资源描述
广西北部湾港钦州码头接岸工程主体工程
预应力箱梁出运、安装
专项施工方案
版本编号:Ⅱ-20230220·B2
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批准文献号:
定稿日期:
批准日期:
目 录
一、工程概况 2
1.1工程概况 2
1.2自然条件 2
1.3工程目的及规定 2
1.4运用的技术标准,规范及验收标准 2
二、环境因素、危险源及风险分析、评估 2
2.1环境因素、危险源辨识及难点、要点分析 2
2.2风险分析、评估 2
2.3风险控制和保证技术措施 2
三、总体施工部署 2
四、出运方案 2
4.1出运方案简述 2
4.2出运滑道设计及施工 2
4.3滑板设计 2
4.4出运流程 2
4.5出运方法 2
4.6技术保证措施 2
五、安装方案 2
5.1 安装方案简述 2
5.2 吊点及吊具设计 2
5.3 安装工艺流程图 2
5.4安装重要船机配置 2
5.5 箱梁装船及运送 2
5.6 箱梁运送 2
5.7 起重船和运梁船的抛锚定位 2
5.8 起重船安装箱梁就位 2
5.9 箱梁安装限位装置 2
六、施工进度计划 2
七、投入人、机械设备计划 2
7.1投入劳动力计划 2
7.2投入机械设备计划 2
八、质量保证措施 2
九、安全保证措施 2
9.1船舶施工安全管理 2
9.2 施工作业安全管理 2
十、应急预案 2
附件1、东海工7参数表 2
附件2、950T吊具结构计算书及焊接无损检测报告 2
附件3、箱梁出运安装施工水域水深图 2
附件4、劲旅19稳性及强度校核报告 2
一、工程概况
1.1工程概况
广西北部湾港钦州码头接岸工程主体工程位于我国南海的北部湾北部的钦州湾内。工程起点于30万吨油码头辅助平台交接点,终点至规划三墩外港规划岸线区南端部登陆点,总长度2998.25m。本工程预应力箱梁共有117件,桥梁上部结构采用后张法预应力混凝土简支箱梁,从码头到接岸点跨度布置方案为:3×25m+27m+58m+45×60m+58m+27m+2×25m+3.25m=2998.25m。单片主梁均采用单箱单室箱形截面,梁参数详见表1-1预制构件一览表。箱梁结构详见图1-1箱梁结构构造图。
表1-1箱梁数量规格一览表
箱梁型号
箱梁数量(件)
预制梁长(mm)
梁高(mm)
底板宽(mm)
顶宽(mm)
梁重
(t)
备注
L60-A(L60-B)
86
59920
3500
3300
5850
918
60m跨
L60K-A(L60K-B)
4
59920
3500
3300
4900
918
加宽跨
L60K-C
2
59920
3500
3300
4400
918
加宽跨
58m箱梁
4
57920
3500
3300
5850
903
58 m跨
L27-A(L27-B)
4
26960
2023
2100
3750
171
27m跨
L27-C
2
26960
2023
2100
3200
171
27m跨
L25-A(L25-B)
8
24960
2023
2100
3750
162
25m跨
L25-C
4
24960
2023
2100
3200
162
25m跨
LX25-A
1
26791
2023
2100
3750
162
异型
LX25-B
1
25749
2023
2100
3750
162
异型
LX25-C
1
26267
2023
2100
3200
162
异型
60米箱梁构造图
58米箱梁构造图
25米箱梁构造图
27米箱梁构造图
27米异形箱梁构造图
图1-1 箱梁构造图
图1-2 栈桥典型断面图
1.2自然条件
(1)气温
数年平均气温为21.9℃,月平均最高气温为28.3℃,极端最高气温为37.5℃,月平均最低气温为13.4℃,极端最低气温为1.1℃。
