悬索桥浅滩区钢箱梁架设施工技术

悬索桥浅滩区钢箱梁架设施工技术1前言而悬索桥由于其较大的跨越能力以及美观性近年来建设越来越多而对于无水区及浅滩区钢梁节段架设区域受到地形水文条件的影响钢箱梁无法采用常规运梁船水运就位进行架设施工。大桥为长江上游主跨60m钢箱梁悬索桥架梁期间正处于长江枯水期而部分钢箱梁节段地处无水区和浅滩区无法采用运梁驳船水运就位进行钢箱梁架设施工且浅滩区有莲花石属于市景保护文物不允许进行爆破及挖掘工作因此在钢箱梁架设施工前专门对其进行了研究提出了钢箱梁通过小型驳船转运和钢箱梁二次荡移架设施工技术解决了主跨无水区与浅滩区钢箱梁架设的施工问题在实际施工中按照此方法加快了施工进度，确保了施工质量，节约了施工成本，技术可靠，效果明显，具有很好的推广性。2技术特点循环流水作业，提高施工效率，节约工期效率，节约了施工工期。栈桥道准确定位，有效保证吊装精度，吊装作业安全性高该技术使无水区的钢箱梁全部滑移到栈桥上对应吊索的正下方缆载吊机直接垂直起吊能顺利穿入钢箱梁吊耳的问题，降低了吊装不稳的风险，提高了吊装作业安全性。不需理河道，有利环境保护避免了河道的大规模清淤所带来的对于该区域水体生态的破坏并且保护了此地的莲花石实景保护文物区，在保证施工的同时也有利环境保护。设置低栈桥，利用小驳船转运，充分利用资源，有效节约成本该技术设置高低栈桥并通过二次荡移将钢箱梁滑移至吊装位置大大减少了栈桥支架材工成本。3适用范围本技术适用于悬索桥无水区与浅滩区的钢箱梁无法直接起吊安装的情况下钢箱梁的架设。对其余情况的钢梁架设施工也有重要指导作用。4工艺原理本工程长江枯水期浅滩区水深只有2m左右，不能满足主桥钢梁运输船吃水深度4m的要求，导致运梁船无法靠近钢栈桥进行抛锚定位。故采用将钢箱梁通过小型驳船转运吊装的施工方法即在主航道处通过深水区的缆载吊机将浅滩区的钢梁逐个节段提起装运至吃水深度较浅的小型驳船上通过拖船驱动将小型驳船运输至浅滩区再使用浅滩区缆载吊机进行钢箱梁吊装安装。本工程无水区的钢箱梁采用两次荡移加滑移吊装的方案进行施工，即运梁驳船将钢梁运输至低栈桥附近深水区抛锚定位先由一台30吨载吊机将钢箱梁垂直起吊到合适位置，再通过两台负荷10吨的卷扬机将梁段横向牵引荡移至架梁低栈桥上，缆载吊机脱钩10吨的卷扬机将梁段横向牵引荡移至架梁高栈桥上，利用高栈桥上的滑移系统将梁段滑移到设计位置，完成钢梁架设施工。5.工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图5.1-2无水区钢箱梁架设施工工艺流程图5.2浅滩区钢箱梁架设5.2.1航线选择在本桥位处利用一艘12×3m工作船通过花杆现场实测河道水深情况，并在满足吃水深度2m处设置警示标志，确定航线，以便拖船与小型驳船安全运输钢梁。5..2钢梁运输船抛锚就位运输船将浅滩区钢箱梁从钢厂运输至深水区侧缆载吊机正下方进行抛锚定位准备提梁。5..3深水区侧缆载吊机提梁运输船到达深水区侧缆载吊机正下方抛锚定位后利用深水区侧缆载吊机将待转运梁段慢匀速，速度控制在15-20m/h。5..4钢梁放置于驳船上拖船驱使小型驳船驶入深水区侧缆载吊机正下方然后将深水区侧缆载吊机吊起的钢箱梁吊放于驳船上钢梁放于驳船上时要在钢梁腹板对应位置进行抄垫确保钢梁不发生变形。5..5浅滩区缆载吊机提梁拖船驱使小型驳船按照事先选择的航线行驶将钢梁运输至浅滩区侧缆载吊机正下方进行起吊安装，运输船返回深水区侧缆载吊机下方循环施工。5.3无水区钢箱梁架设5.3.1栈桥搭设高低栈桥由钢管支架、分配梁、桩间连接系等构件组成，首先在后场场地分节段加工，配梁处贝雷桁下弦设置U形卡限位，并在贝雷桁外侧设置斜撑，对贝雷桁进行横向限位。意轨道的水平和顺直。5.3.2航线选择根据航道局提供资料可知，钢栈桥端头现有水深为2m，而主桥钢梁运输船吃水深度为4m，导致运梁船无法靠近钢栈桥进行抛锚定位。所以，需在钢栈桥端头附近进行清淤。清淤后利用一艘12×3m工作船通过花杆现场实测河道水深情况，并在满足吃水深度4m范围设置警示标志，以便运梁驳船安全运输钢梁。5.3.3缆载吊机行走，运梁船舶定位南岸边跨区梁段共有5个节段，包含8m长BSA梁段1120t；12m长BSB梁段3段，单重176t；12m长BSC梁段1段，单重248t。统，采用两台负荷10吨的卷扬机作为水平方向的牵引装置。