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1、港珠澳大桥桥梁工程CB05标九洲航道桥上部结构施工技术主要内容九洲航道桥上部结构施工技术 一、工程概述一、工程概述 二、上部结构施工顺序二、上部结构施工顺序 三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 四四、钢上塔柱施工技术、钢上塔柱施工技术 五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术 六、心得体会六、心得体会 1 1、港珠澳大桥简介、港珠澳大桥简介 港珠澳大桥于2009年12月15日由李克强总理宣布开工,其全长近50km,造价超720亿元,海中桥隧部分长约35.6km。大桥起点是香港大屿山,经大澳,跨越珠江口,最后成Y字形,一端连接珠海,一端连接澳门。一、工程概况一、工程概况 港珠澳大桥是“一国
2、两制”框架下粤港澳三地首次合作建设的大型跨海交通工程,也是目前世界上最长的跨海大桥工程,大桥建成后,从香港到珠海的车程只需半小时,对香港、珠海、澳门三地经济社会一体化意义深远。 2 2、九洲航道桥简介、九洲航道桥简介 九洲航道桥采用双塔中央索面钢混组合梁斜拉桥,中跨设双向通航航道,桥跨布置为(85+127.5+268+127.5+85)m,全长693m。全桥共6个桥墩,其中206、207墩为主塔墩,主塔采用“风帆”型的钢混结构,主梁采用钢混组合梁结构,斜拉索采用平行钢丝索。桥式布置见下图。一、工程概况一、工程概况 4 4、施工条件、施工条件 水文水文 潮汐、潮流 施工区域潮汐类型属于不规则的半
3、日潮混合潮型,实测最大潮差2.25m2.51m,最小潮差 0.04m0.13m,平均潮差1.06m1.16m,属于弱潮海湾。潮流呈现往复流运动形式。 水流流向、流速:基本为沿槽线走向的周期性往复流,300年一遇垂线平均最大落潮水流流速为1.99m/s。一、工程概况一、工程概况 风风 施工区域年盛行风向以东南偏东和东风为主,季节变化明显。珠海气象站和澳门站年平均风速分别为3.1m/秒和3.6m/秒,最大阵风珠海站44.6m/秒,澳门站为58.6m/秒。台风期为每年6-9月份。 4 4、施工条件、施工条件 施工航道施工航道 设计最高通航水位:+3.52m;设计最低通航水位:-1.18m。设计通航净
4、空:40m。在桥位施工期间,原航道不进行封航,仅对航道进行改移。一、工程概况一、工程概况通航孔所在航道通航吨级()通航孔个数净空高度(m)净空宽度(m)备 注九洲施工航道10000140.0108.0施工航道净空尺度表施工航道净空尺度表 航空航空 九洲航道桥主塔塔顶标高为+120.02m,主塔正对澳门机场飞行起降区,航空限高为+122m。 5 5、九洲航道桥上部结构简介、九洲航道桥上部结构简介 钢混组合梁钢混组合梁 九洲航道桥为5跨1联组合梁,梁长692.2m,塔梁固结。主梁采用“开口钢主梁+混凝土桥面板”的组合结构。混凝土桥面板在工厂预制并存放至少6个月后在厂内进行钢混组合。组合梁标准横断面
5、如下图示:一、工程概况一、工程概况 5 5、九洲航道桥上部结构简介、九洲航道桥上部结构简介 钢混组合梁钢混组合梁 组合梁根据结构特点和架设方案,纵向分13个大小节段,横向左右幅分别制造安装,架设后横向纵向连为整体。纵向划分为S11S17、S6bS10、S1S6a、GJ(塔梁固结段)、M1M6a、M6bM11、HL(跨中2m合龙段),计有20个大节段,4个小节段。一、工程概况一、工程概况 5 5、九洲航道桥上部结构简介、九洲航道桥上部结构简介 主塔结构主塔结构一、工程概况一、工程概况 九洲航道桥206#、207#主墩索塔采用钢混组合结构,由塔柱和曲臂组成,安装过程中曲臂不参与受力,下塔柱为混凝土
6、结构,高16.7m、中塔柱及上塔柱为钢结构,高度98.0m。 主塔钢塔柱竖向分10个节段,即T0(钢混结合段)、T1、T2、T3(塔梁固结段)、上塔柱T4T9节段。上塔柱整体运输及安装。 5 5、九洲航道桥上部结构简介、九洲航道桥上部结构简介 斜拉索斜拉索一、工程概况一、工程概况 斜拉索采用中央索面竖琴形,横向有两根索,全桥共64根斜拉索。斜拉索采用直径7mm高强度镀锌平行钢丝拉索,均采用PESC7-451一种规格,单根最长约140m,最重约20t。斜拉索下端锚固于左右幅组合梁之间的钢横梁上,为张拉端,上端锚固于钢塔锚箱,为锚固端。主要内容九洲航道桥上部结构施工技术 一、工程概述一、工程概述
7、二、上部结构施工顺序二、上部结构施工顺序 三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 四、钢上塔柱施工技术四、钢上塔柱施工技术 五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术 六、心得体会六、心得体会第第一一阶段阶段(将主航道将主航道改移至改移至207#207#墩侧):墩侧):主要主要完成完成206#206#墩墩侧侧上部结构施工上部结构施工。 第第二二阶段阶段(将主航道将主航道改移至改移至20204 4# #墩侧):完成全桥上部结构施工墩侧):完成全桥上部结构施工。 第一阶段改移后航道第一阶段改移后航道航道规划航道规划航道规划航道规划开始时间开始时间结束时间结束时间历时历时第一次航道改移第一次航道改移
8、2014.4.2014.4.27272014.4.2014.4.30303d3d206#206#墩侧临时航道墩侧临时航道2014.4.2014.4.30302012014 4. .1212. .1212226226d d第二次航道改移第二次航道改移2012014 4. .1212. .12122012014 4. .1212. .15153d3d207#207#墩侧临时航道墩侧临时航道2012014 4. .1212. .15152015.2015.9 9. .2828288288d d各阶段航道使用时间表各阶段航道使用时间表 第二阶段改移后航道第二阶段改移后航道二、上部结构施工顺序二、上部结
9、构施工顺序二、上部结构施工顺序二、上部结构施工顺序 以跨中合龙段为界,206#墩侧上部结构与207#墩侧上部结构平行施工作业。施工顺序以206#墩侧上部结构为例进行说明。总体采用先梁后塔的施工顺序。S6aS1节段组合梁节段组合梁S11aS6b节段组合梁节段组合梁S17S11节段组合梁节段组合梁M1M6a节段组合梁节段组合梁M6bM11a节段组合梁节段组合梁BS8BS1斜拉索斜拉索斜拉索斜拉索 ZS1ZS8上塔柱上塔柱主要内容九洲航道桥上部结构施工技术 一、工程概述一、工程概述 二、上部结构施工顺序二、上部结构施工顺序 三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 四、钢上塔柱施工技术四、钢上塔
10、柱施工技术 五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术 六、心得体会六、心得体会 1 1、组合梁施工概况、组合梁施工概况三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 九洲航道桥大节段组合梁采用设置临时支墩,利用“天一号”3000t运架一体船运输至桥位处进行架设的方案。组合梁施工技术主要介绍以下三个方面: 临时支墩施工技术; 大节段组合梁划分、吊装顺序; 大节段组合梁的实施性架设技术。 2 2、临时墩施工技术、临时墩施工技术三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 临时支墩概述临时支墩概述 临时墩分临时墩1和临时墩2两种类型,临时墩1位于主墩和辅助墩之间,全桥共两个;临时墩2均位于两个主墩之间,全
11、桥共3个。临时墩按小里程至大里程编号为L1、L2、L3、L4、L5(L1和L5为临时墩1,L2L4为临时墩2),全桥5个临时墩为一次性投入。临时支墩临时支墩1 1结构布置图结构布置图 临时墩1结构主要分为四部分:插打钢管桩、钢管柱、分配梁和三向调整装置。插打钢管桩采用10根 202000002020mmmm的 钢 管 ; 钢 管 柱 采 用 80根 1000100020mm20mm的钢管。临时墩1柱顶分配梁段包括分配梁A (1.1.6 6m m1 1.4.4m m箱箱型型梁梁)、分配梁C(1.2m(1.2m1m1m箱型梁箱型梁)。 一个临时墩钢结构用量约1440t。临时支墩临时支墩1 1结构布
12、置结构布置 临时墩临时墩L L1 1组合梁荷载计算:组合梁荷载计算: 分别建立组合梁S1S6a、S6bS10整体模型,荷载按照梁体自重自动加载,得出临时墩1墩顶各支点反力如下:。组合梁组合梁S1S1S6aS6a整体模型图整体模型图S1S1S6aS6a节段节段S6aS6a处支点反力为:处支点反力为:组合梁组合梁S6bS6bS10S10整体模型图整体模型图S6bS6bS10S10节段节段S6bS6b处支点反力为:处支点反力为:临时墩临时墩1 1计算:计算: 临时墩主要荷载包括:自重+组合梁荷载+钢管桩波浪力+水流力+风荷载等。 临时墩1分配梁梁段最不利工况:将S1S6a第一半幅吊装到临时墩1与墩旁
13、托架上,横移4m至设计位置。 临时墩临时墩1 1分配梁段最不利工况计算分配梁段最不利工况计算 :临时墩临时墩1整体受力模型图整体受力模型图 临时墩临时墩1分配梁段组合应力图(分配梁段组合应力图(MPa) 临时墩临时墩1分配梁段最不利剪应力图(分配梁段最不利剪应力图(MPa) 结结论论1 1:临临时时墩墩1 1分分配配梁梁A A和和分分配配梁梁C C采采用用Q345b,Q345b,,最最大大组组合合应应力力为为140MPa140MPa,最大剪应力为,最大剪应力为64.5MPa64.5MPa,满足规范要求。,满足规范要求。临时墩临时墩1 1计算:计算: 临时墩1标准段钢管柱最不利工况:将S1S6a
14、第二半幅吊装到临时墩1与墩旁托架上,横移4m至设计位置。 临时墩临时墩1 1钢管柱最不利工况计算:钢管柱最不利工况计算: 结论结论2 2: 经计算钢管柱结构稳定满足设计要求。经计算钢管柱结构稳定满足设计要求。临时墩临时墩1钢管柱轴力图(钢管柱轴力图(t) 临时墩临时墩1钢管柱最不利剪应力图(钢管柱最不利剪应力图(MPa) 最大轴力:最大轴力:N=330tN=330t 最大弯矩:最大弯矩:M=11.3t*mM=11.3t*m临时墩临时墩1 1计算:计算: 插打段钢管桩最不利工况为:其中S6bS10半幅梁处起顶调节标高,两个S6bS10半幅梁进行横向对接,纵移S6bS10组合梁,与S1S6a进行对
15、接。钢管桩最大轴力N=536t,弯矩M=121.1tm。 结论结论3 3:经计算钢管桩结构及整体变形满足设计要求。:经计算钢管桩结构及整体变形满足设计要求。 临时墩整体变形最不利工况为:将S1S6a第二半幅吊装到临时墩1与墩旁托架上,横移4m至设计位置。临时墩变形计算模型临时墩变形计算模型 经计算临时墩经计算临时墩1 1最大变形为:最大变形为: 89mm89mm52370/400=130mm,52370/400=130mm,满足规范要求。满足规范要求。 临临时时墩墩2 2除除钢钢管管桩桩长长度度、分分配配梁梁长长度度与与临临时时墩墩1 1略略有有变变化化,结结构构形形式式均均与与临时墩临时墩1
16、 1相同,在这里不再另行介绍。相同,在这里不再另行介绍。 2 2、临时墩施工技术、临时墩施工技术三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 钢管桩插打施工钢管桩插打施工 采用“中铁桩1”号打桩船在临时墩位抛锚定位,吊起钢管桩后喂入自带导向架,进行精确定位后,利用自带D138柴油打桩锤插打钢管桩至设计标高。一个临时墩10根钢管桩插打完成后,安装桩间连接系及桩顶分配梁并按图纸要求焊接牢固。沉桩精度控制标准:横桥向沉桩精度控制标准:横桥向20cm20cm,顺桥向,顺桥向8cm8cm,垂直度调整至,垂直度调整至1.5%1.5% 2 2、临时墩施工技术、临时墩施工技术三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合