(2)降水
本地区降水重要集中在6~9月,4个月降水量占全年降水量的66.7%,而11 月至翌年3 月期间降水量仅占年降水量的11.3%,以8 月的降水量为最多,达449.5mm,占年降水量的20.1%,数年平均降水量:2227.3mm。
(3) 风况
本地区季风分布特性比较明显,每年5~8月多偏南风,尤以6~7 月最多,10月至翌年3 月多偏北风,4月、9月为偏北风气旋和偏南风气旋交替时期。常风向为N向,频率为26%;次常风向为NNE向,频率为9.2%;强风向为N向,最大风速31m/s。数年平均风速3.8m/s,极大风速为36m/s,风速>8 级大风天数数年平均为7 天。
本地区每年5~11月份受台风影响,重要集中于7~9月,据历年资料记录,影响本地区的台风平均每年为2~4 次,最多5次。
(4)雾
本地区雾多发生于冬季11月至次年4月之冬春季节,夏季出现雾的机率为最小,以上午4时至5时出现的晨雾为多,下午6时以后出现的晚雾次之;雾的连续时间一般为3~4小时,个别长达一昼夜。能见度小于1000m 的雾日数,数年平均为13 天,数年平均雾日为20.2 天,历年最多日数为32 天。
1.3工程目的及规定
(1)质量目的
严格按照GB/T19001-2023 idt ISO9001:2023标准建立质量管理体系,并有效运营,保证工程施工符合设计文献的规定,工程质量按照《水运工程质量检查标准》JTS257-2023评估,并达成合格等级。
(2)工期目的
除不可抗力因素的影响和设计变更等导致的工期延误外,保证本工程按照协议施工节点及工期竣工,实现工期目的。
(3)安全目的
不发生海损、机损和人员伤亡事故,重伤频率为零。
1.4运用的技术标准,规范及验收标准
(1)《水运工程混凝土施工规范》(JTS202-2023);
(2)《水运工程钢结构设计规范》(JTS151-2023);
(3)《公路桥涵施工技术规范》(JTG /F80/1-2023);
(4)《水运工程质量检查标准》(JTS 257-2023);
(5)《水运工程施工安全防护技术规范》(JTS205-1-2023);
(6)《中华人民共和国环境保护法》;
(7) 其它相关规范。
二、环境因素、危险源及风险分析、评估
2.1环境因素、危险源辨识及难点、要点分析
⑴ 本工程项目靠近外海,海域风浪大,施工条件恶劣。每年4月份至9月份重要受西南向涌浪的影响,海上涌浪非常大,根据30万吨码头的施工经验,平均每月作业天数局限性15天;每年11-12月份重要受东北季风的影响,海上常有6~8级大风,影响水上起重作业施工;每年6-10月份为该地区的台风季节,施工跨越台风期。
⑵ 共有预制60\58m箱梁96件,25\27m箱梁21件,单件梁重162~918t;预制箱梁长、数量多、重量大、工期紧,安装质量控制难度大。
2.2风险分析、评估
序号
涉及活动过程
危险源描述
也许导致事故
是否为重大危险源
1
箱梁出运、安装
与托梁安拆
起重船靠泊、带揽、抛锚等作业时与其他辅助船舶碰撞
船舶事故
否
2
起重信号不明或信号错误
起重伤害
否
3
起重吊具无法满足受力规定(设计、制作存在缺陷)、使用不妥
起重事故
是
4
运送、安装过程中受突风6级以上大风或浪高超过1.0米的涌浪袭击
船舶事故、起重伤害
是
5
上下箱梁无安全可靠的通道或爬梯
人身伤害
是
6
船舶交叉作业互相挂揽、碰揽
船舶事故、人员淹溺
是
7
安拆吊具或使用工具放置、加固未稳倾翻
物体打击
否
8
临时施工用电未按规定接线
触电
是
9
雨天、雾天或其他视野不良、信号不明时进行起重吊装
机械伤害
是
10
临水作业、高处作业无防护
淹溺、高处坠落
否
11
起重设备(涉及钢丝绳、限位装置和报警)故障
起重事故
是
12
