扩大大基础嵌嵌入岩岩石约2m深，能满满足足基础稳稳固可可靠的要要求。=2\*GB3②支架平台平台采用桁架格格格构形式式，主主承力构构造为为Φ820××110mm大直径钢钢管管（4×6北锚、4×4北塔），钢钢钢管接头头为法法兰联结结，水水平联系系和斜斜撑为与与主管管焊接的2[400b双槽钢构构造造。钢管管立柱柱之上，由由单单层I25b型钢、12排贝雷梁梁、双双层I25b型钢等共共同同组成荷荷载分分配和滑滑移顶顶升构造造。在在钢管桩桩顶采采用贝雷雷梁组组拼架设设承重重分配主主梁，顺顺桥向布布置，每每列桩上上布置置3排，即整整个个横断面面为3×4的布置形形式式，贝雷雷梁横横向通过过联系系杆连接接成为为一个整整体，保保证桁片片侧向向稳定。移动支架基础上上上搭设贝贝雷架架与型钢钢分配配梁、滑滑移槽槽构造装装置作作为支架架移动动轨道支支撑构构造。支架顺桥向总长长长56m（其中移移动动支架长20m）,宽度为21m，高约37m，横桥向向宽宽度与钢钢箱梁梁临时支支点间间距19.2244m相匹配。=3\*GB3③钢箱梁平移移系系统在贝雷梁桁片顶顶顶面设置置工字字钢分配配梁，其其上铺设设型钢钢作为轨轨道，轨轨道上设设置[36槽钢作为为限限位装置置，钢钢箱梁支支点位位置安放放位移移器，通通过卷卷扬机或或连续续作用千千斤顶顶实现梁梁段的的平移就就位。图4北锚无无无索区梁段段支支架布置置图=4\*GB3④钢箱梁线型型调调节装置在支架支撑点位位位置下方方设置置型钢支支垫，并并安放千千斤顶顶，钢箱箱梁就就位后依依靠千千斤顶顶顶升并并结合支支垫楔楔块调节节梁段段线型。（参参见图5）图5钢箱梁梁梁支垫及标标高高调节装装置3)北锚碇无无无索区梁梁段安安装流程程17#～19###梁段荡移移过过程中，将将移移动支架架沿横横桥向轨轨道移移开，当当各梁梁段荡移移至20#梁段位置置时时，用缆缆载吊吊机垂直直起吊吊梁段至至移动动支架顶顶面滑滑道位置置时停停机，此此时将将移动支支架通通过设在在地面面的卷扬扬机用用牵引方方式移移动到20#梁段位置置的的正下方方，并并与固定定支架架对接。在在滑滑道上对对应于于梁段临临时支支点位置置处安安装重物物移位位器，缓缓慢放放松缆载载吊机机，使梁梁段平平稳搁置置于移移动支架架顶部部的移位位器上上。解除除缆载载吊机与与梁段段的连接接，利利用设在在锚碇碇横梁上上的卷卷扬机或或连续续作用千千斤顶顶牵引梁梁段，使使梁段沿沿滑道道向锚碇碇方向向纵移，直直到到设计位位置（3个梁段均均向向锚碇一一侧预预偏约40cm）。以20#梁段为例例，双双机荡移移流程程示意图图见图图6步骤一：1.缆载吊机机机1行走至N7吊索位置置，缆缆载吊机2行走至N6吊索位置,下放吊具;2.运梁船动动动力定位;3.吊具安装装装，同时时用运运输船将将牵引引索送至至运梁梁船并与与吊具具联结，此此时时牵引索索松弛弛不承载载；4.缆载吊机机机1提升卷扬扬机机起动，逐逐渐渐将钢箱箱梁重重量转至至吊机机1。步骤二：1.缆载吊机机机2行走至N4吊索位置置；；2.起动牵引引引卷扬机机，牵牵引梁段段至N4吊索位置置，此此时梁段段荷载载由缆载载吊机机1与牵引索索承承受;3.逐步收紧紧紧吊机2，放松吊吊机1与牵引卷卷扬扬机，使使梁段段荷载逐逐渐转转移至吊吊机2。步骤三：1.缆载吊机机机1行走至N5吊索位置置；；2.逐步收紧紧紧吊机1，放松吊吊机2，使梁段段重重量转移移至吊吊机1。步骤四：1.启动牵引引引卷扬机机，将将钢箱梁梁牵引引至N5吊索位置置；；2.同时收放放放平衡索索，保保证牵引引过程程安全平平稳；；3.吊索吊具具具与箱梁梁永久久吊耳联联结，放放松吊机机起吊吊索将荷荷载转转移至N5吊索;4.收紧平衡衡衡索，保保证钢钢箱梁平平衡。步骤五：1.起动牵引引引卷扬机机，牵牵引梁段段至N3吊索位置置；；2.逐步收紧紧紧缆载吊吊机2，放松缆缆载载吊机1，将梁段段重重量转移移至吊吊机2步骤六：1.缆载吊机机机1行走至N4吊索位置置；；2.