17、梁施工技术 标准段钢管柱施工标准段钢管柱施工 左右幅钢管柱分开安装,钢管柱标准节段长6米,半幅共6层钢管桩,每一层8根管柱。在后场利用龙门吊将一层钢管柱与横联拼装成整体,层与层之间进行预拼,两层为一个吊装单元件驳船运至墩位处,利用“起重六”号200t浮吊进行起吊安装。 2 2、临时墩施工技术、临时墩施工技术三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 柱顶分配梁安装柱顶分配梁安装 钢管柱拼装完成后,还是采用“起重六”200t浮吊吊装左右幅柱顶分配梁,现场焊接成整体。 2 2、临时墩施工技术、临时墩施工技术三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 墩顶布置墩顶布置 墩顶分配梁施工完成后,安装
18、墩顶三向调整装置,完成临时墩施工。三项调整装置通过600t千斤顶调整钢梁上下位置,通过100t水平千斤顶、反力座和滑移板构成滑移体系,通过滑移体系调整钢梁纵、横向位置。 3 3、大节段组合梁划分、吊装顺序大节段组合梁划分、吊装顺序三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 大节段组合梁划分大节段组合梁划分 全桥主梁分为二十个大节段+二节合龙段,左右幅各十个大节段+一节合龙段。 M M0 01 1M6aM6a节段节段 梁重:梁重:1389.3t1389.3t; 梁长:梁长:61.375m 61.375m 。 M M0 06b6bM11M11节段节段 梁重:梁重:1518t1518t;梁长梁长6
19、7.35m67.35m。 S S0 06 6b bS1S10 0节段节段 梁重:梁重:1396.4t1396.4t; 梁长:梁长:61.250m 61.250m 。 S S0 01 1S6aS6a节段节段 梁重:梁重:1274.0t1274.0t; 梁长:梁长:59.53m 59.53m 。 S11 S11S17S17节段节段 梁重:梁重:1645.1t1645.1t; 梁长:梁长:85.10m 85.10m 。 3 3、大节段组合梁划分、吊装顺序大节段组合梁划分、吊装顺序三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 大节段组合梁吊装顺序大节段组合梁吊装顺序 运架船不能在同一侧完成一跨左右幅组
20、合梁吊装,吊装第一半副梁后,需要到另外一侧吊装另外半幅梁。v 取梁取梁摆放摆放位置的确定原则:位置的确定原则:上扁担中心线与上扁担中心线与组合梁段重心重组合梁段重心重合合组合梁架设施工顺序(仅示组合梁架设)组合梁架设施工顺序(仅示组合梁架设) 3 3、大节段组合梁划分、吊装顺序大节段组合梁划分、吊装顺序三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 大节段组合梁吊装顺序:大节段组合梁吊装顺序: 仅示组合梁架设顺序,其它工序施工此处未做说明。 3 3、大节段组合梁实施性架设大节段组合梁实施性架设三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 组合梁运输组合梁运输天一号运架船取梁示意天一号运架船取梁示
21、意利用台车将组合梁从厂内存梁区纵横移至码头利用台车将组合梁从厂内存梁区纵横移至码头 3 3、大节段组合梁实施性架设大节段组合梁实施性架设三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 组合梁运输组合梁运输 海上运输线路:海上运输线路: 经横门东水道(水面宽150m,水深6.8m)帆船水道江海直达水道过桥位顺桥向向澳门方向航线,航程总计25.5海里(48公里)。 航速及用时:航速及用时: 全程采取5节航速,共需航行时间约5小时。 3 3、大节段组合梁实施性架设大节段组合梁实施性架设三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 组合梁架设步骤组合梁架设步骤步骤一(步骤一(“天一天一”号桥位处就位,以
22、号桥位处就位,以M6bM6bM11M11节段梁为例节段梁为例 ):):当运架船从外海侧行至待架梁孔前约250米时抛自救锚稳住船体后,利用抛锚艇抛三个艉锚及三个艏锚。艏锚或艉锚的两锚间夹角约6570,锚绳长300m。 关键点:关键点: 在架设组合梁在架设组合梁S11S11S17S17、S6bS6bS10S10节段梁时,节段梁时,使运架船中轴线与半幅组使运架船中轴线与半幅组合梁重心连接线平行,即合梁重心连接线平行,即运架船中轴线应与桥轴线运架船中轴线应与桥轴线分别成分别成0.70.7、0.30.3角。角。 “天一号天一号”抛锚就位后状态抛锚就位后状态 3 3、大节段组合梁实施性架设大节段组合梁实施
23、性架设三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 组合梁架设步骤组合梁架设步骤“天一号天一号”绞锚就位后状态绞锚就位后状态 步骤二(组合梁桥位处临时绑扎解除及绞锚就位,以步骤二(组合梁桥位处临时绑扎解除及绞锚就位,以M6bM6bM11M11节段梁为例节段梁为例 ):): “天一”号在架梁海域锚泊完成后,启动液压系统,松开横向夹持油顶,提升组合梁,使梁底与绑扎托架完全脱离。将组合梁提升至架设高度,利用绞锚机将“天一”号缓慢绞进桥孔位置。 3 3、大节段组合梁实施性架设大节段组合梁实施性架设三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 组合梁架设步骤组合梁架设步骤步骤三(组合梁落梁):步骤三(组
24、合梁落梁): 调整艏锚、艉锚锚绳,船体对位,对中落梁、吊具回收、起锚、返航。 关键点:关键点: 落梁时梁底临落梁时梁底临时支撑加固位置需时支撑加固位置需准确落在墩顶临时准确落在墩顶临时支撑垫梁上,平面支撑垫梁上,平面位置误差控制在位置误差控制在10CM10CM以内。以内。 主要内容九洲航道桥上部结构施工技术 一、工程概述一、工程概述 二、上部结构施工顺序二、上部结构施工顺序 三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 四、钢上塔柱施工技术四、钢上塔柱施工技术 五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术 六、心得体会六、心得体会四、钢上塔柱施工技术 、施工方案总体概述、施工方案总体概述、施工工艺流程
25、及资源配置、施工工艺流程及资源配置 、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 、钢上塔柱海上吊装施工、钢上塔柱海上吊装施工 、钢上塔柱竖转提升施工、钢上塔柱竖转提升施工 、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工中铁大桥局第二工程公司、施工方案总体概述、施工方案总体概述钢塔T4T9节段及A(一)A(三)节段为桥面以上塔柱整体吊装段,钢上塔柱整体安装段高67.940m,重量为962.738t;吊具及临时支撑等结构重154.179t,整体吊装总重为1116.917t。钢塔柱整体安装分“海上吊装”和“竖转提升”两个阶段。首先利用“正力”2200t浮吊水平起吊上塔柱至梁面,采
26、用T3顶口及滑移轨道进行临时支撑;然后在梁面主塔位置处安装钢管吊架,进行上塔柱竖转提升作业,临时固结后进行塔柱焊接。四、钢上塔柱施工技术四、钢上塔柱施工技术钢钢上塔柱上塔柱T4-T9T4-T9水平吊装、梁面提升竖转示意图水平吊装、梁面提升竖转示意图 钢塔柱海上吊装施工钢塔柱海上吊装施工钢塔柱竖转提升施工钢塔柱竖转提升施工四、钢上塔柱施工技术 、施工方案总体概述、施工方案总体概述、施工工艺流程及资源配置、施工工艺流程及资源配置 、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 、钢上塔柱海上吊装施工、钢上塔柱海上吊装施工 、钢上塔柱竖转提升施工、钢上塔柱竖转提升施工 、塔柱提升系统及钢管支架
27、施工、塔柱提升系统及钢管支架施工四、四、 钢上塔柱施工技术钢上塔柱施工技术施工准备内海侧钢管支架安装吊装上塔柱至主梁设计位置上塔柱运至桥位处2200t浮吊、运输船就位外海侧钢管支架安装检查验收检查验收桥面滑移设施安装利用支架顶提升设备进行上塔柱提升及空中竖转检查验收T3测量,壁板精确抄垫钢塔柱临时锁定塔柱及曲臂壁板焊接完成上塔柱安装施工曲臂临时连接上塔柱施工测量施工测量准备监控、监理、测控测量验收钢塔柱下放并就位钢塔柱竖直度及高程调整钢塔柱平面位置调整、施工工艺流程及资源配置、施工工艺流程及资源配置 “海上吊装海上吊装”阶段阶段 “竖转提升竖转提升”阶段阶段 钢上塔柱安装施工主要施工船舶、机械
28、设备配置表钢上塔柱安装施工主要施工船舶、机械设备配置表序号项 目型 号数量备注1“正力”22002200t起重船1艘塔柱(T4T9、曲臂A)水平吊至桥面2“中南818”号1000t起重船1艘临时支撑、扁担梁及其它临时结构拆除3苏连海起重6200t起重船1艘上塔柱提升钢管支架安装及材料上桥4汽车吊35t1台上塔柱提升钢管支架安装5“华尔辰”号1200t起重船1台上塔柱提升钢管支架安装6抛锚艇/交通船2/2艘抛锚起锚/接送施工人员7运输船/铁驳4艘/1艘运输材料/施工材料堆放、人员上下桥墩等9拖轮1艘10发电机500/250KW1/1钢塔柱节段施工临时结构焊接等及生产用电11提升装置连续千斤顶TX
29、-560J吨穿芯顶4台钢上塔柱提升竖转12液压泵站TX-40P2液压泵站2台钢上塔柱提升竖转13计算机控制系统控制系统(含传感器)1台钢上塔柱提升竖转14千斤顶30t千斤顶2台钢上塔柱提升竖转15电焊机NBC/BX1-5005/5钢塔柱节段施工临时结构焊接等16全站仪/水准仪徕卡TCR1201/索佳C321台/1台测量18对讲机若干通信四、四、 钢上塔柱施工技术钢上塔柱施工技术、施工工艺流程及资源配置、施工工艺流程及资源配置 “正力正力”2 2200t200t起重船起重船 “正力正力2 2200t200t”起重船起重船“正力正力2200t2200t”起重船技术性能参数表起重船技术性能参数表 “
30、正力”2200t起重船用于上塔柱(T4T9+A(一)A9(三))节段整体水平吊装施工。主钩最大起重力2200t,起升高度102m。 船体主要尺寸船体主要尺寸船长:船长:94m94m船宽:船宽:40m40m船深:船深:7.8m7.8m设计吃水:设计吃水:4.49m4.49m总吨位:总吨位:10579T10579T净吨位:净吨位:3173T3173T主要参数主要参数名名 称称单位单位钩头钩头额定荷载额定荷载T T4 455550 04 434342.52.5变幅范围变幅范围变幅角度变幅角度DEGDEG63634545起升高度起升高度幅度幅度m m42426565水面以上水面以上m m81.5881
31、.5868.6968.69水面以下水面以下m m0 00 0提升速度提升速度m/minm/min1.071.071.071.07水面上全高水面上全高m m50(min)-50(min)-105.90(max)105.90(max)各种荷载时船舶的状态各种荷载时船舶的状态项项 目目状状 态态1 12 23 34 45 5负负载载吊吊上上时时吊臂仰斜角度吊臂仰斜角度度度63636060555550504545荷荷 重重T T2200220022002200220022001750175013701370船首到吊钩中心距船首到吊钩中心距m m43.143.147.4447.4455.1555.156
