大跨度鋼桁梁橋浮拖施工工法

大跨度鋼桁梁橋浮拖施工工法中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司二〇一三年十二月成都匯報(bào)內(nèi)容：

施工流程及操作要點(diǎn)3概述12特點(diǎn)及工藝原理質(zhì)量、平安及環(huán)保措施4運(yùn)用實(shí)例5鋼桁梁的浮運(yùn)遷延法具有施工周期短、經(jīng)濟(jì)性好、斷航時(shí)間短等明顯優(yōu)點(diǎn)，常在有通航要求的河流上被采用。對(duì)于分量大、高墩大跨度鋼桁梁橋，采用常規(guī)的浮拖法施工，在遷延過(guò)程中穩(wěn)定性很難控制，存在較大的安全隱患。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)跨度最大的漯阜概述

鐵路潁河〔Ⅳ級(jí)通航規(guī)范〕特大橋128m有砟橋面雙線(xiàn)簡(jiǎn)支鋼梁，對(duì)其施工方法進(jìn)展了深化的研討，經(jīng)多次專(zhuān)家評(píng)審。最終采用拼拖交替組拼鋼桁梁及并聯(lián)船兩點(diǎn)支撐系統(tǒng)的浮拖架設(shè)備工，簡(jiǎn)化了浮拖計(jì)算方法，提高了鋼桁梁浮拖的穩(wěn)定性。概述

為節(jié)約拼裝支架的搭設(shè)長(zhǎng)度，鋼桁梁的組拼采用先在岸邊支架上拼裝部分節(jié)間，然后向前遷延，拼裝與遷延循環(huán)交替直至拼裝完成。此組裝方法具有經(jīng)濟(jì)性好，施工周期短等優(yōu)點(diǎn)。工法特點(diǎn)及工藝原理半懸臂拼拖交替組裝法采用散裝貨船并聯(lián)構(gòu)成浮船組，在浮船上設(shè)置浮墩，當(dāng)浮墩托起鋼梁后，僅保管鋼梁尾部及浮墩頂支撐點(diǎn)，組拼船錨定系統(tǒng)及兩點(diǎn)支撐遷延法工法特點(diǎn)構(gòu)成二點(diǎn)支承鋼梁的簡(jiǎn)支構(gòu)造。在整個(gè)浮拖過(guò)程中，浮墩的頂托力是恒定的，排除了浮拖途中抽排水引起的浮墩傾斜等不平安要素。有效抑制了頂推過(guò)程中水流、風(fēng)力、水位及通航對(duì)浮船穩(wěn)定性的不利影響，保證了鋼梁挪動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)、平安、可靠。工法特點(diǎn)及工藝原理工法特點(diǎn)浮拖單跨跨度大、噸位重、浮墩高經(jīng)查新，本工法依托的趙寨潁河特大橋?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)外單跨跨度最大(128m)，浮拖噸位最重(24000KN)，浮墩最高(28m)的大跨度鋼桁梁橋。本工法是在預(yù)先搭設(shè)好的岸邊暫時(shí)支架上進(jìn)展鋼桁梁組拼，鋼桁梁的組拼采用拼拖交替法進(jìn)展，待組拼完成后將散裝船舶并聯(lián)成浮船組并經(jīng)過(guò)錨固系統(tǒng)就位，浮墩就位后抽去船艙內(nèi)壓倉(cāng)水，浮墩上浮托起鋼梁前端，僅保管浮墩頂及鋼梁尾部支點(diǎn)，構(gòu)成二點(diǎn)支承的簡(jiǎn)支浮運(yùn)體系，保證浮運(yùn)過(guò)程中浮墩的頂托力為恒定，直至遷延終了并就位落梁。工法特點(diǎn)及工藝原理工藝原理施工流程及操作要點(diǎn)

施工流程施工流程及操作要點(diǎn)

施工流程施工流程及操作要點(diǎn)

施工流程施工流程及操作要點(diǎn)

施工流程

施工流程及操作要點(diǎn)

操作要點(diǎn)①岸上支架搭設(shè)完成后按1.2倍承重進(jìn)展預(yù)壓。②上滑道高度的設(shè)置應(yīng)根據(jù)預(yù)拱度及最大懸臂時(shí)的下?lián)洗_定。③拼拖交替過(guò)程須檢測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋼梁梁端撓度值、前支點(diǎn)反力、支架的強(qiáng)度、鋼梁的傾覆穩(wěn)定〔穩(wěn)定系數(shù)不小于1.5〕。鋼桁梁拼拖交替組拼

施工流程及操作要點(diǎn)