5.3.4第一片钢梁滑移，第二片钢梁荡移，循环流水作业缆载吊机提升梁段过低栈桥顶部标高，配合水平牵引装置将梁段荡移至存梁平台顶部，缓慢下放到滑移支架上的滑移小车上，牵引小车向主塔侧滑移到塔柱旁高栈桥时停止滑移。5.3.5缆载吊机行走至高、低栈桥交界处缆载吊机解锁，行走至高、低栈桥交界处，重新锁定。5.3.6边跨钢梁二次荡移至高栈桥上起吊钢梁过高栈桥顶部标高，利用高栈桥上的牵引系统将钢梁荡移至高栈桥的滑块上，完成南边跨5段钢梁的架设。5.3.7钢梁滑移到位利用卷扬机和滑移轨道将各块钢梁滑移至指定位置，进行下一道工序施工。6主要材料与设备6.1设备序号材料设备名称规格型号用途备注1钢梁运输船80.8×13.6m，载重2000t钢箱梁运输吃水深度4m2缆载吊机300t钢箱梁架设3拖船39×7.5m，动力为800马力驳船动力吃水深度1.4m4驳船75×13m，载重1650t钢箱梁转运吃水深度1.2m5抛锚船有暗礁时使用6工作船12×3m航线选择7卷扬机10t钢梁滑移8滑轮15t钢梁滑移9交流焊机BXX-500支架焊接6.2材料序号材料设备名称规格型号用途备注1普通螺栓Q235C连接构件2高强螺栓10.9S连接构件3吊索镀锌高强钢丝连接主缆和钢梁4索夹铸钢ZG20Mn主缆和吊索连接件5钢管支架720mm高低栈桥7.质量控制7.0.1JTG-TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》序号项目允许偏差1驳船抛锚位置偏差（m）±0.52运输船抛锚位置偏差（m）±0.53钢箱梁临时固定位置偏差（m）±0.54吊点偏位（mm）205同一梁段两侧对称吊点处梁顶高差（mm）206箱或桁梁顶面高程在两吊索处（mm）207相邻节段匹配高差（mm）28箱或桁梁段工地连接符合本规范和设计要求7.0.2JTS180-4-2015《长江干线通航标准》7.0.3GB50139-2014《内河通航标准》8安全管控措施8.0.1吊装施工前向海事主管机关报备取得施工许可。8.0.2施工前作好抛锚定位、缆载吊机等关键设备的检查。8.0.3施工作业船进入施工作业水域按章显示信号。8.0.4当本次施工遇能见度低于1000m，水位日涨幅超2m，风力大于5级，日降雨量超过100mm或主管机关认为的其他有碍安全作业的情况均应停止施工。8.0.5本通航安全保障措施和应急保障措施应及时向参与施工作业的人员培训，运梁船舶驾驶员应详细了解各地航道情况和通航环境，避免操作失误诱发事故。8.0.6作业船除禁航期外不得干扰轮渡航线的正常营运。8.0.7作业前对运梁船的待泊地和施工定位期的锚地作好详细规划。8.0.8水上作业人员必须穿救生衣戴安全帽，高空作业人员必须系好安全带，同海事部门建立协作关系。8.0.9经常对职工进行技术、安全教育，提高安全意识，严格控制施工过程中的施工操作程序，确保每一道工序都有专业、可靠的安全交底。8.0.10证及相关证书，在使用过程中定期对其进行检查，保证钢丝绳磨损不超过要求。8.0.11高低栈桥搭设及焊接质量要牢固可靠，以免钢梁滑移时发生倾覆。8.0.12钢梁滑块要注意涂油降温，避免滑块过度磨损。9环保措施工地上产生的废料、废渣、弃方等，必须及时清理，运到指定地点堆放或掩埋，防止堵塞河道和交通。做好施工现场扬尘保护工作，施工现场配置洒水车随时洒水，并采取其他有效防等覆盖。对于施工油污及废料不得随意弃入河流，污染环境。减少夜间施工作业，不可避免需要夜间施工作业时，应向当地环境保护管理部门申请夜间施工许可证。钢管支架焊接之后的废料应集中堆放并统一处理，不得随意弃放。10经济社会效益分析10.1经济效益施工前不需要对浅滩区进行河道清淤处理，较之传统做法节约机械及措施费用50%以上。运该技术施工工期显著缩短合理的利用主缆缆载吊机对钢箱梁进行提升转运，同时避免了对于浅滩区环境的破坏以及节省了机械台班人工费用且施工过程中不会产生多余的材料浪费钢箱吊装转运工作在几天时间内就可以完成总工因此缩短1.5个月，经济效益十分显著钢箱梁本身的吊装转运方面节省了对于浅滩区河道清淤的费用缩短了工期，工程因此节约了3.9万。采用高低栈桥的搭配形式，比采用全长高栈桥节约成本40%，约节省300余万元。采用荡移+滑移流水作业的方式，节省了运梁船舶和缆载吊机来回行走定位的时间，且在滑移轨道上方便起吊钢梁，节省成本150余万元。10.2工