32、0.3660.3665.2765.27起升高度起升高度m m84.684.682.1582.1576.576.572.8272.8268.6968.69吃吃水水船首船首m m5.215.215.235.235.765.765.065.064.394.39船尾船尾m m3.883.883.853.853.343.343.813.813.283.28中央中央m m4.544.545.545.544.554.554.434.434.344.34四、四、 钢上塔柱施工技术钢上塔柱施工技术 “华尔辰华尔辰”1 12 200t00t起重船起重船 “华尔辰华尔辰”1 12 200t00t起重船起重船“华尔辰
33、华尔辰”1200t1200t起重船技术性能参数表起重船技术性能参数表“华尔辰”1200t起重船主要用于钢上塔柱提升钢管支架钢上塔柱提升钢管支架拼装拼装施工。 项项 目目数数 据据工作工作条件条件工作区域工作区域本船适用于沿海水域环境条件下的起重作业,适应作本船适用于沿海水域环境条件下的起重作业,适应作业水深业水深3.2m3.2m35m35m的范围。的范围。抗风能力抗风能力起重作业风速起重作业风速蒲氏蒲氏7 7级级避风避风调遣拖航风速调遣拖航风速蒲氏蒲氏8 8级级船船体体主尺度主尺度总长总长型宽型宽型深:型深:909050506.8m 6.8m 片体宽片体宽16m16m吃水深度吃水深度最小吃水最
34、小吃水3.2m3.2m,最大作业吃水,最大作业吃水5m5m起重机系统起重机系统安全起重量安全起重量2 2600t600t,起升速度,起升速度0 02.45m/min2.45m/min,起重架,起重架立柱中心距立柱中心距19.2m19.2m400t400t全回转吊全回转吊机机主钩主钩工作幅度:工作幅度:400t/10400t/1015m15m,300t/10300t/1023m23m,200t/10200t/1030m30m;最大起升高度主钩距水面以上;最大起升高度主钩距水面以上125m125m,回转速度,回转速度(带载)(带载)0 00.15r/min0.15r/min,回转速度(空载),回转
35、速度(空载)0 00.24r/min0.24r/min副钩副钩工作幅度:工作幅度:80t/19-40m80t/19-40m,25t/46m25t/46m;起升速度;起升速度0 07.93m/min7.93m/min,轻载及空钩速度,轻载及空钩速度0 015.83m/min15.83m/min四、四、 钢上塔柱施工技术钢上塔柱施工技术钢钢上上塔塔柱柱安安装装工工料料机机筹筹备备、节节点点目目标标及及责责任任分分工工钢管支架后场制作钢二负责,预拼及码头单元件拼装架子一队负责,现场所有拼装作业由架子二队负责。序序号号作业作业队队作业内容作业内容配备人配备人员员(人人)材料筹备材料筹备机械设备筹备机械
36、设备筹备截止完成时截止完成时间间责任责任人人盯控盯控领导领导工程量(kg)责任人设备责任人1钢结构二队钢结构新制与改制206#墩滑移体系制造3270832.4张卫东2014.12.08孙安王忠平2206#墩上塔柱海上吊装吊具制造9266.1张卫东2014.12.08孙安王忠平3206#墩T3顶口临时支撑制造8066.4张卫东2014.12.08孙安王忠平4206#墩钢管吊架垫块、垫梁、柱脚制造76008.1张卫东2014.11.30孙安王忠平5206#墩钢管吊架、连接系改制220316.6张卫东2014.12.10孙安王忠平6207#墩钢管吊架柱脚制造2486.9张卫东2014.11.30孙安
37、王忠平7207#墩滑移系统中抄垫(工16)、箱梁制造;钢管吊架中垫块、垫梁制造77734.3张卫东2015.1.20孙安王忠平序序号号作业作业队队作业内容作业内容配备人配备人员员(人人)材料筹备材料筹备机械设备筹备机械设备筹备截止完成时截止完成时间间责任责任人人盯控盯控领导领导工程量(kg)责任人设备责任人10架子二队现场安装作业206#墩滑移体统现场安装15200t浮吊+35t汽车吊程卫东2014.12.17李军王义信11206#墩T3顶口临时支撑安装200t浮吊+35t汽车吊程卫东2014.12.16李军王义信12206#墩上塔柱海上起吊吊具、滑移铰安装200t程卫东2014.12.17李
38、军王义信13206#墩钢管吊架垫块、垫梁、柱脚安装200t浮吊+35t汽车吊程卫东2014.12.08李军王义信14206#墩钢管吊架安装华尔辰程卫东2014.12.25李军王义信15207#墩滑移系统中抄垫(工16)、箱梁安装;钢管吊架中垫块、垫梁、柱脚安装35t程卫东2015.02.05李军王义信16207#墩钢管吊架从206#墩拆运安装华尔辰程卫东2015.02.28李军王义信序序号号作作业业队队作业内容作业内容配备人配备人员员(人人)材料筹备材料筹备机械设备筹备机械设备筹备截止完成时截止完成时间间责任责任人人盯控盯控领导领导工程量(kg)责任人设备责任人8架子一队预拼作业206#墩钢管
39、吊架预拼2514层(4根)2014.12.12潘东林王忠平9营地码头船上拼装成吊装件206#墩钢管吊架码头船上拼装(2+3+2)6个单元件50t汽车吊程卫东2014.12.17潘东林王忠平、施工工艺流程及资源配置、施工工艺流程及资源配置 四、四、 钢上塔柱施工技术钢上塔柱施工技术四、钢上塔柱施工技术 、施工方案总体概述、施工方案总体概述、施工工艺流程及资源配置、施工工艺流程及资源配置 、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 、钢上塔柱海上吊装施工、钢上塔柱海上吊装施工 、钢上塔柱竖转提升施工、钢上塔柱竖转提升施工 、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工上塔柱安装
40、主要临时结构有:钢上塔柱竖转提升系统;“海上吊装”及“竖转提升”吊具;塔柱及主梁局部加强;塔柱梁面临时摆放支撑;塔柱安装定位导向及匹配件;塔柱通道爬梯、操作平台等附属结构。、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 1 1、上塔柱竖转提升系统、上塔柱竖转提升系统上塔柱竖转提升系统主要由竖转提升钢管支架竖转提升钢管支架和滑移体系(滑道系统、滑移滑移体系(滑道系统、滑移绞及滑座)绞及滑座)两大部分组成。上塔柱提升钢管支架钢管支架平面分布8根钢管柱,由左、右幅两个独立支架组成。每个独立支架由“4根1000mm钢管+400mm钢管联结系”组成格构式受压结构。钢管支架从梁面往上主要由垫块、垫梁
41、、柱脚、钢管立柱、分配梁、连续千斤顶及钢绞线组成,其中钢管支架高44.26m,共由56根1000mm5960mm(直径高度)钢管柱节段及8个柱脚、柱头叠加而成。 钢管支架立柱材料为Q345B,壁厚20mm。上下钢管柱节段通过法兰盘连接,法兰上按15度均布24个28mm栓孔,采用M27螺栓栓接。钢钢上塔柱提升竖转钢管支架立面布置上塔柱提升竖转钢管支架立面布置钢钢上塔柱提升竖转钢管支架平面布置上塔柱提升竖转钢管支架平面布置、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计钢管桩支架计算钢管桩支架计算 1 1、钢管立柱强度计算:、钢管立柱强度计算:钢管桩轴力计算值为416t,弯矩值为132t.m。
42、 钢管立柱轴力计算图钢管立柱轴力计算图 钢管立柱弯矩计算图钢管立柱弯矩计算图 3 3、钢管立柱整体稳定性计算:、钢管立柱整体稳定性计算:支架整体变形最大值为63mm,其中整体水平位移为61mm。钢管立柱整体稳定性计算图钢管立柱整体稳定性计算图 2 2、钢管联结系强度及稳定性计算:、钢管联结系强度及稳定性计算:其计算组合应力最大值为连接系采用钢管,其长细比经结算均满足设计要求。 、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计滑移体系:上塔柱在利用钢管支架提升时,为保证塔柱底口能平顺滑动,在桥面与塔柱底口间布设滑移体系,滑移系统由滑道系统、滑移绞及滑座组成。钢钢上塔柱提升竖转滑移系统具体布置
43、上塔柱提升竖转滑移系统具体布置、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计滑道系统计算滑道系统计算 滑道梁计算荷载包括:结构自重、单侧滑道150t钢塔后支点荷载。1 1、2HN5882HN588300300滑道计算:滑道计算:建模并计算得到滑道最大挠度建模并计算得到滑道最大挠度10.2mm10.2mm。 计算得到滑道最大组合应力为:计算得到滑道最大组合应力为: 满足设计要求。满足设计要求。计算得到滑道最大组合应力为:计算得到滑道最大组合应力为: 满足设计要求。满足设计要求。应力组合计算应力组合计算 剪力组合计算剪力组合计算 2 2、工、工25b25b分配梁计算:分配梁计算:工25b分配
44、梁从最大挠度、应力组合进行计算,均满足设计要求,具体计算该处不再详细叙述,参见计算书第9节相关内容。3 3、贝雷梁计算:、贝雷梁计算:贝雷梁从最大变形、贝雷梁弦杆轴力进行计算,均满足设计要求,具体计算该处不再详细叙述,参见计算书第9节相关内容。、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计滑移系统计算滑移系统计算 1 1、连接件受力计算:、连接件受力计算:强度计算分析:A断面抗弯:A断面抗剪: ,满足要求。C C断面计算截面参数断面计算截面参数 B断面抗弯:B断面抗剪: ,满足要求。B断面抗弯:B断面抗剪: ,满足要求。局部承压: ,满足要求。A A断面计算截面参数断面计算截面参数 B
45、B断面计算截面参数断面计算截面参数 、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计滑移系统计算滑移系统计算 2 2、滑移绞受力计算:、滑移绞受力计算:钢管规格为1000mm20mm,按钢管进行受弯受剪计算A断面抗弯: 剪力值:Q=200/2=100t;弯矩值:M=1000.7875=79t.m。钢管截面计算参数钢管截面计算参数 抗弯计算:抗剪计算: ,满足要求。3 3、螺栓计算:、螺栓计算:剪力为Q=120t,M=1200.65=78t.m最大螺栓的拉力计算值为:单个螺栓抗拉设计值为:采用12.9级M30高强螺栓,按摩擦型计算,单个螺栓预拉力为P=35.5t,单个受拉承载力设计值 ,单个
46、受剪承载力设计值 ,共有24个螺栓, ,则: ,满足设计要求。4 4、焊缝计算:、焊缝计算:抗弯计算: ,满足设计要求。抗剪计算: ,满足设计要求。、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 2 2、吊具结构、吊具结构吊具根据工况,分为“海上吊装”用吊具和“钢上塔柱竖转提升”用吊具。所有吊具均为新制结构。“海上吊装”用吊具采用2200t浮吊进行海上吊装作业,吊点一侧利用扁担梁的281mm销轴孔直接穿销轴连接钢吊带起吊,一侧采用吊梁方式起吊。、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 2 2、吊具结构、吊具结构钢拉带:材质为Q345b,厚度60mm钢板加工而成,通过280mm
47、销轴与上塔柱和钢丝绳连接。钢钢上上塔塔柱柱上上桥桥吊吊点点A A布布置置钢钢上上塔塔柱柱上上桥桥吊吊点点B B布布置置吊梁:箱型梁结构,截面尺寸1200800mm,长度6.0m,由材质Q235B钢板焊接而成,焊缝为hf=12mm连续角焊缝,吊耳材质为Q345b,厚度60mm钢板,与吊梁焊接成整体。、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计吊装钢丝绳:吊装钢丝绳:上塔柱海上吊装钢丝绳采用直径直径D=120mmD=120mm,结构形式为641WS+FC钢丝绳。钢丝绳最小破断力最小破断力7800KN7800KN;抗拉强度等级Ro=1870Mpa;钢丝绳为闭口圆形,周长为闭口圆形,周长为14