起重周边无警戒、无关人员未清场
人身伤害
是
13
预埋地锚拉力不够
船舶事故
否
14
已安装箱梁未及时加固
起重伤害
是
15
安装过程中相邻两块箱梁发生碰撞
机械碰撞
是
16
其中过程中双钩控制不同步,箱梁或船体左右倾斜过度,单钩受力过大
起重事故
是
17
吊装区域水深不够
船舶搁浅
否
18
水流速度过快
船舶事故
否
序号
作业活动
危险源描述
也许引起的事故
预控措施
责任
部门
负责人
监管人
1
箱
梁出运及
安装
吊运箱梁所用设备、吊(索)具存在缺陷或不满足规定
起重伤害
物体打击
1. 起重作业前必须认真检查起重机起升机构、安全保护装置、吊索具等是否完好有效,确认起重机性能良好,所用吊索具完好有效后才干进行起重作业。
2.所用吊索具必须经专业设计部门和专业厂家出图、制作,提供相关合格证件,作业前必须对所用吊索具进行检查。
3.经常性对起重作业人员的进行专项安全教育,不断提高其安全意识及安全技能。
4.起重作业必须指定专人指挥,同时要做好现场警戒工作,严禁无关人员进入起重作业区域;
5.选择能符合受力规定的拉环、卡环和卸扣等配件辅助吊装;
6.按规定对运送船舶甲板、压载舱进行加固。
机务部
刘中岳
郑春霖
起重船故障或信号、视距不良
起重事故
1. 做好起重设备检查、维修、保养工作,并做好相关记录。定期对起重船上设备进行维修保养,保证其安全运营;
2. 碰到信号或视野不良情形时,停止大件吊装作业;
3.加强现场安全监管,督促现场起重作业人员严格遵守《起重机械安全规程》(GB 6067.1-2023)和《起重吊运指挥信号》(GB 5082-1985)。
工程部
巫伟杰
何华平
超过6级以上突风、较大涌浪影响或水流速度过快
船舶事故
起重事故
1. 严格按照起重作业安全操作规程进行作业;
2. 选择天气、海况良好的天气进行安装作业,严格按照施工方案组织施工;
3. 收听天气预报信息,提前做好防范准备。
工程部
巫伟杰
何华平
起重吊装施工
起重事故
1. 起重作业前将 无关人员清除现场,现场设立警戒;
2. 当天气变化对起重作业导致影响时停止作业;
3. 箱梁安装后,应立即进行加固;
4. 起重时,准确调整双钩,保持受力平衡,并使用牵引绳稳住被吊物体。
工程部
巫伟杰
何华平
2.3风险控制和保证技术措施
(1)安排专人跟踪施工水域气象动态,及时告知现场技术管理人员,并按照应急预案做好应对恶劣天气的防范措施,避免危险事故发生。
(2)如遇海面风浪大于6级时,应立即停止浮吊施工,加强临时用电的安全管理,并完善发电机油料区的消防措施。
(3)本工程所使用的钢丝绳、卡环等器具在使用前必须仔细检查,保证器具质量可控,如有不合格产品应立即清离施工现场;同时在使用前加强对地锚、卷扬机的检查,对不符合规定的,进行加固或更换;箱梁出运时安排专人全程检查牵引系统及滑道的各部位,严格控制滑移速度,保证出运过程中箱梁的平稳性。
(4)为保证施工船舶的航行安全,钢护筒周边需设立明显的安全警示标志,作业船舶的锚缆应设好浮鼓。
(5)所有现场施工作业人员必须接受安全技术交底后方可上岗,所有施工作业人员应按照规定佩戴劳动防护用品,特种作业人员必须持证上岗。
(6)贯彻安全检查制度,做到每周小检查、每月大检查,对违反安全规定的人员给予教育和处罚、违反安全规定的设备及时维修或清场。
(7)施工船舶装舶验算由专业的设计单位核算,保证船体的稳定。
(8)考虑到本过程处在外海,施工海域涌浪大,船机多等特点,为了保证船机的使用安全,项目部聘用专业人员,专门负责船机调度,协调各船机的进出作业海域、船舶停靠等事项。
(9)在冲孔平台四角布置信号灯、安全警示标志,同时在船舶锚缆处布置明显锚标以保证船机航行、作业安全。
三、总体施工部署
