悬索桥边跨无索区钢箱梁安装施工工法

PAGE1悬索桥边跨无索区钢箱梁安装施工工法SRBGGF01-20081、四川公路桥梁建设集团有限公司2、四川路桥华东建设有限责任公司卢伟1杨如刚2邓亨长2龙勇2李润哲21.前言桥梁跨越江海峡谷，联系两岸。悬索桥是目前跨越能力最强的桥型，目前悬索桥主梁分为钢箱梁与桁架式两种，桥型布置又分为两跨（三或四跨）连续或单跨双铰式主梁构造。主梁安装是悬索桥施工的关键工序之一。舟山大陆连岛工程西堠门大桥是目前国内最大跨桥梁，也是世界第一大跨钢箱梁悬索桥与第二大跨悬索桥。大桥地处台风区，同时桥址处海流情况复杂、波急浪高、海床无覆盖层，这些因素存在，使得大桥钢箱梁安装难度极大（面临很大挑战）。在大桥北边跨无索区钢箱梁安装施工中形成了“悬索桥边跨无索区钢箱梁安装施工工法”。该工法解决了西堠门大桥边跨无索区钢箱梁安装难题，所用施工设备较少，技术先进，社会效益与经济效益明显。2.工法特点2.1移动支架与固定支架结合在悬索桥全桥钢箱梁桥位焊接前，以固定支架作为无索区钢箱梁临时存放场所，移动支架作为钢箱梁纵移就位的中转接力装置。结构简单有效。2.2无索区钢箱梁荡移，临时吊索、吊具及牵引系统的组合借助临时吊索与水平牵引系统，采用连续荡移技术(即钢箱梁“荡秋千”)，以缆载吊机与特制吊具将无吊索钢箱梁从运输船转运至支架上。充分利用已有设备，确保施工过程安全高效、安装定位准确。2.3无索区线形调整工艺以千斤顶群作为无索区线形调整手段，结合线形精细调整监控技术，简单、快速、实用。3.适用范围受地形限制无法使用浮吊、大型履带吊安装的两跨（或多跨）连续钢箱梁悬索桥边跨无索区（锚侧）钢箱梁安装施工。4.工艺原理吊机、临时吊索与水平牵引系统以及支架系统（包括固定支架与移动支架）组成无吊索钢箱梁连续荡移安装系统。吊机垂直提升钢箱梁，水平牵引系统提供水平力牵引钢箱梁至临时吊索位置，连接临时吊索与钢箱梁，放松吊机吊索，使钢箱梁重量转移至临时吊索，同时吊机前行，通过吊机与临时吊索的交替接力，最终钢箱梁荡移至移动支架位置。总体布置见图4.1。草图涛4.往1情连续荡移系统变总体布置图往受吊机或吊索轨荡移角度所限给，此时钢箱梁侵无法通过荡移和施工平移至固食定支架上，故猴设计移动支架订，待钢箱梁提给升超过支架高烛程后，横移移竹动支架并与固帮定支架联结，残贯通钢箱梁纵鄙移轨道后，下朗放钢箱梁至移青动支架，解除张吊具后纵移钢荣箱梁至固定支痰架上设计平面愁位置。支架布夏置见恒图常4.患2婚。翼图竟4.拒2兔支架系统布置纺图当待所有钢箱梁姻吊装完成后，菠按监控指令利湿用安放于支架障上的千斤顶群势调整无索区梁企段高程，首先败将支架上无索必区梁段调整并摄焊为一体，再探整体调整无索船区梁段并与有侄吊索梁段临时球连接、焊接，影最后利用千斤妇顶群完成钢箱难梁体系转换，垂整个调整过程拌均全程监测梁文段高程变化，伪随时调整千斤恭顶作用力，确岔保调整过程安愈全。耗5吸.私施工工艺流程申及操作要点忌正式安装前，良首先搭设固定享与移动支架，限安装临时吊索纺与索夹，布置做好水平牵引系域统。加工特制秋吊具。吊机行床走至可安装位优置。朝运梁船将梁段躁运到锚前可停阔泊位置，此时龄下放吊机吊具搞，连接临时吊毁耳与吊具，做弃好准备，即可粪进行钢箱梁安受装。曾5.愈1坊施工工艺流程聪(肠见泛图照5.1)奏图笛5.1异无索区钢箱梁乓安装流程图庄5.遇2田操作要点歪5.2.1蜻亭钢箱梁提升施铸工1施工准备舌1催）辉犹支架搭设若。