48、m14m,安装时绕取销轴一次后两端分别挂在主钩上。、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 2 2、吊具结构、吊具结构“钢上塔柱竖转提升”用吊具吊具包括提升用连续千斤顶、液压泵站;提升钢绞线;锚箱;三角连接板扁担梁。、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 2 2、吊具结构、吊具结构5 56 60 0t t提提升升油油缸缸实实例例 “钢上塔柱竖转提升”用吊具提升用连续千斤顶、液压泵站钢上塔柱竖转提升采用钢绞线液压提升装备,由穿芯式油缸、液压泵站控制柜组成。每个提升点布置每个提升点布置1 1台台TX-560JTX-560J吨穿芯式提升油缸吨穿芯式提升油缸,共共4 4台台。
49、每侧布置一台每侧布置一台驱动用驱动用TX-40P2TX-40P2液压泵站液压泵站,各驱动2台油缸。提升连续千斤顶、液压泵站采用一台采用一台控制柜控制控制柜控制2 2台液压泵站及台液压泵站及4 4个提升油缸个提升油缸的集中控制模式。液液压压泵泵站站实实例例 、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计提升钢绞线提升钢绞线采用37束规格为7-s17.8高强度低松弛钢绞线,钢绞线长度50m。锚箱结构及连接方式在提升钢绞线与三角连接板间设置锚箱结构,锚箱与钢绞线采用P锚方式锚固,锚箱与三角连接板采用280mm销轴B连接。锚箱结构采用Q345B钢板加工制作,焊缝均为连续角焊缝,焊高为12mm。计
50、算得知,单个锚箱受力为计算得知,单个锚箱受力为320t320t,锚箱抗剪:,锚箱抗剪:抗弯:抗弯:经计算分析锚梁钢箱梁满足设计要求。经计算分析锚梁钢箱梁满足设计要求。 、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计三角连接板及连接方式三角连接板:三角连接板:三角连接板为厚度60mm、材质为Q690D钢板焊接而成的半封闭式结构,与塔柱扁担梁通过销轴A连接,是上塔柱提升竖转过程中的直接承重结构,结构焊缝质量等级为二级。连接销轴:连接销轴:三角连接板销轴共有A、B两钟类型,材质为34CrNi3Mo,销轴A直径为320mm,长度1425mm;销轴B直径280mm,长度880mm,销轴端部设置止动
51、螺母及40mm钢棒。为为适适应应钢钢塔塔竖竖转转提提升升及及安安装装过过程程中中钢钢塔塔面面外外倾倾斜斜,销销轴轴A A与与三三角连接板采取球铰连接方式。角连接板采取球铰连接方式。、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 销轴销轴A A受力计算分析受力计算分析 销轴材质:销轴材质: 销轴销轴A A直径均为直径均为320mm320mm,材质为,材质为34CrNi3Mo, 34CrNi3Mo, s s685MPa685MPa。销轴螺纹计算:满足规范要求。满足规范要求。销轴净截面受拉计算:满足要求。满足要求。销轴弯剪计算:满足要求。满足要求。满足要求。满足要求。满足要求。满足要求。满足规
52、范要求。满足规范要求。对应对应扁担梁孔壁承压计算:、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 扁担梁为保证上塔柱在梁面提升过程中能顺利竖转至竖直状态,扁担梁设置在上塔柱重心位置以上4.216m处。扁担梁结构:扁担梁为箱型截面结构,与塔柱连接段截面尺寸为3050mm2560mm,中间段截面尺寸为1800mm1140mm,均采用Q345B钢板焊接加工,焊缝质量等级为二级。扁担梁与塔柱采用四根销轴C进行连接。上塔柱竖转提升扁担梁布置图上塔柱竖转提升扁担梁布置图、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计对连接扁担梁部位的塔柱壁板进行加强对连接扁担梁部位的塔柱壁板进行加强 3 3、上
53、塔柱与组合梁局部加强、上塔柱与组合梁局部加强 塔塔柱柱壁壁板板加加强强结结构构 经计算:塔柱提升过程中需对扁担梁连接部位的塔柱壁板进行加强。加强钢板采用Q345qd钢板,加强钢板之间的对接焊缝均为剖口焊,焊缝质量等级为二级。、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计上塔柱临时存放位置局部加强上塔柱临时存放位置局部加强 经计算塔柱提升至梁面设计位置临时存放时,需对塔柱T7节段临时支撑点位置进行加强,加强钢板采用Q345C钢板,加强钢板之间的对接焊缝均为连续角焊缝,焊高为12mm,焊缝质量等级为二级。塔塔柱柱T T7 7节节段段加加强强结结构构 3 3、上塔柱与组合梁局部加强、上塔柱与组
54、合梁局部加强 、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 钢管支架立柱支撑部位的组合梁局部加强钢管支架立柱支撑部位的组合梁局部加强经计算上塔柱在竖转提升过程中需对支架立柱在S1节段、塔梁固结段梁段对应位置进行加强。加强钢板采用Q345C材质,钢板之间的对接焊缝均为剖口焊,焊缝质量等级为二级,经计算,局部加强受力计算均满足设计要求。1/21/2主梁主梁S1S1节段局部加强结构图节段局部加强结构图 3 3、上塔柱与组合梁局部加强、上塔柱与组合梁局部加强 1/2 1/2 塔梁固结塔梁固结GJGJ节段局部加强结构图节段局部加强结构图、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计上塔柱塔
55、柱段与曲臂段进行临时支撑上塔柱塔柱段与曲臂段进行临时支撑上塔柱沿高度方向设置两层临时支撑,支撑结构由钢箱梁1、2和支撑杆1、2及撑杆连接系组成。临时支撑结构与塔柱及曲臂间采用栓接。 上塔柱临时支撑布置图上塔柱临时支撑布置图 4 4、钢上塔柱吊装其它临时结构设计、钢上塔柱吊装其它临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计T3T3节段顶口导向装置设置节段顶口导向装置设置T3顶口内侧四角处设置初步导向,导向采用箱型结构,高度990mm,其中604mm伸出T3节段顶口,并设置斜向坡度,作为上塔柱下放初步导向。 4 4、钢上塔柱吊装其它临时结构设计、钢上塔柱吊装其它临时结构设计、钢
56、上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计操作平台及爬梯设置操作平台及爬梯设置为方便后续扁担梁、吊具拆除等作业,在临时支撑杆2上搭设操作平台,在塔柱提升前安装完成。在桥面至支撑杆2之间设置爬梯,作为人员拆除吊具等上下通道使用,爬梯上下口处分别于临时支撑杆1、2连接,中间采用U型卡环与索导管螺栓连接。 4 4、钢上塔柱吊装其它临时结构设计、钢上塔柱吊装其它临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计塔柱安装导向及匹配件设置塔柱安装导向及匹配件设置 在塔柱焊接制造时在T4节段下口及T3节段上口壁板内侧焊接导向板及匹配件用于塔柱安装过程中精确定位及临时锁定。确保钢塔柱抗风(
57、最大10级)稳定。 匹配件沿塔柱匹配件沿塔柱T3T3、T4T4节段分界线上下壁板内侧四周布置,共计节段分界线上下壁板内侧四周布置,共计1414组。组。 4 4、钢上塔柱吊装其它临时结构设计、钢上塔柱吊装其它临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计上塔柱在整体竖转到位安装过程中,匹配件间钢垫块采用双层铸钢钢锲块结构来调整和控制匹配件,钢锲块的高差可调性(高差调整范围为200215mm)使上塔柱高程精确调整及其安装的垂直度得到保证。查机械手册,取钢与钢之查机械手册,取钢与钢之间摩擦系数间摩擦系数 =0.4=0.4,则根据,则根据Ncos=NsinNcos=Nsin得知,钢锲
58、块得知,钢锲块最大非滑动设计角度为最大非滑动设计角度为=ctg=ctg0.4=22.9 =ctg=ctg0.4=22.9 , ,钢锲钢锲块设计倾角块设计倾角=8.67=8.67 =22.9 =22.9 。钢锲块受力满足自锁要求。钢锲块受力满足自锁要求。 4 4、钢上塔柱吊装其它临时结构设计、钢上塔柱吊装其它临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计微调工装微调工装上塔柱在吊装过程中为了有效的控制节段定位及精度调整,在T3顶口设置微调工装。工装主要包括手摇式千斤顶和纵横向水平支撑,支撑安装于“初步导向”顶口向下30cm处。、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计
59、四、钢上塔柱施工技术 、施工方案总体概述、施工方案总体概述、施工工艺流程及资源配置、施工工艺流程及资源配置 、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 、钢上塔柱海上吊装施工、钢上塔柱海上吊装施工 、钢上塔柱竖转提升施工、钢上塔柱竖转提升施工 、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工上塔柱提升竖转系统包括主塔T3顶口临时支撑结构;梁面滑移结构;钢管支架结构。整个上塔柱提升竖转系统安装顺序为:安装T3顶口临时支撑结构安装滑移系统施工内海侧钢管支架2200t浮吊将上塔柱水平吊装至T3顶口及滑移轨道上的临时支撑处施工外海侧钢管支架。1 1、主塔、主塔T3T3顶口临时支撑结构
60、安装顶口临时支撑结构安装T3顶口临时支撑结构用于上塔柱水平吊装至梁面后临时摆放,由分配梁C、垫梁C组成,分配梁C结构尺寸为:6008001800mm箱型梁;垫梁C结构尺寸为:6008004300mm箱型梁;抄垫采用100mm厚橡胶板。主塔主塔T3T3节段顶上临时支撑结构布置图节段顶上临时支撑结构布置图、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工2 2、滑道及滑移系统安装、滑道及滑移系统安装 滑道系统安装:滑道系统安装:滑道系统主要由垫块(箱梁)、贝雷梁及滑道梁等组成。单侧滑道贝雷梁采用4片一组,间距为225mm,双层设置总长48m。贝雷梁在营地码头平板驳船上进行24长整体拼装,水运
61、至施工现场,采用“华尔辰”号整体吊装。、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工2 2、滑道及滑移系统安装、滑道及滑移系统安装贝雷梁顶铺设25b分配梁,25b分配梁顶铺设2HN58830012000mm型钢形成滑道梁,最后在滑道面涂油,完成整个滑道体系施工。以上构件均采用梁面35t汽车吊进行安装。 、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工2 2、滑道系统及滑移系统安装、滑道系统及滑移系统安装 滑移系统安装:滑移系统安装:滑道系统作为塔柱在提升过程中辅助受力结构,同时也作为上塔柱水平吊至梁面后T4端的临时支撑点,由滑移绞、滑座及反扣构成。滑移绞为100020mm钢管
62、,钢管局部灌注C30自密实混凝土,与钢塔柱T4底口通过连接件采用12.9级M30高强螺栓连接,连接件之间采用双面角焊缝焊接,焊缝高度10mm。滑座及反扣采用材质Q345B厚度为20mm钢板制作,焊缝采用双面角焊缝焊接,焊缝高度10mm。滑移系统结构布置图滑移系统结构布置图滑移绞与滑座间填滑移绞与滑座间填10mm10mm厚聚四氟乙烯板;为防止滑座厚聚四氟乙烯板;为防止滑座偏离滑道梁,滑座底部两端焊偏离滑道梁,滑座底部两端焊限位板;反扣与滑座间采用限位板;反扣与滑座间采用1 12 2.9.9级级M30M30高强螺栓连接形成高强螺栓连接形成滑移系统。滑移系统。滑移绞需在滑移绞需在“海上吊装海上吊装”