逐步收紧紧紧缆载吊吊机1，放松缆缆载载吊机2，将梁段段重重量转移移至吊吊机1。步骤七：1.缆载吊机机机2行走至N2吊索位置置；；2.牵引梁段段段至N1吊索位置置（安安装位置置下方方）；3.逐步收紧紧紧缆载吊吊机2，放松缆缆载载吊机1，将梁段段重重量转移移至吊吊机2。步骤八：1.缆载吊机机机1行走至N3吊索位置置；；2.逐步收紧紧紧缆载吊吊机1，放松缆缆载载吊机2，将梁段段重重量转移移至吊吊机1步骤九：1.缆载吊机机机2行走至N1吊索位置置；；2.牵引梁段段段至N1吊索位置置（安安装位置置下方方）；3.逐步收紧紧紧缆载吊吊机2，放松缆缆载载吊机1，将梁段段重重量转移移至吊吊机2步骤十：1.解除牵引索索；；2.垂直提升缆缆载载吊机2略高过安安装装位置，将将N1吊索与梁段联结。步骤十一：1.缓慢放松起起吊吊索，将钢钢钢箱梁重重量转转至N1吊索；2.用临时连接接件件将19＃与20＃钢箱梁梁临临时连接,20#梁（A2'型）安装装完完成；3.待21＃梁梁段安装完成成成后，方可可解解除临时时连接接，以N1、N2吊索共同同承承受20＃与21＃梁段重重量量图6A2’’’梁段(20##)吊装工艺艺流流程（双双机荡荡移）根据初步分析计计计算，荡荡移过过程中，1＃吊机吊吊索索张力约39000kkN,牵引索最最大大张力约18000kkN。4）北锚附近近200＃～25＃梁段吊吊装装方案根据安装距离远远远近，20#～25#梁段荡移移次次数逐次次减少少，其就位位安安装荡移工工艺艺流程与与无索索区20＃梁段相似似，此此处不赘赘述。2、一般梁段安安安装除51#合龙梁梁梁（C型）长16.44m，重215..22t外，其余26#～43#梁长18m，重242..11t，采用单单台台缆载吊吊机两两吊点4孔（每吊吊点点设2个吊装孔孔）垂垂直起吊吊架设设。由于北边跨从北北北锚、北北塔附附近开始始架设设，故一一般梁梁段架设设时可可与相邻邻梁段段临时连连接，保保证梁段段平衡衡。待安安装完完成两梁梁段间间临时连连接件件后，缆缆载吊吊机方可可卸载载，移机机至下下一梁段段吊装装。一般钢箱梁段吊吊吊装架设设施工工工艺流流程见见图7，其吊装装示示意见图8。图7一般钢钢钢箱梁吊装装施施工工艺艺流程程图8一般梁梁梁段吊装示示意意图四、北塔区域附附附近梁段段吊装装北北北塔无索索区44#梁段长6.8m重138..44t，45#梁段长12.44m重236..77t，46#—49#梁段长18m最大重量338..00t。由于老老虎虎山山体体稳定定是大桥桥的关关键，搭搭设长长支架纵纵移梁梁段虽只只有需需要一次次荡移移操作，但但支支架基础础施工工对边坡坡将产产生一定定影响响，同时时边坡坡陡峭，基基础础施工难难度大大，为安安全计计，北塔塔附近近梁段采用用单单台缆载载吊机机吊装，通过两次次连连续荡移移至相相应设计计位置置实施安安装。无无索区3个梁段尚尚需需搭设支支架搁搁置。1、支架设计北塔区固定支架架架用贝雷雷梁、型型钢及大大直径径钢管拼拼装，结结构形式式与北北锚区固固定支支架相仿仿，支支架顺桥桥向总总长36m宽度为21m，高约40m，横桥向向宽宽度与钢钢箱梁梁临时支支点间间距19.2244m相匹配。支支支架顶面面对应应于钢箱箱梁支支点位置置处设设置滑槽槽，作作为钢箱箱梁纵纵向滑移移移位位器轨道道以方方便钢箱箱梁沿沿支架顶顶面纵纵移。为安全计，支架架架系统设设置型型钢附着着与混混凝土桥桥塔相相联。北塔塔塔钢箱梁梁支架架基础采采用混混凝土扩扩大基基础嵌入入岩层层，支承承在岩岩石上，以以满满足支架架承载载力需要要。图9北塔区区区钢箱梁支支架架布置图图2、吊装方法及及及工艺流程程北北北边跨缆缆载吊吊机行走走至51#梁段位置置，吊吊装44#梁段，再再按按顺序吊吊装45#～49#；因该区区域域梁段是是由短短吊索向向长吊吊索一侧侧荡移移，在梁梁段偏偏移角度度小于于20°条件下，只只只需二次次连续续荡移即即可到到达设计计位置置。施工工中设设置平衡衡索，保保证吊点点转换换后结构构的平平衡，其其构造造同北锚锚区平平衡索。