箱梁预制场建于大榄坪9#泊位码头后方陆域,距离栈桥工程地的水上距离约11.8公里;采用滑板出运工艺,将箱梁出运至预制场护岸前沿,用2600t起重船吊至运送船后运至施工现场,并进行安装。
本工程60/58m箱梁分两批预制、出运、安装,每批次预制48件箱梁,计划第一批出运安装时间为2023年2月26日至2023年4月14日,第二批出运安装时间为2023年9月20日至2023年12月6日;25/27m箱梁在已建好的8#泊位码头前沿预制,布置在2600t起重船200t起重作业范围内,无需出运移位。
箱梁出运时,箱梁的混凝土和灌浆龄期及强度规定:箱梁砼强度以及压浆强度达成设计规定期,方可进行出运施工。
四、出运方案
4.1出运方案简述
箱梁出运采用滑板出运工艺,其重要原理是运用滑板材料低摩阻力的特点,将箱梁支承在滑板上,通过施加牵引力,使物体向前滑动,从而达成出运的目的。滑板材料通常选用聚乙烯四氟板,具有高强度、耐磨性、低摩阻系数等优点。经现场实验四氟板与光滑钢板之间的摩擦系数约0.085。
本工程箱梁出运方法是运用千斤顶将箱梁顶升后,在滑板滑道位置安放滑板,松放千斤顶使箱梁坐落在滑板上,运用卷扬机牵引使箱梁同步前移。箱梁预制、出运和存放的平面布置图见“图4.1-2 箱梁预制、出运和存放平面布置图”。
4.2出运滑道设计及施工
4.2.1出运滑道设计
箱梁出运滑道梁由具有相应资质的设计院设计,出运滑道梁基础采用Ø500mm和Ø600mm的PHC管桩,双桩,横向桩中心间距1.05m,每32米设立一道结构缝。结构段两端为Ø600mm的PHC管桩,距离端头为1.0米。其余为Ø500mm的PHC管桩,纵向桩中心间距3.0m,详见下图。
图4.1-1 出运滑道桩基布置图
图4.1-2 箱梁预制、出运和存放平面布置图
4.2.2出运滑道梁结构
箱梁长60m/58m,支座中心距离箱梁端头271cm/171cm,滑道梁采用C35混凝土,宽2.05m高1.8m,由滑移槽及顶升槽组成。顶升槽中心用于摆放千斤顶顶升箱梁,滑移槽中心相应支座中心,用于摆放滑板,滑移槽顶面铺设10mm厚Q235钢板和2.5mm厚镜面不锈钢钢板。滑道梁全长202m,共7个结构段,分段长度6×32m+10m。为利于出运,纵向设立0.1%纵坡;为了减少滑道梁各结构段间的不均匀沉降,采用以下措施:①在施工PHC管桩前,对滑道原地进行夯实(软弱土层进行置换);②完毕PHC管桩施工后,对结构梁施工范围进行充足压实,保证地基的稳定性;③布置沉降观测点,定期进行沉降观测。
图4.2-2出运滑道梁断面图
图4.2-3 出运滑道梁结构断面图
4.2.3滑移面施工
滑移梁顶部设立70cm宽的滑移槽,并比梁顶面低5cm,滑移槽两侧采用L50×5角钢护边,锚筋采用Ø10圆钢,每50cm一道。
滑移槽顶部铺设1cm厚钢板,采用先安装钢板再灌浆密实的工艺。先把钢板分块切割成67cm宽的板块,每侧预留1.5mm的偏差,钢板切割时应注意控制变形,如有变形则在安装前应及时调平。钢板安装时,先在护边角钢位置弹出钢板面标高控制线,规定高差控制在2.5mm内,相邻两块钢板接缝处高差不得大于0.1mm,并需要打磨平顺解决。在钢板下支垫契型钢块,使钢板两侧与弹线标高一致,然后将钢板与角钢点焊固定,最终焊接采用两侧对称跳焊,跳焊长度为5cm,间距为50cm。
为减少滑移摩擦力,滑移槽1cm的钢板面上贴2.5mm的镜面不锈钢板,铺设时,先把底层1cm厚钢板表面清理干净,不平处用砂轮机打磨平滑。镜面不锈钢板紧贴底部1cm厚钢板,两侧焊接。焊条选用小直径焊条,焊接电流控制在70~80A范围内。镜面不锈钢板间连接缝控制在2mm内,满焊连接,焊完后用砂轮机打磨光滑,规定平整度偏差小于0.5mm。
图4.2-4 滑道面结构图
箱梁预制时,为加强对镜面不锈钢板的保护,先用水或空压机冲洗干净不锈钢板表面并涂上一层黄油,再用彩条布将整个滑道梁顶部覆盖,然后在滑移凹槽处铺设2cm厚70cm宽的胶合板。
