懸索橋淺灘區(qū)鋼箱梁架設(shè)施工技術(shù)

懸索橋淺灘區(qū)鋼箱梁架設(shè)施工技術(shù)1前言而懸索橋由于其較大的跨越能力以及美觀性近年來建設(shè)越來越多而對于無水區(qū)及淺灘區(qū)鋼梁節(jié)段架設(shè)區(qū)域受到地形水文條件的影響鋼箱梁無法采用常規(guī)運(yùn)梁船水運(yùn)就位進(jìn)行架設(shè)施工。大橋?yàn)殚L江上游主跨60m鋼箱梁懸索橋架梁期間正處于長江枯水期而部分鋼箱梁節(jié)段地處無水區(qū)和淺灘區(qū)無法采用運(yùn)梁駁船水運(yùn)就位進(jìn)行鋼箱梁架設(shè)施工且淺灘區(qū)有蓮花石屬于市景保護(hù)文物不允許進(jìn)行爆破及挖掘工作因此在鋼箱梁架設(shè)施工前專門對其進(jìn)行了研究提出了鋼箱梁通過小型駁船轉(zhuǎn)運(yùn)和鋼箱梁二次蕩移架設(shè)施工技術(shù)解決了主跨無水區(qū)與淺灘區(qū)鋼箱梁架設(shè)的施工問題在實(shí)際施工中按照此方法加快了施工進(jìn)度，確保了施工質(zhì)量，節(jié)約了施工成本，技術(shù)可靠，效果明顯，具有很好的推廣性。2技術(shù)特點(diǎn)循環(huán)流水作業(yè)，提高施工效率，節(jié)約工期效率，節(jié)約了施工工期。棧橋道準(zhǔn)確定位，有效保證吊裝精度，吊裝作業(yè)安全性高該技術(shù)使無水區(qū)的鋼箱梁全部滑移到棧橋上對應(yīng)吊索的正下方纜載吊機(jī)直接垂直起吊能順利穿入鋼箱梁吊耳的問題，降低了吊裝不穩(wěn)的風(fēng)險，提高了吊裝作業(yè)安全性。不需理河道，有利環(huán)境保護(hù)避免了河道的大規(guī)模清淤所帶來的對于該區(qū)域水體生態(tài)的破壞并且保護(hù)了此地的蓮花石實(shí)景保護(hù)文物區(qū)，在保證施工的同時也有利環(huán)境保護(hù)。設(shè)置低棧橋，利用小駁船轉(zhuǎn)運(yùn)，充分利用資源，有效節(jié)約成本該技術(shù)設(shè)置高低棧橋并通過二次蕩移將鋼箱梁滑移至吊裝位置大大減少了棧橋支架材工成本。3適用范圍本技術(shù)適用于懸索橋無水區(qū)與淺灘區(qū)的鋼箱梁無法直接起吊安裝的情況下鋼箱梁的架設(shè)。對其余情況的鋼梁架設(shè)施工也有重要指導(dǎo)作用。4工藝原理本工程長江枯水期淺灘區(qū)水深只有2m左右，不能滿足主橋鋼梁運(yùn)輸船吃水深度4m的要求，導(dǎo)致運(yùn)梁船無法靠近鋼棧橋進(jìn)行拋錨定位。故采用將鋼箱梁通過小型駁船轉(zhuǎn)運(yùn)吊裝的施工方法即在主航道處通過深水區(qū)的纜載吊機(jī)將淺灘區(qū)的鋼梁逐個節(jié)段提起裝運(yùn)至吃水深度較淺的小型駁船上通過拖船驅(qū)動將小型駁船運(yùn)輸至淺灘區(qū)再使用淺灘區(qū)纜載吊機(jī)進(jìn)行鋼箱梁吊裝安裝。本工程無水區(qū)的鋼箱梁采用兩次蕩移加滑移吊裝的方案進(jìn)行施工，即運(yùn)梁駁船將鋼梁運(yùn)輸至低棧橋附近深水區(qū)拋錨定位先由一臺30噸載吊機(jī)將鋼箱梁垂直起吊到合適位置，再通過兩臺負(fù)荷10噸的卷揚(yáng)機(jī)將梁段橫向牽引蕩移至架梁低棧橋上，纜載吊機(jī)脫鉤10噸的卷揚(yáng)機(jī)將梁段橫向牽引蕩移至架梁高棧橋上，利用高棧橋上的滑移系統(tǒng)將梁段滑移到設(shè)計位置，完成鋼梁架設(shè)施工。5.工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程圖5.1-2無水區(qū)鋼箱梁架設(shè)施工工藝流程圖5.2淺灘區(qū)鋼箱梁架設(shè)5.2.1航線選擇在本橋位處利用一艘12×3m工作船通過花桿現(xiàn)場實(shí)測河道水深情況，并在滿足吃水深度2m處設(shè)置警示標(biāo)志，確定航線，以便拖船與小型駁船安全運(yùn)輸鋼梁。5..2鋼梁運(yùn)輸船拋錨就位運(yùn)輸船將淺灘區(qū)鋼箱梁從鋼廠運(yùn)輸至深水區(qū)側(cè)纜載吊機(jī)正下方進(jìn)行拋錨定位準(zhǔn)備提梁。