愈无索区钢箱梁言在与有吊索钢岛箱梁焊接前，界必须考虑临时央放置场地，按表钢箱梁的安装教平面与高程布愧置存梁的固定增支架，一般考舱虑型钢桁架式复，同时支架上逼还包含钢箱梁双纵移系统与线筝形调节系统，查前者一般为带作水平牵引力的波轨道，后者为涨钢支垫与千斤魔顶群的组合。秆同时在固定支虾架外端靠塔侧消布置可横桥向索移动的移动支抛架，其高度与幕固定支架匹配理，轨道与固定杆支架相接。逆2誉）押魔水平牵引系统式布设屯。固在将钢箱梁从扶起吊位置向安寿装位置方向荡享移过程中，水春平牵拉力由水舅平牵引系统提枯供，水平牵引道系统由牵引卷透扬机、钢绳、刮连接吊耳、锚事固件、转向滑粪车等部分组成注，均在吊装前竭布设好。同3裙）临时吊索与如索夹安装谢。踪作为钢箱梁荡敬移中转装置，友临时吊索与索秀夹也提前布置插好，其安装位寿置与长度根据守吊机最大允许原荡移角度设计脆。挑4驻）吊具与吊机拼就位宵。议吊装前，缆载渐吊机需在主缆钞上行走至提升饮位置，并提前谨下放吊具至安恭全高度。域2废惰运输船就位谷其它工作准备坑就绪后，运梁粗船将钢箱梁运烘抵提升吊机正鄙下方，动力定撒位。剪3樱惧吊机垂直提升俗连接吊具与钢凤箱梁临时吊耳格，解除钢箱梁奴与运输船的临捏时约束，启动徒吊机提升钢箱投梁至设计荡移卖高度。豆钢箱梁提升要仅点如下：抚1我）钢箱梁固定留支架与移动支屠架设计高度需标考虑支垫与千逢斤顶作用空间队，可低不可高除。纹2付）临时吊索长鹅度根据钢箱梁虏荡移角度确定吊，设计时需考尽虑主缆在钢箱申梁重力作用下吴高程的变化。愧3孙）吊具应针对斥无吊索钢箱梁膏设计与吊索对臭应的吊耳构造赤，作为荡移过再程临时承力构休造。旬5.2.2概订钢箱梁荡移施络工糊钢箱梁提升至训一定高度后，触此时水平牵引诚系统吊耳已连奉接好，启动水倦平牵引卷扬机疏开始连续荡移蚊施工，其施工券流程如下竭（见图享5.2.2轧）耀：祝图输5.2.2盆钢箱梁荡移施心工流程图响5.2.3答零钢箱梁轨道纵导移施工糖当完成最后一涝次荡移后，吊显机提升钢箱梁烦超过移动支架尽高程，横移移菌动支架至钢箱勿梁下方，连接忙固定支架与移钓动支架（含轨宏道），布置好坡钢箱梁移运器样与钢支垫，下跨放钢箱梁至移浪位器，吊机卸讯载并解除吊具歼。启动钢箱梁断支架上水平牵灌引绳，沿支架点轨道纵移钢箱德梁至安装位置惨，利用千斤顶深卸载，将钢箱低梁转移至钢支探垫上，纵移过会程中，横向偏走位除轨道约束号外，另通过（揭手动葫芦）横辆向牵引钢箱梁韵调整平面位置最（移运器与钢概支垫上安装四柿氟板）。施工陈流程录如下（见图闲5.2.3蜻）姑：喘疯图蛋5.2.3朋钢箱梁轨道纵词移施工流程图筹5.2.4丧军钢箱梁线形调阁整浓钢箱梁合龙段盟架设完成，将参预先牵拉开的越梁段恢复原来各位置，随后进堆行主梁线形测据量，施工监控帽单位在此基础门上计算线形调肆整目标值，施纠工方根据上述革数据计算无索灿区钢箱梁段标闯高调整量，即或可开始线形调裙整工作。饶无索区线形调炼整分两步进行盾：歌第一步口依次调整无索早梁段的纵坡与足高程，待无索互区梁段高程调煮整完成后，利揪用千斤顶将梁仓段重量转至支扮承楔块，荷载品转换至支垫后圈进行梁段高程恐与纵坡复测无故误后焊接码板趁固定并焊接无乘索区梁间环焊扯缝以及纵隔板疫焊缝，待探伤叉合格后再对称狗施焊嵌补段焊您缝。挺第二步秤将第一二段有俩吊索梁间临时饰连接与匹配件爹解除，利用千郊斤顶与特制工瓣装，按监控指炉令调节无吊索衰梁段与相邻有览吊索梁段的相拥对标高与纵坡忌。高程与纵坡迎调整完成后，诸调节焊缝宽度推，焊接码板固娱定，焊接环焊慰缝以及纵隔板艇焊缝，待探伤脾合格后再对称种施焊嵌补段焊候缝。焊接完成继后，利用千斤瓣顶卸落无索区已梁段支承，将抗无索区梁重量饺转移至主缆与雾支座，完成无批索区梁段线形贵调整作业。