63、前完成与前完成与T4T4端口安装。端口安装。、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工3 3、钢管支架吊装施工、钢管支架吊装施工 垫块、垫梁、柱脚安装:垫块、垫梁、柱脚安装:垫块采用箱型钢垫块形式。垫块布置位置与钢管立柱一一对应。由于梁面存在纵、横坡,钢垫块根据高度不同分为垫块A/A、/B/B四种类型,结构形式均相同。钢垫块底板上开有与梁面剪力钉间距相同的50孔,安装时将梁面剪力钉套入钢垫块内摆放于梁面上,采用在钢垫块箱型内部灌注C30膨胀混凝土的方式,将钢垫块与梁面剪力钉浇筑成整体。钢垫块安装完成后,在垫块顶横桥向布设垫梁A/B,八根柱脚分别安装在垫梁A/B上,垫块与垫梁,垫梁
64、与柱脚间均采用12mm连续角焊缝焊接牢固。垫块垫块A A结构(其余垫块结构详见设计图相关内容结构(其余垫块结构详见设计图相关内容) )、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工3 3、钢管支架吊装施工、钢管支架吊装施工 钢管支架整体吊装:钢管支架整体吊装:钢管支架由钢管立柱和柱间连接系A/B构成,钢管支架单根立柱由1030mm柱脚+7节标准节钢管柱+1230mm柱头组成。根据现场机械设备及施工情况,单侧钢管支架共7层,按2+2+2+1层划分为四个整体吊装单元件,采用“华尔辰”号整体吊装。支架顶分配梁A/B及横梁作为一个单元件整体吊装。钢管桩支架安装示意图钢管桩支架安装示意图、塔柱
65、提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工中铁大桥局第二工程公司钢上塔柱安装临时结构施工允许偏差钢上塔柱安装临时结构施工允许偏差施工部位检 查 项 目允许偏差(mm)检验方法备注 钢管支架柱脚中心线偏移10.0用吊线和钢尺检查垫梁顶标高+8.0/-10.0用水准仪检查垫梁轴线偏差10.0用拉线和钢尺检查柱轴线垂直度单节柱H/1000,且不应大于10.0用全站仪或吊线和钢尺检查整体柱H/2500,且不应大于50.0上下柱连接处的错口(法兰错位)3.0用钢尺检查同一层柱的各柱顶的高差(吊装节段)10.0用水准仪检查分配梁B同一根梁两端顶面高差L/1000,且不应大于10.0用水准仪检查同一
66、根梁两端支座中心位移(千斤顶轴线位置)5.0用拉线和钢尺检查两根梁顶面高差支座处10.0用全站仪、水准仪和钢尺检查其他处15.0滑道梁相邻滑道中心错位10.0水准仪和钢尺检查顶面高差5.0同一根滑道梁梁面平整度支座处5.0用水准仪和钢尺检查其他处5.0千斤顶平面位置偏差5.0用拉线和钢尺检查同一根梁千斤顶底座中心高差10.0水准仪检查、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工3 3、钢管支架吊装施工、钢管支架吊装施工钢管支架拼装注意事项:钢管支架拼装注意事项:钢管支架垫块、垫梁、柱脚单独安装;单侧钢管立柱按2+2+2+1层划分为四个单元件安装;支架顶分配梁A/B作为一个单元件吊装
67、。垫块、垫梁、柱脚安装前均需通过测量精确定位测量精确定位,弹出构件中心十字基准线,严格按基准线进行安装。每一个钢管立柱单元件安装完成后应由测量人员对立柱的垂直度、柱顶位移、柱与柱之间的距离等指标进行测量验收。钢管支架拼装完成后,应对立柱各节点的螺栓进行一次全面检查,补拧,以消除管柱因拼装而产生的过大变形,并将结构的非弹性变形降低到最低限度。分配梁B安装后,需按设计平面位置进行测量精确调整测量精确调整,无误后与支架柱头进行焊接。钢管支架安装完成后,即可进行提升装置的安装,提升装置主要由4台560t连续千斤顶、提升钢绞线、液压泵站及计算机控制柜组成。560t连续千斤顶安装至设计位置后,采用码板与分
68、配梁B焊接锚固。、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工4 4、连续千斤顶同步控制系统、连续千斤顶同步控制系统 计算机控制液压同步提升技术:计算机控制液压同步提升技术:钢上塔柱竖转提升设备采用四台560t连续千斤顶进行提升作业,在提升过程中要求四台千斤顶保持同步作业,钢塔两侧吊点高差要求10mm。为了保证提升作业同步精度控制要求,采用“计算机控制液压同步提升技术”。计算机控制液压同步提升技术具有以下特点:通过提升设备扩展组合,提升重量、跨度、面积不受限制;采用柔性索具承重,只要有合理的承重吊点,提升高度与幅度不受限制;提升油缸锚具具有逆向运动自锁性,使提升过程十分安全,并且构件
69、可在提升过程中的任意位置长期可靠锁定 ;提升系统具有毫米级的微调功能,能实现空中垂直精确定位 ;设备自动化程度高,操作方便灵活,安全可靠。、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工4 4、连续千斤顶同步控制系统、连续千斤顶同步控制系统 连续千斤顶同步控制系统:连续千斤顶同步控制系统:主要由穿芯式油缸、液压泵站和控制柜组成。其中,每个吊点布置1台560吨穿芯式油缸;每侧支架顶作业平台布置一台驱动用液压泵站,驱动2台油缸;采用集中控制模式,梁面布置一台控制柜控制2台液压泵站及4个提升油缸,完成同步提升。TX-560JTX-560J吨穿芯式提升油缸吨穿芯式提升油缸 TX-40P2TX-
70、40P2液压泵站液压泵站 计算机主控箱图片计算机主控箱图片、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工4 4、连续千斤顶同步控制系统、连续千斤顶同步控制系统 同步控制措施:同步控制措施:荷载均衡:荷载均衡:根据每个吊点提升力的大小,通过计算机控制系统对荷载均衡的控制,满足结构整体提升的条件。在提升过程中,计算机控制系统实时监测个点油压,通过压力调节,保证在提升过程中各点载荷差值控制在5%以内。位移同步位移同步 :每个提升吊点下面均布置一台距离传感器,在提升过程中距离传感器可以随时测量当前的构件高度,并传送给主控计算机。主控计算机可以根据当前的高度差,来决定相应比例阀的控制量大小,实
71、现位置同步。 传感器组合图片传感器组合图片、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工5 5、倾斜仪监控设备、倾斜仪监控设备倾斜仪用来监控钢上塔柱在“海上起吊” 、“竖转提升”过程中面外倾斜的角度,不得超出设计要求。仪器型号为BWS4000高精度倾斜仪,双轴倾角量测,精度达0.01。、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工四、钢上塔柱施工技术 、施工方案总体概述、施工方案总体概述、施工工艺流程及资源配置、施工工艺流程及资源配置 、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 、钢上塔柱海上吊装施工、钢上塔柱海上吊装施工 、钢上塔柱竖转提升施工、钢上塔柱竖转提升
72、施工 、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工1 1、钢上塔柱海上吊装施工工艺流程图、钢上塔柱海上吊装施工工艺流程图施工准备2200t浮吊抛锚驻位2200t浮吊穿钢丝绳挂钩开启倾斜仪等监控设备信号测试钢上塔柱运输船驻位2200t水平提升钢上塔柱至设计高度摘钩、2200t浮吊退出,拆除吊具完成钢上塔柱海上吊装施工绞锚前移,水平吊放至梁面临时摆放位置检查验收钢上塔柱运输船到墩位安装起吊吊具安装倾斜仪监控设备运输驳船退出、钢上塔柱、钢上塔柱“海上吊装海上吊装”施工施工2 2、钢上塔柱海上吊装船舶驻位、钢上塔柱海上吊装船舶驻位“正力”2200t起重船在206#墩外海侧横桥向距离桥轴线7
73、4米处抛锚驻位,共抛7根锚,四根艏锚,三根艉锚。靠近临时航道侧的艏锚和艉锚分别栓系与临时墩L3的防撞桩及系船浮鼓上,其它自然抛锚。2200t起重船驻位后,运输船顺桥向距离206#墩围堰外侧5米位置处驻位。、钢上塔柱、钢上塔柱“海上吊装海上吊装”施工施工系船浮鼓系船浮鼓1 1 系船浮鼓系船浮鼓2 2 系船浮鼓系船浮鼓3 3 系船浮鼓系船浮鼓4 4 施工船舶驻位:船舶驻位顺序:2200t起重船运输船;2200t浮吊横桥向站位,运输船顺桥向站位,浮吊与运输船垂直。2 2200t200t起重船起重船 运运输输船船舶舶 3 3、钢上塔柱海上吊装施工步骤、钢上塔柱海上吊装施工步骤 步骤一:步骤一:拼装滑移
74、系统,完成T3顶口临时支撑结构安装;内海侧钢管支架完成两吊四层拼装。步骤二:步骤二:钢上塔柱运输至桥位处,安装吊具、安装倾斜仪等监控设备 ;船舶按照2200t起重船运输船的顺序,依次于墩旁外海侧抛锚驻位,安装“正力”2200t浮吊吊点钢丝绳 ; 开启倾斜仪设备,进入工作状态,此时2200t浮吊扒杆角度为60,且在整个吊装施工过程中保持不变,上塔柱在整个吊装施工过程中也始终保持水平卧躺状态 ;、钢上塔柱、钢上塔柱“海上吊装海上吊装”施工施工、钢上塔柱、钢上塔柱“海上吊装海上吊装”施工施工船舶就位及吊点钢丝绳挂设船舶就位及吊点钢丝绳挂设“正力正力”2200t2200t浮吊提升前检查浮吊提升前检查步
75、骤三:步骤三:2200t浮吊四个主钩同步提升使上塔柱脱离船面,高出运输船约6m,运输船横向绞锚3m后沿澳门侧方向退出 ;2200t浮吊四个主钩按0.5m/min的速度,继续同步提升,累计提升高度54米后静置。此时水面标高+1.0m,上塔柱底面标高为+55.0m,高出T3顶口抄垫(标高+54.437m)标高0.56米 ; 、钢上塔柱、钢上塔柱“海上吊装海上吊装”施工施工步骤四:步骤四:2200t浮吊按1m/min的速度绞锚前移31米后静置,此时上塔柱位于临时摆放位置正上方0.56米处 ;2200t浮吊四个主钩按0.5m/min的速度,同步下放钢丝绳,将上塔柱水平摆放至T3顶口及滑移轨道上的临时支
76、撑点上,详见图“上塔柱吊放至梁面水平摆放示意图” ;、钢上塔柱、钢上塔柱“海上吊装海上吊装”施工施工步骤五:步骤五:2200t浮吊松钩,拆除钢丝绳,浮吊退出,拆除吊具,安装上塔柱抗风拉缆;安装外海侧钢管支架,安装560t连续千斤顶及提升钢绞线 。、钢上塔柱、钢上塔柱“海上吊装海上吊装”施工施工钢钢管管支支架架安安装装完完成成状状态态海海上上吊吊装装完完成成状状态态4 4、钢上塔柱海上吊装注意事项、钢上塔柱海上吊装注意事项 密切关注气象和海况预报信息,选择风平浪静的天气进行吊装,6级风以上停止作业。吊具安装后,专人对吊点进行逐个检查,严格落实检查签证责任制。统一指令,由现场吊装总指挥王义信根据W
77、BS系统(吊装作业工序分解步骤)按现场实际施工进度统一发号作业指令。严格控制塔柱空中姿态,通过倾斜仪监测数据和测量辅助,监控浮吊四个主钩荷载误差40t,确保左右主钩相对高差20cm,前后主钩相对高差10cm,上塔柱面外倾斜1.3。上塔柱下放时T3支撑点先接触,滑移轨道支撑点后接触,通过导向装置控制上塔柱临时摆放位置误差顺桥向15cm,横桥向5cm。、钢上塔柱、钢上塔柱“海上吊装海上吊装”施工施工四、钢上塔柱施工技术 、施工方案总体概述、施工方案总体概述、施工工艺流程及资源配置、施工工艺流程及资源配置 、钢上塔柱吊装临时结构设计、钢上塔柱吊装临时结构设计 、钢上塔柱海上吊装施工、钢上塔柱海上吊装
78、施工 、钢上塔柱竖转提升施工、钢上塔柱竖转提升施工 、塔柱提升系统及钢管支架施工、塔柱提升系统及钢管支架施工1 1、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工步骤一(吊装系统安装):步骤一(吊装系统安装):安装上塔柱扁担梁至吊装设计位置,并安装销轴C,使之与钢上塔柱连接稳固。扁担梁与上塔柱连接完成扁担梁与上塔柱连接完成1 1、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工步骤一(吊装系统安装):步骤一(吊装系统安装):安装提升竖转吊具,主要施工含:锚箱和三角连接板连接;三角连接板与扁担梁