5..3深水區(qū)側(cè)纜載吊機(jī)提梁運(yùn)輸船到達(dá)深水區(qū)側(cè)纜載吊機(jī)正下方拋錨定位后利用深水區(qū)側(cè)纜載吊機(jī)將待轉(zhuǎn)運(yùn)梁段慢勻速，速度控制在15-20m/h。5..4鋼梁放置于駁船上拖船驅(qū)使小型駁船駛?cè)肷钏畢^(qū)側(cè)纜載吊機(jī)正下方然后將深水區(qū)側(cè)纜載吊機(jī)吊起的鋼箱梁吊放于駁船上鋼梁放于駁船上時要在鋼梁腹板對應(yīng)位置進(jìn)行抄墊確保鋼梁不發(fā)生變形。5..5淺灘區(qū)纜載吊機(jī)提梁拖船驅(qū)使小型駁船按照事先選擇的航線行駛將鋼梁運(yùn)輸至淺灘區(qū)側(cè)纜載吊機(jī)正下方進(jìn)行起吊安裝，運(yùn)輸船返回深水區(qū)側(cè)纜載吊機(jī)下方循環(huán)施工。5.3無水區(qū)鋼箱梁架設(shè)5.3.1棧橋搭設(shè)高低棧橋由鋼管支架、分配梁、樁間連接系等構(gòu)件組成，首先在后場場地分節(jié)段加工，配梁處貝雷桁下弦設(shè)置U形卡限位，并在貝雷桁外側(cè)設(shè)置斜撐，對貝雷桁進(jìn)行橫向限位。意軌道的水平和順直。5.3.2航線選擇根據(jù)航道局提供資料可知，鋼棧橋端頭現(xiàn)有水深為2m，而主橋鋼梁運(yùn)輸船吃水深度為4m，導(dǎo)致運(yùn)梁船無法靠近鋼棧橋進(jìn)行拋錨定位。所以，需在鋼棧橋端頭附近進(jìn)行清淤。清淤后利用一艘12×3m工作船通過花桿現(xiàn)場實(shí)測河道水深情況，并在滿足吃水深度4m范圍設(shè)置警示標(biāo)志，以便運(yùn)梁駁船安全運(yùn)輸鋼梁。5.3.3纜載吊機(jī)行走，運(yùn)梁船舶定位南岸邊跨區(qū)梁段共有5個節(jié)段，包含8m長BSA梁段1120t；12m長BSB梁段3段，單重176t；12m長BSC梁段1段，單重248t。統(tǒng)，采用兩臺負(fù)荷10噸的卷揚(yáng)機(jī)作為水平方向的牽引裝置。5.3.4第一片鋼梁滑移，第二片鋼梁蕩移，循環(huán)流水作業(yè)纜載吊機(jī)提升梁段過低棧橋頂部標(biāo)高，配合水平牽引裝置將梁段蕩移至存梁平臺頂部，緩慢下放到滑移支架上的滑移小車上，牽引小車向主塔側(cè)滑移到塔柱旁高棧橋時停止滑移。5.3.5纜載吊機(jī)行走至高、低棧橋交界處纜載吊機(jī)解鎖，行走至高、低棧橋交界處，重新鎖定。5.3.6邊跨鋼梁二次蕩移至高棧橋上起吊鋼梁過高棧橋頂部標(biāo)高，利用高棧橋上的牽引系統(tǒng)將鋼梁蕩移至高棧橋的滑塊上，完成南邊跨5段鋼梁的架設(shè)。5.3.7鋼梁滑移到位利用卷揚(yáng)機(jī)和滑移軌道將各塊鋼梁滑移至指定位置，進(jìn)行下一道工序施工。6主要材料與設(shè)備6.1設(shè)備序號材料設(shè)備名稱規(guī)格型號用途備注1鋼梁運(yùn)輸船80.8×13.6m，載重2000t鋼箱梁運(yùn)輸吃水深度4m2纜載吊機(jī)300t鋼箱梁架設(shè)3拖船39×7.5m，動力為800馬力駁船動力吃水深度1.4m4駁船75×13m，載重1650t鋼箱梁轉(zhuǎn)運(yùn)吃水深度1.2m5拋錨船有暗礁時使用6工作船12×3m航線選擇7卷揚(yáng)機(jī)10t鋼梁滑移8滑輪15t鋼梁滑移9交流焊機(jī)BXX-500支架焊接6.2材料序號材料設(shè)備名稱規(guī)格型號用途備注1普通螺栓Q235C連接構(gòu)件2高強(qiáng)螺栓10.9S連接構(gòu)件3吊索鍍鋅高強(qiáng)鋼絲連接主纜和鋼梁4索夾鑄鋼ZG20Mn主纜和吊索連接件5鋼管支架720mm高低棧橋7.質(zhì)量控制7.0.1JTG-TF50-2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》序號項(xiàng)目允許偏差1駁船拋錨位置偏差（m）±0.52運(yùn)輸船拋錨位置偏差（m）±0.53鋼箱梁臨時固定位置偏差（m）±0.54吊點(diǎn)偏位（mm）205同一梁段兩側(cè)對稱吊點(diǎn)處梁頂高差（mm）206箱或桁梁頂面高程在兩吊索處（mm）207相鄰節(jié)段匹配高差（mm）28箱或桁梁段工地連接符合本規(guī)范和設(shè)計要求7.0.2JTS180-4-2015《長江干線通航標(biāo)準(zhǔn)》7.0.3GB50139-2014《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》8安全管控措施8.0.1吊裝施工前向海事主管機(jī)關(guān)報備取得施工許可。