鋼桁梁浮拖前檢查及預(yù)備①應(yīng)對(duì)一切纜繩應(yīng)嚴(yán)厲檢查，合格后方可運(yùn)用，必要時(shí)可作拉力實(shí)驗(yàn)；②檢查駁船加固、聯(lián)接能否結(jié)實(shí)；③對(duì)浮拖經(jīng)過(guò)的航道進(jìn)展詳細(xì)探測(cè)，充分掌握不同水位時(shí)的河床深淺、流速流向，使船體在最大吃水量及最低水位時(shí)，船底應(yīng)高出河床一定間隔，保證平安；④對(duì)系泊設(shè)備進(jìn)展檢查，確保滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；⑤抽灌水實(shí)驗(yàn)，測(cè)定水泵性能、抽灌速度、隔艙水密性等；

施工流程及操作要點(diǎn)

鋼桁梁浮拖前檢查及預(yù)備⑥鋼桁梁遷延前，應(yīng)向當(dāng)?shù)貧夂蚺_(tái)站了解遷延施工期間的氣候預(yù)告，在風(fēng)力到達(dá)6級(jí)時(shí)不應(yīng)遷延鋼梁。⑦在支架上設(shè)置觀測(cè)點(diǎn),檢查支架的變形情況和程度位移量。⑧作業(yè)前在下弦桿做好遷延位移標(biāo)志,用以察看左右下弦遷延速度能否一致。⑨遷延過(guò)程中由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員隨時(shí)觀測(cè)梁體的線(xiàn)形和位移，發(fā)現(xiàn)偏移及時(shí)進(jìn)展糾正。特別留意鋼梁的偏位情況，杜絕鋼梁橫向偏向一側(cè)。

施工流程及操作要點(diǎn)

浮拖架設(shè)①安裝頂推〔遷延〕安裝，并進(jìn)展試拖。人員就位后，開(kāi)場(chǎng)頂推，并逐一撤除懸空的上滑道。當(dāng)需求停頓頂推時(shí)，頂推安裝應(yīng)及時(shí)固定在下滑道上；②挪動(dòng)浮墩至預(yù)定位置，固定浮墩纜繩，按計(jì)算抽出浮墩壓倉(cāng)水，要求對(duì)稱(chēng)、平衡排水，使浮墩逐漸受載至主墩支架前支點(diǎn)松動(dòng)，留意兩側(cè)高差不得大于5mm，并將浮墩支點(diǎn)與支承節(jié)點(diǎn)固定；③浮墩左右支點(diǎn)受力能否平衡的檢查：用4臺(tái)千斤頂，將鋼梁尾部頂起〔懸空即可〕，4臺(tái)千斤頂供油管采用

施工流程及操作要點(diǎn)

浮拖架設(shè)并聯(lián)銜接，此時(shí)檢查4臺(tái)千斤頂?shù)挠蛪耗芊裣嗟?，頂起高度能否一致，假設(shè)偏向過(guò)大經(jīng)過(guò)調(diào)整浮墩壓倉(cāng)〔土袋〕進(jìn)展糾正。以保證浮墩左右平衡；④浮墩前行時(shí)松尾纜的同時(shí)，收緊前進(jìn)纜，并留意收緊方向控制纜；⑤糾偏時(shí)應(yīng)停頓頂推，在支架上挪動(dòng)和懸臂階段，采用單側(cè)油缸糾偏，在浮拖階段由浮墩方向纜糾偏；⑥浮墩控制，頂推和糾偏時(shí)方向纜要對(duì)稱(chēng)放松或收緊，在水位變化超越40mm時(shí)駁船要對(duì)稱(chēng)注水或放水。

質(zhì)量、平安及環(huán)保措施

質(zhì)量控制①高強(qiáng)螺栓施擰不得落后，一個(gè)節(jié)間散拼或吊裝完成，必需在下一個(gè)節(jié)間施工前施擰終了。②應(yīng)嚴(yán)厲按照拼裝順序，先后進(jìn)展下弦桿、橫梁、正交異性板、斜桿、豎桿、上弦桿、橋門(mén)架〔假設(shè)有〕、橫聯(lián)、上平聯(lián)，最后進(jìn)展高強(qiáng)螺栓施擰。不得隨意改動(dòng)拼裝及任務(wù)順序。③吊裝作業(yè)時(shí)遵照：“平衡、對(duì)稱(chēng)、同步〞的原那么，保證鋼桁梁的整體線(xiàn)形，盡量消除吊裝過(guò)程中產(chǎn)生的扭曲變形。鋼桁梁拼裝