79、连接:将连续千斤顶提升钢绞线与锚箱连接,利用千斤顶将锚箱下放至三角连接板顶面约50cm处,分别下放锚箱使锚箱与连接板销轴孔重合,采用销轴B将锚箱与连接板进行连接;利用千斤顶将三角连接板提升至与扁担梁连接位置,并安装销轴A,使之与扁担梁连接稳固。1 1、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工步骤一(吊装系统安装):步骤一(吊装系统安装):锚箱与三角板连接锚箱与三角板连接吊具安装完成吊具安装完成1 1、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工步骤一(吊装系统安装):步骤一(吊装系统
80、安装):安装滑移轨道边跨侧30t水平千斤顶,拆除抗风拉揽,钢上塔柱起吊前对所有构件连接部位及吊装结构再次进行系统检查并完成签证工作。水平牵引千斤顶安装水平牵引千斤顶安装1 1、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工步骤二(试提升):步骤二(试提升):试提升前,认真检查整个提升系统的工作情况(连续千斤顶、钢绞线、液压泵站、计算机控制系统、传感检测系统等);启动连续千斤顶,采用手动方式4台千斤顶同步缓慢提升上塔柱,提升过程中保证上塔柱两侧吊点高差保持在10mm以内,完成油缸的第一个行程250mm;停止千斤顶提升作业并锁定,持荷12小时,观
81、察整个结构和提升系统的情况,同时完成钢管支架螺栓复拧工作,第二天进行钢上塔柱正式竖转提升作业。1 1、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工步骤三(正式提升):步骤三(正式提升):调整控制系统至自动方式,启动连续千斤顶,保持钢上塔柱两侧吊点高差10mm,4台千斤顶同步缓慢提升上塔柱,同时中跨侧30t水平千斤顶配合作业,通过计算机控制系统使钢上塔柱竖向提升位移与横向滑移位移按比例同步进行。上塔柱提升翻转施工图上塔柱提升翻转施工图1 1、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱竖转提升施工步骤、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工步骤
82、三(正式提升):步骤三(正式提升): 在提升过程中拆除钢塔T3节段顶口临时支撑结构,安装中跨30t水平千斤顶;当钢塔沿滑道缓慢滑移至边跨30t水平千斤顶作业状态时,利用中跨水平千斤顶配合4台连续千斤顶继续提升翻转钢塔柱,直至钢塔柱提升翻转至竖直状态并提升至设计位置;上塔柱提升翻转施工至上塔柱提升翻转施工至9090度状态度状态2 2、上、上塔柱塔柱竖转竖转提升过程关键点(提升位移与滑移铰水平位移关系)提升过程关键点(提升位移与滑移铰水平位移关系)、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工通过建立数学模型,其中A点为滑移铰中心点,B点为提升铰点中心。AB长度为两铰点中心距,为一常量。根据实际
83、运行轨迹可知,A点始终沿水平方向运动,B点始终沿竖直方向运动,且AB长度始终保持不变,X与Y之间程圆曲线关系,A点,B点运动轨迹几何关系及A点,B点运动轨迹几何关系间下图所示。 A A点,点,B B点运动轨迹几何关系点运动轨迹几何关系 A A点,点,B B点运动轨迹几何关系点运动轨迹几何关系 取Y竖向位移步长初步确定为0.5m,分析X的水平位移。竖向位移步长竖向位移步长500mm500mm时与水平位移关系表时与水平位移关系表 Y位移位移500100015002000250030003500400045005000X位移位移78.199163.97257.28358.2466.8583.1570
84、7.32839.41979.511127.7X差差085.7793.314100.92108.6116.34124.17132.09140.1148.21Y位移位移55006000650070007500800085009000950010000X位移位移1284.21448.91622.218041994.621942402.62620.42847.63084.5X差差156.43164.77173.23181.83190.58199.48208.54217.78227.22236.86Y位移位移105001100011500120001250013000135001400014500150
85、00X位移位移3331.235883855.241334421.74721.75033.35356.85692.76041.4X差差246.72256.82267.18277.81288.73299.98311.57323.53335.9348.7、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施施工工竖向位移步长竖向位移步长500mm500mm时与水平位移关系表时与水平位移关系表 Y位移位移15500160001650017000175001800018500190001950020000X位移位移6403.46779.27169.47574.67995.58432.88887.59360.4985
86、2.710365X差差361.99375.8390.18405.19420.9437.36454.68472.94492.26512.76Y位移位移20500210002150022000225002300023500240002450025000X位移位移10900114581204112651132911396314671154181621017052X差差534.61557.99583.12610.28639.8672.09707.69747.28791.76842.34Y位移位移25500260002650027000275002800028500290002950029620X位移位
87、移17953189221997421128224132387825613278303147934364X差差900.71969.281051.71153.81285.41465.217352216.23649.22885.2、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工 在后期提升过程中(提升高度大于10.9m时),竖向提升一个步长,水平位移太大,难以控制。此时,对上述数据进行修正,以水平位移X一个步长250mm为控制依据,监测竖向提升位移。X位移10900111501140011650119001215012400126501290013150Y位移20500207272094921167
88、213812159121797219992219722392Y位移差0226.7222.34218.08213.93209.87205.92202.05198.27194.57X位移13400136501390014150144001465014900151501540015650Y位移22583227702295423134233122348623656238242398824149Y位移差190.95187.4183.92180.51177.17173.89170.67167.5164.39161.33X位移15900161501640016650169001715017400176501
89、790018150Y位移24308244632461624765249122505625197253362547125605Y位移差158.33155.37152.45149.58146.76143.97141.23138.52135.85133.22X位移18400186501890019150194001965019900201502040020650Y位移25735258632598926112262322635026466265792669026799Y位移差130.62128.05125.51123.01120.53118.09115.67113.27110.91108.56水平位移
90、步长水平位移步长250mm250mm时与竖向位移关系表时与竖向位移关系表 、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施施工工Y位移25735258632598926112262322635026466265792669026799Y位移差130.62128.05125.51123.01120.53118.09115.67113.27110.91108.56X位移20900211502140021650219002215022400226502290023150Y位移26905270092711127210273072740227495275862767427761Y位移差106.24103.95
91、101.6799.42197.18994.97792.78590.61188.45586.316X位移23400236502390024150244002465024900251502540025650Y位移27845279272800728085281612823428306283762844428509Y位移差84.19582.0898077.92575.86573.81971.78669.76767.7665.765X位移25900261502640026650269002715027400276502790028150Y位移2857328635286952875328809288632
92、8915289652901329060Y位移差63.78261.8159.84957.89955.95854.02752.10550.19248.28846.391X位移28400286502890029150294002965029900301503040030650Y位移29104291472918829227292642929929332293642939329421Y位移差44.50242.62140.74638.87937.01735.16233.31231.46829.62827.794X位移309003115031400316503190032150324003265032900
93、33150Y位移29447294712949329514295332954929564295782958929599Y位移差25.96424.13822.31520.49718.68116.86915.05913.25111.4469.642X位移3340033650339003415034364Y位移2960729613296172961929620Y位移差7.83986.03884.23882.43940.6591、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施施工工根据上述数据,对施工过程进行分析,如下:、初始提升阶段(竖向提升量、初始提升阶段(竖向提升量Y Y在在0 017000mm1700
94、0mm范围)范围)此时,竖向提升位移大于水平行走位移,且差距不大。根据竖向提升位移,控制水平牵引位移,差距不大于100mm。此时由于处于提升初始阶段,钢绞线自由长度较大,水平位移的偏差对竖向提升角度影响很小,所以误差可以适当放大。、中间阶段(、中间阶段(竖向提升量竖向提升量Y在在170001700023000mm23000mm范围)范围)此该阶段时,竖向提升位移与水平行走位移差距不大,即两者速度基本相等。控制两者的提升量,使得提升速度与水平牵引速度相当;同时注意监控上述表格数据,是否对应。、到位阶段(、到位阶段(竖向提升量竖向提升量Y在在230002300029620mm29620mm范围)范