图1110为46＃(A1)梁段吊装装工工艺流程程步骤一：1.缆载吊机行走至步骤一：1.缆载吊机行走至N25吊索位置，下放吊具与平衡索至起吊位置；2.运梁船动力定位；3.吊具安装，同时用运输船将牵引索送至运梁船并与吊具联结，此时平衡索与牵引索均松弛不承载；4.缆载吊机提升千斤顶起动，逐渐将钢箱梁重量转至吊机；步骤二：1.步骤二：1.提升钢箱梁至水平牵引高度位置，该位置应略高于钢箱梁安装位置以便吊索安装；2.起吊牵引卷扬机，将梁段向塔区位置牵引。四川公路桥梁建设集团有限公司西堠门大桥北边跨钢箱梁安装PAGE25步骤四：1.逐渐收紧平衡索，放松牵引索与吊机起吊索，将N27吊索与钢梁永久吊耳联结,步骤四：1.逐渐收紧平衡索，放松牵引索与吊机起吊索，将N27吊索与钢梁永久吊耳联结,2.荷载转移至N27吊索与平衡索上。步骤三：牵引钢箱梁至N27吊索位置。步骤六：牵引钢箱梁至安装位置，钢箱梁与N29吊索联结，平衡索、吊机吊索与牵引索配合收放，将钢箱梁吊耳与步骤六：牵引钢箱梁至安装位置，钢箱梁与N29吊索联结，平衡索、吊机吊索与牵引索配合收放，将钢箱梁吊耳与N29吊索及45＃梁段临时连接件连接。步骤五：1.吊机行走至N27吊索位置；2.联结吊具并提升起吊千斤顶，放松平衡索将荷载转换至吊机。步骤七：1.放松吊机、卸除吊具、平衡索与牵引索，在47＃梁段安装之前，46#梁段（A1型）重量由N29吊索承担,同时用临时连接件保持箱梁平衡。图10北塔塔塔区46＃（A1型）梁段步骤七：1.放松吊机、卸除吊具、平衡索与牵引索，在47＃梁段安装之前，46#梁段（A1型）重量由N29吊索承担,同时用临时连接件保持箱梁平衡。其余梁段安装与与与46＃梁段安安装装相仿，其其中中48＃～49＃梁段只只需需单次荡荡移即即可完成成安装装。荡移过程中，平平平衡索最最大张张力约820kkN，牵引索索张张力约840kkN。当44#～4555#梁段荡移移至至支架上上后，按按设计要要求设设置梁段段的预预拱度，通通过过纵向移移位器器和顶升升装置置（见图5）调整3个梁段线线形形，再调调整45#与46#梁段线形形，在在调整梁梁段间间焊缝宽宽度后后，安装装临时时连接件件，进进行5个梁段焊焊接接，当焊焊缝质质量满足足设计计要求后后，卸卸除支架架，至至此即完完成了了北塔无无索区区梁段线线形调调整工作作。五、合龙梁段吊吊吊装1、合龙梁段吊吊吊装顺序50#、51###、52#为合龙梁梁段段，长16.44m重215..22t，采用单单台台缆载吊吊机垂垂直起吊吊安装装。按照照设计计文件要要求，首首先进行行中跨跨50#梁段的安安装装，然后后是51#梁段的安安装装，最后后是52#梁段的安安装装。2、合龙时间及及合合龙梁段长长长度确定定按照设计要求，钢钢箱梁合龙梁梁段采用低温温、梁段配切切方式合龙。跨跨缆吊机就位位后，为了给给合龙提供可可靠的数据，合合龙施工前需需对两侧梁段段进行48h以上测量，主主要测量内容容：观测合龙龙口两端的高高程、合龙口口的宽度与温温度、时间的的变化关系以以及风力变化化。观测时间间1h观测一次次，若每次变变化量较大，观观测次数可适适当加密。综综合分析测量量数据，以实实现全桥线性性控制标准为为目标，确定定最佳合龙时时间和温度。并并由此结果确确定合龙段长长度，对已组组排好并预留留有足够长度度的合龙段钢钢箱梁两端端端进行对称配配切。3、合龙段吊装装装根据测量结果，确确定运梁船就就位、合龙段段吊装及连接接时间后，提提前约3h开始提升合合龙梁段，先先将梁段提升升至梁段顶面面距合龙端口口5m左右距离，等等待合龙时间间到达时，快快速提升梁段段，当顶面与与相邻梁段底底面平齐时，再再慢速提升梁梁段合龙就位位。边跨51#合龙龙段段吊装：在北锚碇位置处处处布置卷卷扬机机，将北北边跨跨已安装装的24个梁段向向锚锚碇方向向牵引引，使其其整体体向北偏偏移约约40cm，然后起起吊吊边跨合合龙梁梁段就位位安装装，先与与北塔塔