悲施工流程箭如下（见图饲5.2.4绣）防：本绑图爹5.2.4笨钢箱梁线性调亲整施工流程图娃5.2.5而监测技术与分届析床无索区钢箱梁回安装与线形调季整过程需对大壳桥几何参数进面行监测以确保怎线形调整结果幻的准确，监测校内容包括争1降无索区箱梁梁违面高程测量；沾2杨塔偏位及竖向茄变形测量；本3佩主缆线形测量舞。寒其撕中宰1色项采用精密水边准杯仪劝—余—巧索贺佳或B桌1水测量，每次线欣形调整前后均伙需测量；折2她、忙3做项钉采用全站佛仪足—墓—筐TCA200坏3归与过TCA180举0误测量，仅在线住形调整前进行阵一次测量。以敬上测量过程中冬，梁温为关键束参数之一，需乳全程测量，采疤用专用温度传羡感器进行测量像。与支座连接尝的钢箱梁安装抢时应在过程中右监测梁轴线与传高程变化并及秒时调整。围监测的关键在拒于线形调整过耗程的梁面高程银测量而择2汉、晴3胸项内容为监控伪复核所用，测广量数据与监控信分析计算值比乌较，及时反馈匠指导施工。探主要的监测内间容参见表鬼5.惩2.5酱。观表权5.油2.5慕帆水监膛喷测蚁这项孙凉目项追汇奸上总畅秤表崭序号联监积希测练娃项乌由目坝监备麦测宋片仪呈速器贷监值茶测喂诉频竟逆率开监感查测童酒目姨惯的休1饱主梁渠温度垂LM3轻5户温度传感器朗梁温勒：裂阔1量～音2融次株/激梁每次调整，妻塔温证：鉴1虫～辟2电次，均在气温古稳定时（夜间凡或阴天）观测毕掌握塔温与梁呜温，为监控计揉算提供数据扯2英塔温保3粱主梁梁顶高程谋索渗佳稍B1啊精密水准仪艺1剪～更2译次编/艰梁每次调整忽掌握梁面高程浮，为监控计算柳与线形调整提级供数据润4真桥轴线偏位努TCA200堵3薯、揪TCA180岁0抵全站仪见1案次锄掌握大桥钢箱劈梁轴线偏差与猫主缆实际线形点，为大桥精确极计算提供数据幸5朱主缆线形筹5.累3删劳动力组织（季见栗表见5.争3折）。岭表驳5.青3轮潮使劳予既动熔渴力逗匀组缸焰织渴时情侧艇况厕散表捧序号埋单项工程衣所需人数忌备注析1执管理人员宣4遭2厌技术人员沙9族3插钢箱梁转运与葵吊具安装徒25茂4犹钢箱梁提升施中工刑8谊5示钢箱梁荡移施傍工绝14逆6词钢箱梁轨道纵护移施工吊26崇7箭钢箱梁线形调亲整动60送与睬3宝～驾6择不同时作业催8映杂工付5极合椒柱押计怜8廉6迷（凳7掏8疼）人柏括号中数字为经线形调整所用慎人员灵6怜.预材料与设备穗本工法无需特无别说明的材料涛，采用的机具必设备见灿表值6.绿1慨。涂表访6.1哲幸机冬诵存具箭两嫌设货诊请备倘怎痒表魂序号灰设备名称脉设备型号仗单位母数量爪用途墨1与缆载吊机宇370t治台乡1踩钢箱梁吊装广2嘱卷扬机驱JKK10购台源2挑钢箱梁荡移牵外引给3羊自航驳船蜓2000t坛台冈1曾钢箱梁运输锹4谣临时吊索应GW40援台告1诊钢筋加工倒5首固定支架容钢管桁架虹个灾1森存梁，钢箱梁嫁线形调整沿6裙移动支架哀钢管桁架央个再1今钢箱梁安装绸7亩重物移运器航80t脸台衰10伤钢箱梁安装瓣8现重物移运器柳60t盟台岛10丹钢箱梁安装箩9哑千斤顶何50t寻台她16杨钢箱梁线形调理整旗10孕千斤顶单32t驾台齿9弓钢箱梁线形调品整，卸架柿11台千斤顶萌25t哭台介8谊钢箱梁线形调鸟整血12角精密水准仪矛索灵佳姥B1瓶台造2懒钢箱梁安装，但线形调整件13浮全站仪垂TCA180姑0,TCA2肥003驻台阁3剖钢箱梁安装，走线形调整7.质量控制步7.世1赔工程质量控制乔标准轧钢箱梁施工质净量执行《公路敲桥涵施工技术挣规饥范蚊JTJ04犬1-200割0斜》与《舟山大退陆连岛工程西途堠门大桥专项秤质量检验评定避标准》。钢箱父梁安装允许偏岩差按戒表奋7.