95、围)此时,竖向提升位移要小于水平行走位移。严格控制竖向提升位移量;严格对应表格数据,控制方式以水平牵引为主,每水平行走一个位移,调整竖向提升高度,使得钢绞线始终处于竖直状态。、水平牵引力控制及策略、水平牵引力控制及策略水平牵引设备采用TX100J型连续提升油缸,穿3根钢绞线,将压力预先设定为2.5MPa(牵引力10吨)。 、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施施工工3 3、上、上塔柱塔柱竖转提升过程同步提升控制竖转提升过程同步提升控制、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工塔柱竖转提升过程两侧吊点同步控制策略采取“位置同步,载荷跟踪”法,主要通过以下两个方面完成监控:通过行程传感器
96、,检测两侧吊点提升行程,并通过计算机进行实时调节,确保两吊点最大高差不超过10mm,同时通过倾斜仪监测塔柱面外倾斜角度复核。 通过压力传感器实时监测油缸提升载荷,并进行超差控制在同一侧的两个提升油缸,压力并联使用,确保四台千斤顶载荷均衡。 检测内容:检测钢塔竖向提升位移。检测内容:检测钢塔竖向提升位移。检测方法:利用位移传感器检测钢绞线提升量。检测方法:利用位移传感器检测钢绞线提升量。检测手段:检测手段:2 2台拉绳式位移传感器,精度台拉绳式位移传感器,精度2mm2mm。位移传感器位移传感器措施一:拉绳式位移传感器监措施一:拉绳式位移传感器监控两侧吊点高差控两侧吊点高差3 3、上、上塔柱塔柱竖
97、转提升过程同步提升控制竖转提升过程同步提升控制、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工倾斜仪复核:倾斜仪复核:倾斜仪监测上塔柱面外倾斜倾斜仪监测上塔柱面外倾斜0.080.08。措施二:压力传感器时时检测四措施二:压力传感器时时检测四台千斤顶荷载均衡台千斤顶荷载均衡3 3、上、上塔柱塔柱竖转提升过程同步提升控制竖转提升过程同步提升控制、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工压力传感器压力传感器检测内容:检测钢塔竖向提升时各点提升荷载。检测内容:检测钢塔竖向提升时各点提升荷载。检测方法:利用压力传感器检测提升油缸提升荷载。检测方法:利用压力传感器检测提升油缸提升荷载。检测手段:检测
98、手段:4 4台压力传感器,精度台压力传感器,精度1%1%。4 4、上、上塔柱塔柱定位安装定位安装、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工上塔柱翻转至竖直状态,继续提升上塔柱,使上塔柱T4节段底口距离已安装节段T3顶口正上方3.3m后停止提升并完成千斤顶锁定,拆除滑移绞、滑座。进行待安装塔柱T4底口与T3顶口平面位置测量,根据测量数据,利用T4底口两台15t水平牵引倒链,完成塔柱接口粗略对齐,测量无误后,继续下放使T4底口顺利滑入T3顶口的初步导向。重心偏离需在T4底口施工水平牵引力详见下表所示。 重心偏离()10cm20cm30cm40cm50cm计算公式T4底口偏离80cm160cm
99、240cm320cm400cm33.965/4.216=8T4底口需施加水平拉力3.2t6.4t9.6t12.8t16.0t(1100t)/33.965重心偏离需在重心偏离需在T4T4底口施加水平牵引力表底口施加水平牵引力表 4 4、上、上塔柱塔柱定位安装定位安装、钢上塔柱、钢上塔柱“竖转提升竖转提升”施工施工塔柱底口沿初步导向下滑至距离T3顶口约2cm时,停止下放作业并锁定连续千斤顶,对上塔柱进行垂直度及平面精度测量,根据测量结果,通过提升或回落单侧吊点完成塔柱垂直度精调,在塔柱壁板四周加焊马板,继续下放塔柱至设计标高,打紧钢锲块,安装匹配件螺栓,完成塔柱临时固结。四台千斤顶同步回油卸载50
100、%锁定,保持千斤顶呈受力状态,对塔柱垂直度、平面位置及高程复测合格后,由中铁宝桥进行钢塔T3与T4节段接口焊接施工。 主要内容九洲航道桥上部结构施工技术 一、工程概述一、工程概述 二、上部结构施工顺序二、上部结构施工顺序 三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 四、钢上塔柱施工技术四、钢上塔柱施工技术 五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术 六、心得体会六、心得体会五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术 九洲航道桥斜拉索采用中央双索面竖琴形布置,两索面横向间距为1.0m。一个主墩共设8组、32根斜拉索,全桥共计64根。最长8#索139.536m,单根最大重量8#索19.7t。斜拉索采用直径7
101、mm高强度平行钢丝拉索,全桥均采用一种规格,即PESC7-451,直径110mm。钢丝标准强度fpk=1770MPa。斜拉索护套采用双层PE护套防护,内层为黑色,外层为彩色。斜拉索在塔端采用钢锚箱锚固,锚点竖向间距6.1m;梁端采用锚管直接锚固于联系两分离式钢梁的箱形横梁上,纵向索距12.5m。图图1-2 1-2 九洲航道桥斜拉索索体结构图九洲航道桥斜拉索索体结构图 图图1-1 1-1 九洲航道桥斜拉索布置图九洲航道桥斜拉索布置图斜拉索进场及验收斜拉索进场及验收斜拉索运至墩位斜拉索运至墩位斜拉索安装斜拉索安装施工准备施工准备中索中索3#3#6 6# #索索短索短索1#1#、2#2#索索长索长索
102、7 7# #、8#8#索索桥面展索桥面展索50t50t汽车吊辅助汽车吊辅助塔端挂设塔端挂设采用采用5050t t汽车汽车 桥面展索桥面展索50t50t汽车吊辅助汽车吊辅助塔端挂设采用塔端挂设采用50t50t汽车吊汽车吊6#6#采用挂索吊架采用挂索吊架脱空展索脱空展索采用采用35t35t汽车吊汽车吊塔端挂设塔端挂设采用采用200KN200KN挂索吊架挂索吊架梁端锚杯后端安装梁端锚杯后端安装连接套、张拉杆连接套、张拉杆梁端锚杯后端安装梁端锚杯后端安装连接套、张拉杆连接套、张拉杆梁端锚杯后端安装梁端锚杯后端安装连接套、张拉杆、钢绞线连接套、张拉杆、钢绞线梁端卷扬机牵引梁端卷扬机牵引张拉杆副螺母旋至平
103、扣张拉杆副螺母旋至平扣梁端卷扬机牵引梁端卷扬机牵引锚杯螺母旋至平扣锚杯螺母旋至平扣梁端卷扬机牵引梁端卷扬机牵引张拉杆距离锚垫板张拉杆距离锚垫板0.5m0.5m梁下硬性牵引梁下硬性牵引锚杯螺母旋至平扣锚杯螺母旋至平扣钢绞线软牵引钢绞线软牵引张拉杆副螺母旋至平扣张拉杆副螺母旋至平扣梁下张拉梁下张拉不符合要求不符合要求索力监控索力监控符合要求符合要求全桥调索全桥调索附件安装附件安装五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术斜拉索安装工艺流程斜拉索安装工艺流程五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术斜拉索存放及吊装上桥斜拉索存放及吊装上桥 斜拉索利用“起重六”200t浮吊上桥,成盘斜拉索起吊时设3个吊点,使用专
104、用的吊装带,避免PE护套损伤。斜拉索上桥后放置于放索盘上。索体下方设索体下方设置垫木置垫木3点起吊点起吊斜拉索存放斜拉索存放 斜拉索吊装上桥斜拉索吊装上桥 斜拉索放置于放索盘斜拉索放置于放索盘 五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术斜拉索展索斜拉索展索 1#、2#索先进行塔端挂索后采用脱空展索方式进行剩余索体展索。3#8#索采用50t汽车吊配合将索体在桥面上顺直展开后进行塔端挂设。3#3#索桥面展索后完成塔端挂设索桥面展索后完成塔端挂设 五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术斜拉索塔端挂设斜拉索塔端挂设 本桥斜拉索挂设的难点就是塔端挂设,主要原因有:本桥斜拉索挂设的难点就是塔端挂设,主要原因有:
105、由于航空限高要求(塔顶标高+120.02m,航空限高+122m),主塔旁无法设置塔吊等辅助起吊设备; 本身上塔柱风帆结构造型,导致曲臂侧斜拉索出塔点与塔端锚固点之间水平最大距离达16.851m,需要采用特殊的吊装方式完成斜拉索塔端挂设。索索 号号BS1BS2BS3BS4BS5BS6BS7BS8挂索重量(kg)58426727761284979382102661115012035索 号ZS1ZS2ZS3ZS4ZS5ZS6ZS7ZS8挂索重量(kg)57476633751884029287101711105611940塔端挂索起吊重量表塔端挂索起吊重量表挂索起吊重量挂索起吊重量=(塔端锚固点到桥面
106、距离(塔端锚固点到桥面距离+10m安装长度)安装长度)单位索单位索重重+塔端锚杯及锚杯填料重量。塔端锚杯及锚杯填料重量。挂索吊架施工立面布置图(曲臂侧)挂索吊架施工立面布置图(曲臂侧) 挂索吊架施工立面布置图(中跨侧)挂索吊架施工立面布置图(中跨侧) 挂索吊架系统:挂索吊架系统: 针对本桥斜拉索挂设特点设计两套20t级挂索吊架,作为塔端挂索时,斜拉索起吊设备。 挂索吊架由塔顶吊架和牵引系统两部分组成,其中塔顶吊架部分在塔柱安装时提前设置在塔顶,牵引系统在施工人员进场后进行安装。 五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术斜拉索塔端挂设斜拉索塔端挂设考虑到施工简便,只有考虑到施工简便,只有6#6#、7
107、#7#、8#8#索塔端采用吊架挂设,索塔端采用吊架挂设,其余均采用梁面其余均采用梁面50t50t汽车吊挂设塔端。汽车吊挂设塔端。五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术塔端挂设塔端挂设 塔塔端端挂挂设设:在距离锚杯端部一定距离位置(索导管长度+2m)采用20t软质吊装设置一个吊点,50t汽车吊(15#索)或挂索吊架(68#索)与5t卷扬机(塔内牵引)配合完成斜拉索塔端挂设。 206#206#塔曲臂侧塔曲臂侧1#1#索挂设照片索挂设照片挂索吊架与塔内牵引配合挂设塔端挂索吊架与塔内牵引配合挂设塔端梁端挂设牵引力分析梁端挂设牵引力分析 索号索号规规 格格工况一工况一工况二工况二L塔(m)L梁(m)T(K
108、N)L塔(m)L梁(m)T(KN)BS8PESC7-4510.3200.00517010.320-3.000275BS7PESC7-4510.3200.00511770.320-3.000232BS6PESC7-4510.3200.0059170.320-1.200296BS5PESC7-4510.3200.0057040.320-0.800285BS4PESC7-4510.3200.0055170.320-0.500266BS3PESC7-4510.3200.0053620.320-0.200258BS2PESC7-4510.3200.0052390.3200.005239BS1PESC7-
109、4510.3200.0051420.3200.005142索号索号规规 格格工况一工况一工况二工况二L塔(m)L梁(m)T(KN)L塔(m)L梁(m)T(KN)ZS1PESC7-4510.3200.0051400.3200.005140ZS2PESC7-4510.3200.0052370.3200.005237ZS3PESC7-4510.3200.0053580.320-0.200255ZS4PESC7-4510.3200.0055130.320-0.500263ZS5PESC7-4510.3200.0056990.320-0.800282ZS6PESC7-4510.3200.0059080.