質(zhì)量、平安及環(huán)保措施

質(zhì)量控制鋼桁梁拼裝允許誤差項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差（㎜）軸線(xiàn)偏位鋼梁中線(xiàn)10梁底標(biāo)高墩臺(tái)處梁底±10每孔梁對(duì)角線(xiàn)支點(diǎn)的相對(duì)高差5固定支座處鋼梁節(jié)點(diǎn)中心線(xiàn)與設(shè)計(jì)里程縱向偏差±20鋼梁平面弦桿節(jié)點(diǎn)對(duì)梁跨節(jié)點(diǎn)中線(xiàn)連線(xiàn)的偏移跨度的1/5000弦桿節(jié)點(diǎn)對(duì)相鄰兩個(gè)奇數(shù)或偶數(shù)節(jié)點(diǎn)中心線(xiàn)連線(xiàn)的偏移5鋼梁立面拱度偏差設(shè)計(jì)拱度≤60±4兩主桁相對(duì)節(jié)點(diǎn)位置支點(diǎn)處相對(duì)高差梁寬的1/1000梁跨中線(xiàn)節(jié)點(diǎn)處相對(duì)高差1/500

質(zhì)量、平安及環(huán)保措施

質(zhì)量控制鋼桁梁遷延①鋼桁梁遷延前，應(yīng)丈量檢查橋梁中線(xiàn)、墩臺(tái)跨距、支座墊石的位置、尺寸、頂面高程及平整度和錨固螺栓預(yù)留孔的位置尺寸，符合設(shè)計(jì)要求和鐵道部現(xiàn)行規(guī)定方可進(jìn)展遷延架設(shè)。支座墊石頂面應(yīng)劃線(xiàn)標(biāo)明支座下座板的縱、橫中心線(xiàn)，橋墩頂面應(yīng)劃線(xiàn)標(biāo)明其縱、橫中心線(xiàn)和按施工工藝設(shè)計(jì)要求設(shè)置中線(xiàn)及高程標(biāo)點(diǎn)。②遷延過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)觀測(cè)鋼梁中線(xiàn)橫向偏移情況，

質(zhì)量、平安及環(huán)保措施

質(zhì)量控制鋼桁梁遷延③遷延作業(yè)應(yīng)延續(xù)進(jìn)展，在主梁前端支點(diǎn)到達(dá)墩臺(tái)支點(diǎn)時(shí)方可停頓遷延。當(dāng)中途停頓遷延時(shí)，推安裝應(yīng)及時(shí)錨固鎖定。頂推速度普通不大于1m/min。④浮墩到達(dá)除水深不小于4.0m，否那么必需進(jìn)展疏浚。⑤架設(shè)過(guò)程中，鋼梁傾覆穩(wěn)定系數(shù)大于1.3，浮體傾覆平安系數(shù)大于2.0，傾角小于5°，其承載力為荷載的1.1倍以上。

質(zhì)量、平安及環(huán)保措施

平安措施①凡從事電氣、起重、焊接、火焰切割等特種作業(yè)職工，必需接受特種作業(yè)平安培訓(xùn)，經(jīng)過(guò)考試獲得“特種作業(yè)平安操作證〞者才干上崗操作。②現(xiàn)場(chǎng)施工人員勞保用品穿戴整齊，戴好平安帽，制止穿拖鞋或光腳進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。③大件吊裝作業(yè)時(shí)，應(yīng)詳細(xì)制定吊裝方案，編制吊裝作業(yè)指點(diǎn)書(shū)，吊裝前，要對(duì)吊機(jī)進(jìn)展檢查驗(yàn)收。保證吊機(jī)處于完好形狀。④涂裝人員在箱梁內(nèi)施工時(shí)要佩戴防毒過(guò)濾口罩。并佩

質(zhì)量、平安及環(huán)保措施

平安措施帶報(bào)警安裝，隨時(shí)監(jiān)測(cè)施工中箱梁內(nèi)有害氣體的濃度，一旦報(bào)警應(yīng)暫停涂裝。還須佩帶個(gè)人防護(hù)警報(bào)器，覺(jué)得有中毒病癥應(yīng)立刻停頓任務(wù)。⑤高空作業(yè)人員必需配備和正確運(yùn)用平安帶和平安繩，平安帶和平安繩應(yīng)無(wú)磨損、斷股、蛻變，鉤掛有效。遇雨天氣或六級(jí)以上大風(fēng)天氣，應(yīng)停頓高空作業(yè)及鋼桁梁的遷延。⑥炎熱天氣做好防署降溫任務(wù)，保證現(xiàn)場(chǎng)飲水充足，并設(shè)置遮陽(yáng)設(shè)備。雨雪天氣普通停頓施工。當(dāng)因進(jìn)度要求