德1忆执行。克表轮7.归1挺钢箱梁安装允套许偏差表愧序号咏项豪异魂目堂允许偏差倡（足m迎m编）置检查频率拿检验方法塘1争相邻节段匹配羡高差金±2骑每片梁妈用钢尺啦2央箱梁段轴线偏煎差少±10徐全站仪能3存吊点偏位时±30期用全站仪德4支同一梁段两侧烦对称吊点处梁六顶高差殊±40畏用水准仪醒7.责2朽质量保证措施局7.2.1泥曲插缆载吊机、支膏架系统等主要棵承载构造均需恶进行详细的计妙算分析或完成权荷载试验，保德证钢箱梁吊装赶、存放的安全皂。哑7.2.2彩术结合监控计算唱成果确定临时沸吊索长度，保性证钢箱梁不接乘触地面构造物补的同时，确保饲荡移角度足够别大。笑7.2.3衡跌支架顶面高程界应低于主梁合够龙线形减去梁隐高，保证千斤船顶有足够操作情空间。旷7.2.4估视缆载吊机单机询提升钢箱梁，宰故在安装前需化计算每段梁的偶重心，并通过右吊具进行相应分调整，确保提叶升荡移过程钢孕箱梁的平稳。诞7.2.5惩熄无索区钢箱梁背特别是首段梁因纵移过程通过奸轨道进行限位腔，同时通过手匆动葫芦横向牵亲引纠偏，确保尿安装时桥轴线苹偏差控制在允剥许范围内。牙7.2.6舌影用千斤顶进行瞧线形调整时，头应遵循同步、壶小量的原则，侍在夜间稳定时旱段测量（包括释温度与梁顶高辈程）、白天统男一进行线形调呆整。8.安全措施羽8.1某认真贯彻尖执行订国家蛮和行业的茧有关规定、条翻例，警建立完善的施蕉工安全保证体财系，加强施工通作业中的安全齐检查，确保作告业标准化、规苦范化。膜8.2装缆载吊机吊装赌、荡移与钢箱宾梁存梁固定、社移动支架上施捧工均为高空作脉业，需做好安涛全防护措施以况及对作业人员群进行相应安全宾教育。就8.3熊沿海风环境对疫钢箱梁安装影粮响极大，在吊美装前应根据天瓶气预报保证在裙吊机设计规定讲风速下进行吊邻装，同时因钢冲箱梁安装会穿笼越台风期，故伸缆载吊机、存先梁固定支架与遍移动支架设计仓均考虑台风荷肃载并制订相应投的防台预案。畏8.4拼无索区钢箱梁析线形调整时，蛮利用千斤顶群陵进行顶升或下崖降时，需进行气全程监测，保侦证顶升的同步烦、小量，避免论千斤顶不同步视导致偏载引起懂安全事故。9.环保措施这9.1桨树念立营“临以人为旋本燥”逮的理念；贯谎彻作“街施工过程中最及大限度保护、次实施中最小限糊度破坏及最大卧程度恢复生态顽平词衡则”趣的指导思想，逆根据工程所在瓦地形、地貌、梁地质特点等因贤素，灵活运用荒技术标准，将谈工程与自然环盗境融为一体。能9.2嚼对施工界限内镰、外的植被、想树木等尽量维董持原状。临时究用地范围内的狐裸露地表，植施草或种树进行活绿化虚，含工程完工后，锻及时彻底进行拨现场清理，并企按设计要求采杰用植被覆盖或采其它处理措施隙。江9.3鸦靠近生活水源偷的施工，用沟功壕或堤坝同生邀活水源隔开，返避免污着染生活源。相所有吊机与施晋工船只必须遵厉守有关海上防怖污染国际公约触，严禁向海域犬抛设和倾倒废那弃用品。陆上排建立废油和废摸弃用品的回收填站，负责及时展处理。避10铁.吓效益分析等10.1码本工法通过缆乱载吊机结合临随时吊索与荡移挖牵引系统安装果无索区钢箱梁浩，避免采用浮晒吊与大型汽车椅吊（或履带吊洞）等大型设备天，简单易行，最对环境影响小粒，为悬索桥边嚷跨无索区钢箱廉梁安装提供了邀经济指标优越潮、适用性强的姓成套安装技术看可资借鉴，该料技术成功运用彻，将促进悬索丙桥施工技术进旁步，社会经济燕效益明显。乐10.2指本工法利用存砍梁固定支架与恢千斤顶群结合垦调整无索区钢宜箱梁线形，不辜用缆载吊机辅运助整体提升，辆占用大型设备菠时间短，节约鱼建设资金，同絮时因不使用吊能机，主缆防护纷等工作