110、320-1.200293ZS7PESC7-4510.3200.00511510.320-3.000229ZS8PESC7-4510.3200.00516370.320-3.000272注:1、工况一:塔端锚杯螺母安装到设计位置,梁端锚杯螺母戴平扣时梁端牵引力。2、工况二:塔端锚杯螺母安装到设计位置,梁端锚杯分丝板距离梁端锚垫板一定距离时梁端牵引力(卷扬机牵引系统牵引力控制在300KN以内)。3、本计算中L0取值为钢梁达到设计线型时,塔、梁两端索孔锚板中心的几何距离。而斜拉索安装阶段,钢梁标高往往低于设计标高,L0实测值大于计算取值,牵引力大于计算牵引力。施工中应根据钢梁实测标高进行修正。4、7
111、#、8#斜拉索采用梁端软牵引,减小梁端卷扬机牵引力。边跨侧斜拉索安装牵引力表边跨侧斜拉索安装牵引力表 中跨侧斜拉索安装牵引力表中跨侧斜拉索安装牵引力表 五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术梁端牵引挂设梁端牵引挂设 短索、中索(1#6#索): 在锚杯后端分别安装连接套、张拉杆,在距梁端锚杯4m6m处的索体上安装吊点,并与梁面卷扬机牵引系统相连。通过桥面汽车吊配合将斜拉索张拉端牵引至张拉位置。安装连接套安装连接套安装张拉杆安装张拉杆设置牵引点设置牵引点五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术梁端牵引挂设梁端牵引挂设 长索(7#、8#索): 在梁端锚杯后端分别安装连接
112、套、张拉杆、软牵引连接器以及钢绞线,在钢绞线端部1m位置安装一个分丝器,安装梁面卷扬机牵引系统。张拉杆后端安装钢绞线张拉杆后端安装钢绞线设置钢绞线分丝板设置钢绞线分丝板 通过卷扬机将张拉杆牵引至距离锚垫板0.5m左右时,停止卷扬机牵引,安装并启动梁下软牵引系统,将张拉杆牵引至张拉位置。 五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术斜拉索张拉斜拉索张拉 全桥配备全桥配备8 8台台1500t1500t张拉千斤顶,满足两主墩平行作业要求。张拉千斤顶,满足两主墩平行作业要求。索号索号索规格索规格张拉力张拉力恒载索力恒载索力梁端(KN)塔端(KN)梁端(KN)塔端(KN)BS8PESC7-45169787068
113、98379927BS7PESC7-4516418649990949176BS6PESC7-4516921699392609333BS5PESC7-4517639770296079670BS4PESC7-4518120817499139967BS3PESC7-451836484091018710232BS2PESC7-451882988641066210698BSlPESC7-451928593121088910916ZSlPESC7-451912991541091810944ZS2PESC7-451867287061073810772ZS3PESC7-451820582481029110334
114、ZS4PESC7-451795580071003110082ZS5PESC7-4517465752597179778ZS6PESC7-4516733680293259394ZS7PESC7-4516213629190549132ZS8PESC7-4516972705897289814五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术斜拉索张拉斜拉索张拉 斜拉索张拉总体分两阶段进行,斜拉索挂设完成后进行一张,张拉力为恒载索力的90%,边跨合龙完成后只对7#、8#索进行第一次调索张拉,第二阶段在中跨合龙全桥体系转换完成后,进行二张,将全桥斜拉索索力张拉至设计值。 斜拉索的一张原则是以将主梁线形调整至设计线形为准
115、。即在满足斜拉索张拉索力要求的前提下,以主梁的线形为主,后期斜拉索二张时以斜拉索的索力为主。主要内容九洲航道桥上部结构施工技术 一、工程概述一、工程概述 二、上部结构施工顺序二、上部结构施工顺序 三、钢混组合梁施工技术三、钢混组合梁施工技术 四、钢上塔柱施工技术四、钢上塔柱施工技术 五、斜拉索施工技术五、斜拉索施工技术 六、心得体会六、心得体会1 1、大型化、工厂化、大型化、工厂化六、心得体会六、心得体会 海上施工受各种不确定因素影响,工效相对陆地施工要低很多,在编制施工方案的时候就要考虑配置专业化、现代化的机具设备,选择大型化、工厂化、标准化、装备化的施工工艺,以后场变前场,海上变陆地的理念
116、来编制施工方案,目的就是要尽量减少海上施工作业时间,提高工作效率,缩短工期。3 3、选择合适的作业窗口期、选择合适的作业窗口期 风、潮汐、涌浪都是决定海上大型吊装作业成败的关键因素,施工前要通过各种渠道收集气象和海况的预报信息,选择合适的施工窗口期进行吊装作业,并提前做好恶劣天气、海况应对预案。2 2、统筹机械设备配备、统筹机械设备配备 海上施工中机械设备的租赁费用占成本支出的很大比重,特别是船舶和大型浮吊。确定方案时要根据施工需求结合市场调查选择合适的机械设备,在方案实施过程中及时做好机械设备的使用调整计划,及时清退闲置设备,节约成本。4 4、完善的现场指挥系统、完善的现场指挥系统总指挥:王
117、义信联系方式:189517801931、竖转提升施工组(上海同新机电):组长:李怀东作业内容:负责钢上塔柱提升用所有千斤顶控制操作,收集过程监测数据至总指挥处汇总分析。总指挥:王义信联系方式:18951780193总指挥:王义信联系方式:18951780193总指挥:王义信联系方式:18951780193总指挥:王义信联系方式:18951780193总指挥:王义信联系方式:18951780193总指挥:王义信联系方式:18951780193总指挥:王义信联系方式:18951780193总指挥:王义信联系方式:189517801934、检测数据收集组:组长:郁文(15819816406)作业内容
118、:负责监测、收集、记录上塔柱竖转提升过程中滑移铰两侧水平位移数据,负责记录整理上海同新汇总的数据供总指挥处分析;负责观测过程中滑移轨道、滑移铰的工作状态及时反馈给总指挥。总指挥:王义信联系方式:18951780193责任明确及说明:总指挥:对各组组长下达操作指令,并根据各组长反馈的信息整理决策后续操作指令。组长或负责人职责:对小组下达总指挥的操作指令,将收集的数据反馈给总指挥后待命。总指挥与组长通过无线对讲机沟通,统一采用1 号频道,施工过程中保持对讲机畅通,电量充足,禁止占用频道闲聊。1、竖转提升施工组(上海同新机电):组长:李怀东作业内容:负责钢上塔柱提升用所有千斤顶控制操作,收集过程监测
119、数据至总指挥处汇总分析。总指挥:王义信联系方式:189517801931、竖转提升施工组(上海同新机电):组长:李怀东作业内容:负责钢上塔柱提升用所有千斤顶控制操作,收集过程监测数据至总指挥处汇总分析。总指挥:王义信联系方式:189517801931、竖转提升施工组(上海同新机电):组长:李怀东作业内容:负责钢上塔柱提升用所有千斤顶控制操作,收集过程监测数据至总指挥处汇总分析。总指挥:王义信联系方式:189517801934、检测数据收集组:组长:郁文(15819816406)作业内容:负责监测、收集、记录上塔柱竖转提升过程中滑移铰两侧水平位移数据,负责记录整理上海同新汇总的数据供总指挥处分析
120、;负责观测过程中滑移轨道、滑移铰的工作状态及时反馈给总指挥。3、测量、观测监控组:组长:孙高(18951780518)作业内容:负责监测提升过程中钢塔面外倾斜角度0.08,并将结果汇总至总指挥处。2、施工过程配合组:组长:李军(18051081751)作业内容:配合上海同新做好提升及过程中的辅助工作。提升过程中拆除T3 顶口临时结构。提升到位拆除滑移铰,钢塔位置调整及临时固结。提升过程在吊架上观察销轴A 状态。1、竖转提升施工组(上海同新机电):组长:李怀东作业内容:负责钢上塔柱提升用所有千斤顶控制操作,收集过程监测数据至总指挥处汇总分析。总指挥:王义信联系方式:18951780193塔柱塔柱“竖转提升竖转提升”指挥系统框图指挥系统框图六、心得体会六、心得体会 海上大型吊装施工作业时,基本是多船舶、多设备、多单位协同作业的模式,完善的作业指挥系统与清晰通畅的指令传输渠道是方案成功实施的关键。谢谢大家谢谢大家 敬请指正敬请指正