質(zhì)量、平安及環(huán)保措施

平安措施需趕工時(shí)，將在有效的防雨雪設(shè)備維護(hù)下施工。⑦油漆、燃?xì)馄康纫兹?、易爆物資，應(yīng)存放在公用庫(kù)房?jī)?nèi)符合平安要求，并設(shè)專(zhuān)人擔(dān)任看管，隨用隨取，庫(kù)房處設(shè)置醒目的禁火警示牌。

質(zhì)量、平安及環(huán)保措施

環(huán)保措施①對(duì)施工中廢棄的零碎配件，邊角料、包裝箱、生活渣滓等及時(shí)搜集清理，并按當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)規(guī)定投擲在指定地點(diǎn)，搞好現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生，減少污染，以維護(hù)自然與景觀不受破壞。②適當(dāng)控制噪音疊加，如交叉運(yùn)用風(fēng)砂輪作業(yè)等，盡量防止噪音機(jī)械集中作業(yè)，減小噪聲污染。

運(yùn)用實(shí)例-潁河特大橋128m簡(jiǎn)支鋼桁梁

概略有砟橋面128m雙線(xiàn)簡(jiǎn)支鋼桁梁

運(yùn)用實(shí)例

施工方案設(shè)計(jì)計(jì)算程度頂推力及遷延力的計(jì)算1、鋼梁縱移程度頂推力F1鋼梁拼裝完成后的頂推分量約22180KN，頂推力計(jì)算如下：F=K×G×f+G×I=1.5×22180×0.08=2661.6kN。K——為平安系數(shù)，普通取K＝1.2～1.5；G——為頂推鋼梁總重；f——為滑道摩擦系數(shù)，普通取f＝0.08；I——為頂推鋼梁的設(shè)計(jì)坡度；

運(yùn)用實(shí)例

施工方案設(shè)計(jì)計(jì)算程度頂推力及遷延力的計(jì)算2、鋼梁縱移程度牽引力T鋼梁在浮拖時(shí)對(duì)支架的最大程度推力由二部分組成：①墩挪動(dòng)時(shí)風(fēng)阻力風(fēng)阻力F2=13×16×0.27×0.4=22.5kN②浮墩挪動(dòng)時(shí)水流的沖擊阻力船所受沖擊力R=v2〔fS+ψF〕γ/g=1347.9kNT=F2+R=0.4kN

運(yùn)用實(shí)例

施工方案設(shè)計(jì)計(jì)算浮船穩(wěn)定性計(jì)算①浮墩重心至甲板間隔為h1=13.15m。②風(fēng)荷載及作用點(diǎn)高度風(fēng)力合計(jì)為143.22kN，作用點(diǎn)高度=20.74m③浮船縱向慣性矩計(jì)算駁船吃水深度3.15m，水線(xiàn)面積長(zhǎng)度L=47.63m，水線(xiàn)面積寬度B=30m。裝載時(shí)I=Iy-iy=270050.5-60343.9=209706.6m4④穩(wěn)心半徑ρ及重心至浮心的間隔α計(jì)算

運(yùn)用實(shí)例

施工方案設(shè)計(jì)計(jì)算浮船穩(wěn)定性計(jì)算穩(wěn)心半徑:ρ=I/V=209706.6/3715.03=56.45m浮墩重心至浮心的間隔:α=13.15-〔5.6-1.69〕=9.24m⑤傾覆力矩MHq及傾斜角θ計(jì)算MHq=143.22×〔20.74+5.6-1.69〕=3530.95kN.mθ=MHq/[10V〔ρ-α〕]=0°6＇54＇‘⑥最大允許傾角θmax及最大抗傾覆力矩Mmaxθmax=2×〔5.6-0.5-3.15〕/50Mmax=10V〔ρ-α〕θmax=801.52kN.m

運(yùn)用實(shí)例

施工方案設(shè)計(jì)計(jì)算浮船穩(wěn)定性計(jì)算⑦穩(wěn)定系數(shù)K的計(jì)算K=Mmax/MHq=801.52/3530.95=38.7＞2.0

運(yùn)用實(shí)例

浮拖錨固定位系統(tǒng)浮船〔浮墩〕載梁后完全依托千斤頂頂推前移，錨定纜繩系統(tǒng)除抑制水流的沖擊力及風(fēng)阻力外，主要控制挪動(dòng)方