8.0.2施工前作好拋錨定位、纜載吊機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備的檢查。8.0.3施工作業(yè)船進(jìn)入施工作業(yè)水域按章顯示信號。8.0.4當(dāng)本次施工遇能見度低于1000m，水位日漲幅超2m，風(fēng)力大于5級，日降雨量超過100mm或主管機(jī)關(guān)認(rèn)為的其他有礙安全作業(yè)的情況均應(yīng)停止施工。8.0.5本通航安全保障措施和應(yīng)急保障措施應(yīng)及時向參與施工作業(yè)的人員培訓(xùn)，運(yùn)梁船舶駕駛員應(yīng)詳細(xì)了解各地航道情況和通航環(huán)境，避免操作失誤誘發(fā)事故。8.0.6作業(yè)船除禁航期外不得干擾輪渡航線的正常營運(yùn)。8.0.7作業(yè)前對運(yùn)梁船的待泊地和施工定位期的錨地作好詳細(xì)規(guī)劃。8.0.8水上作業(yè)人員必須穿救生衣戴安全帽，高空作業(yè)人員必須系好安全帶，同海事部門建立協(xié)作關(guān)系。8.0.9經(jīng)常對職工進(jìn)行技術(shù)、安全教育，提高安全意識，嚴(yán)格控制施工過程中的施工操作程序，確保每一道工序都有專業(yè)、可靠的安全交底。8.0.10證及相關(guān)證書，在使用過程中定期對其進(jìn)行檢查，保證鋼絲繩磨損不超過要求。8.0.11高低棧橋搭設(shè)及焊接質(zhì)量要牢固可靠，以免鋼梁滑移時發(fā)生傾覆。8.0.12鋼梁滑塊要注意涂油降溫，避免滑塊過度磨損。9環(huán)保措施工地上產(chǎn)生的廢料、廢渣、棄方等，必須及時清理，運(yùn)到指定地點(diǎn)堆放或掩埋，防止堵塞河道和交通。做好施工現(xiàn)場揚(yáng)塵保護(hù)工作，施工現(xiàn)場配置灑水車隨時灑水，并采取其他有效防等覆蓋。對于施工油污及廢料不得隨意棄入河流，污染環(huán)境。減少夜間施工作業(yè)，不可避免需要夜間施工作業(yè)時，應(yīng)向當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)管理部門申請夜間施工許可證。鋼管支架焊接之后的廢料應(yīng)集中堆放并統(tǒng)一處理，不得隨意棄放。10經(jīng)濟(jì)社會效益分析10.1經(jīng)濟(jì)效益施工前不需要對淺灘區(qū)進(jìn)行河道清淤處理，較之傳統(tǒng)做法節(jié)約機(jī)械及措施費(fèi)用50%以上。運(yùn)該技術(shù)施工工期顯著縮短合理的利用主纜纜載吊機(jī)對鋼箱梁進(jìn)行提升轉(zhuǎn)運(yùn)，同時避免了對于淺灘區(qū)環(huán)境的破壞以及節(jié)省了機(jī)械臺班人工費(fèi)用且施工過程中不會產(chǎn)生多余的材料浪費(fèi)鋼箱吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)工作在幾天時間內(nèi)就可以完成總工因此縮短1.5個月，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著鋼箱梁本身的吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)方面節(jié)省了對于淺灘區(qū)河道清淤的費(fèi)用縮短了工期，工程因此節(jié)約了3.9萬。采用高低棧橋的搭配形式，比采用全長高棧橋節(jié)約成本40%，約節(jié)省300余萬元。采用蕩移+滑移流水作業(yè)的方式，節(jié)省了運(yùn)梁船舶和纜載吊機(jī)來回行走定位的時間，且在滑移軌道上方便起吊鋼梁，節(jié)省成本150余萬元。10.2工