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(lái)建設(shè)越來(lái)越多而對(duì)于無(wú)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(wú)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(zhǎng)江上游主跨60m鋼箱梁懸索橋架梁期間正處于長(zhǎng)江枯水期而部分鋼箱梁節(jié)段地處無(wú)水區(qū)和淺灘區(qū)無(wú)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(duì)其進(jìn)行了研究提出了鋼箱梁通過(guò)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(wú)水區(qū)與淺灘區(qū)鋼箱梁架設(shè)的施工問(wèn)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(wú)水區(qū)的鋼箱梁全部滑移到棧橋上對(duì)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(wèn)題，降低了吊裝不穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)，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(lái)的對(duì)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(shí)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(guò)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(wú)水區(qū)與淺灘區(qū)的鋼箱梁無(wú)法直接起吊安裝的情況下鋼箱梁的架設(shè)。對(duì)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(zhǎng)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(wú)法靠近鋼棧橋進(jìn)行拋錨定位。故采用將鋼箱梁通過(guò)小型駁船轉(zhuǎn)運(yùn)吊裝的施工方法即在主航道處通過(guò)深水區(qū)的纜載吊機(jī)將淺灘區(qū)的鋼梁逐個(gè)節(jié)段提起裝運(yùn)至吃水深度較淺的小型駁船上通過(guò)拖船驅(qū)動(dòng)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(wú)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(tái)30噸載吊機(jī)將鋼箱梁垂直起吊到合適位置，再通過(guò)兩臺(tái)負(fù)荷10噸的卷?yè)P(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?yè)P(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(jì)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(wú)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(guò)花桿現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)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(shí)要在鋼梁腹板對(duì)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(wú)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(chǎng)場(chǎng)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(duì)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(wú)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(guò)花桿現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)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(gè)節(jié)段，包含8m長(zhǎng)BSA梁段1120t；12m長(zhǎng)BSB梁段3段，單重176t；12m長(zhǎng)BSC梁段1段，單重248t。統(tǒng)，采用兩臺(tái)負(fù)荷10噸的卷?yè)P(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(guò)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(tái)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(shí)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(guò)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?yè)P(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(hào)材料設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)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(dòng)力為800馬力駁船動(dòng)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(shí)使用6工作船12×3m航線選擇7卷?yè)P(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(hào)材料設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)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(hào)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(shí)固定位置偏差（m）±0.54吊點(diǎn)偏位（mm）205同一梁段兩側(cè)對(duì)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(jì)要求7.0.2JTS180-4-2015《長(zhǎng)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(bào)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(hào)。8.0.4當(dāng)本次施工遇能見(jiàn)度低于1000m，水位日漲幅超2m，風(fēng)力大于5級(jí)，日降雨量超過(guò)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(shí)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(yíng)運(yùn)。8.0.7作業(yè)前對(duì)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(duì)職工進(jìn)行技術(shù)、安全教育，提高安全意識(shí)，嚴(yán)格控制施工過(guò)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(guò)程中定期對(duì)其進(jìn)行檢查，保證鋼絲繩磨損不超過(guò)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(shí)發(fā)生傾覆。8.0.12鋼梁滑塊要注意涂油降溫，避免滑塊過(guò)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(shí)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(chǎng)揚(yáng)塵保護(hù)工作，施工現(xiàn)場(chǎng)配置灑水車隨時(shí)灑水，并采取其他有效防等覆蓋。對(duì)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(shí)，應(yīng)向當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)管理部門申請(qǐng)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(huì)效益分析10.1經(jīng)濟(jì)效益施工前不需要對(duì)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(duì)鋼箱梁進(jìn)行提升轉(zhuǎn)運(yùn)，同時(shí)避免了對(duì)于淺灘區(qū)環(huán)境的破壞以及節(jié)省了機(jī)械臺(tái)班人工費(fèi)用且施工過(guò)程中不會(huì)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(shí)間內(nèi)就可以完成總工因此縮短1.5個(gè)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(duì)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(wàn)。采用高低棧橋的搭配形式，比采用全長(zhǎng)高棧橋節(jié)約成本40%，約節(jié)省300余萬(wàn)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(lái)回行走定位的時(shí)間，且在滑移軌道上方便起吊鋼梁，節(jié)省成本150余萬(wàn)元。10.2工