4.3滑板设计
滑板系统由聚乙烯四氟板(摩擦面)、钢板、枕木、橡胶垫板等组成,
(1) 滑板结构设计
图4.3-1 滑板构造图
图4.3-2平面图图
4.4出运流程
图4.4-1 滑板出运工艺流程图
4.5出运方法
4.5.1准备工作
(1)材料、设备准备
贯彻各项施工材料、设备的提前进场;对各设备进行调试;对聚乙烯四氟板等特殊材料,委托厂家定制生产。
(2)技术工作准备
组织召开方案讨论会,做好技术、安全交底,测试滑板与镜面不锈钢板之间的摩擦系数,根据四氟板的面积,核算四氟板材料的抗压性能是否满足规定。
(3)设备加工
进行滑板的现场加工制作,牵引系统的调试。
(4)现场准备工作
安装卷场机等牵引系统,清理出运滑道杂物,检查滑移滑道镜面不锈钢板连接处的平整度,不平处打磨光滑,并用水清洗干净不锈钢板面。
4.5.2箱梁顶升
最重箱梁为918t,起顶采用4个YSD400-200千斤顶,单个千斤顶额定顶升力为400t,最大顶升行程20cm。箱梁每端布置2个千斤顶,每个千斤顶承受重量229.5t。千斤顶顶盘面积较小,所以顶升时,在每个千斤顶顶面放置0.35×0.35×5cm的钢垫板,混凝土局部承压为:
P=229.5/(0.35×0.35)=1873t/m2=18.73MPa
箱梁混凝土设计强度等级C60,抗压强度27.5MPa>18.73MPa,顶升时局部承压满足规定。
图4.5-1 箱梁顶升示意图
四氟板与不锈钢板之间的摩擦系数为0.085(经现场实验得出),箱梁滑移需要的牵引力为:
F=918×0.085=78.03t
牵引选用额定牵引力8t的卷扬机2台,滑轮组选用4片组滑轮。则单台卷扬机牵引力为:
(0.8为转换系数)
两台卷扬机的总牵引力102.4t>78.03t,满足规定。
牵引地锚设在轨道梁前端,与滑道梁端部连接成整体。地锚拉力通过轨道梁承受,稳定性满足规定。
图4.5-2拉环预埋大样图
地锚拉环采用2块厚3cm钢板焊接而成,圆环宽度13.5cm。拉环承受最大拉力为64t,抗剪面积S1=13.5×6=81cm2
τ=F/S=(64×104)÷(81×102)=79.01Mpa<[τ]=110MPa
地锚拉环抗剪强度满足规定。
牵引钢丝绳直径选用Ø28mm,抗拉强度为1770MPa,最小破断拉力为46t。卷扬机牵引力为8t,安全系数达5.75,钢丝绳选用满足规定。
4.5.3牵引系统布置
牵引系统由卷扬机、牵引绳、地锚及滑轮组组成,具体布置见图4.5-2 牵引卷扬机布置图。
图4.5-3 牵引卷扬机布置图
4.5.4箱梁端牵引点
箱梁牵引点设在底板相应顶升槽中心位置,通过钢托架与箱梁卡紧后,牵引钢托架使箱梁前移。
图4.5-4 箱梁牵引示意图
图4.5-5 钢拖架结构图
4.5.5滑移操作环节
当箱梁牵引系统准备完毕后,可以进行箱梁滑移出运操作,重要环节如下:
①、清理滑移滑道上的杂物,对于砂尘等用水或空压机冲洗干净,无关人员不得进入施工现场;
②、启动卷扬机,收紧牵引绳使处在稍微带力状态。应注意钢丝绳的梳理,避免出现打转、交叉;
③、指挥操作人员,令两边卷扬机同时起动,收紧牵引绳开始向前滑移;
④、严格控制箱梁滑移速度,选用JM12—120KN慢速(12m/min)卷扬机及4片滑轮组,箱梁滑移速度控制在2m/min内;
⑤、箱梁滑移后时刻检查两侧前进速度,出现偏差后及时进行纠偏;暂停前移时,将速度慢的一侧落后距离标示出来,通过微调使两侧进度一致。
⑥、纠偏完毕后,继续牵引箱梁至护岸前沿。
4.5.6箱梁支垫
箱梁出运到位后,解除牵引滑轮、托架等,在顶升槽位置安放千斤顶,再次顶升箱梁后拖出滑板,然后运用枕木支垫箱梁,以保证不影响下一根箱梁的出运。每端支垫面积不得小于:
枕木承受最大压强为:
P=918/(2×1.5)=306t/m2=3.04MPa
松木的抗压强度10MPa>3.04MPa,满足规定。
4.6技术保证措施
滑板出运采用的是平移方法,保证滑移面光滑、平顺,减少滑移摩阻力是整个工艺的关键,施工中为保证出运顺利,制定如下技术措施:
(1)滑道梁放坡
整个箱梁预制场沿出运方向,设立0.1%的纵坡,可减小出运牵引力,有助于出运,同时有助于整个场地的排水。
(2)铺设镜面不锈钢板
滑移面铺设镜面不锈钢板,减少滑移面的摩阻系数。
(3)涂刷润滑油
箱运出运过程中,在镜面不锈钢板面涂刷润滑油,减少摩擦力。但涂刷润滑油时要保持滑道四周的干净。
五、安装方案
5.1 安装方案简述
本工程箱梁出运至护岸前沿后,运用东海工7号2600t起重船起吊,运送船为劲旅18、劲旅19。箱梁起吊至运送船后进行临时加固后,起重船及运送船开航至安装区抛锚定位。通过起重船绞锚移船、调整扒杆等方法,使箱梁精确安装。重要拟投入2600t起重船一艘、1800t运送船2艘,3000P拖轮1艘,每航次出运安装箱梁2件。
5.2 吊点及吊具设计
5.2.1 60m箱梁吊具设计
60/58m箱梁采用托板兜底吊法。吊具由专业厂家(浙江合建重工科技股份有限公司)计算、设计,吊具长49.5m,为桁架钢结构,详见图5.2-4吊具结构图,60/58m箱梁吊具结构验算详见附件2。兜底托板与箱梁接触面贴橡胶板缓冲。经计算,吊点距离支座中心线向跨中距离≤2.5m,符合设计规定。示意见下图:
图5.2-4 吊具结构图
吊具吊杆与兜底托梁通过销轴连接,销轴采用人工装拆的方式。为便于托梁的安装与解除,在吊具两端端梁位置各安装两台5t由摇控开关的控制电动卷扬机,每台卷扬机均通过导向滑轮和滚轴与托梁连接,同时通过与手拉葫芦配合安装拆卸托梁。具体操作流程见图5.2-5 吊具装拆环节图。
图5.2-5 吊具装拆环节图
5.2.1 25m箱梁吊点设计
25/27m箱梁采用直接吊装法,采用4点吊。箱梁上预埋4个吊环,钢丝绳与吊环用80t卸扣连接,吊环使用用5cm厚Q235钢板制作。吊环具体尺寸与预埋位置如下:
图5.2-6 吊环布置图
吊环验算:
吊装时采用4点吊,计算时考虑3点受力,以最重的27米箱梁验算。27米箱梁重为185t,既每个吊点竖向拉力185/3t=61.67t,吊绳与吊环按最小角度60°计算。吊环水平分力为61.67t/tan60°=35.61t,竖直分力为61.67t,吊绳拉力为61.67t/sin60°=71.21t。
判断吊环应力:f= N/A(N=658.2*103N,A=100*50=5000mm²)
f= N/A =658.2*103/5000=131.64<[σ]=235Mpa,满足规定。
吊环受力图如下:
钢丝绳验算:
钢丝绳拉力:T=61.67t/sin60°=712.1kN
安全系数K =5。
钢丝绳断破力:F=KT=712.1×5=3560.5kN。
选用直径77.5mm,公称抗拉强度为1700N/mm²时,钢丝绳可满足使用规定。
5.3 安装工艺流程图
起重船在出运水域抛锚定位
运送驳抛锚定位
起重船移船靠近梁厂前沿,下放吊具连接底托梁
起重船起吊箱梁,后移
起重船移船取梁
起重船靠运送驳,调整船位,下放箱梁至运送驳上
运送驳上箱梁加固
起重船至安装区抛锚定位
运送船运梁至现场抛锚定位
起重船移船定位,安装箱梁
盖梁顶测量放样
安装限位架
移锚、调整扒杆
箱梁位置校核
不满足规定
解除吊索、箱梁加固
箱梁安装完毕
5.4安装重要船机配置
箱梁安装重要船机配置见表5.4-1:
表 5.4-1 重要船机配置表
船机名称
主 要 性 能
东海工7号
2600t起重船
参数见附件
劲旅18
1800t运送船
船型:85.76×15.5×3.6m
劲旅19
1800t运送船
船型:85.76×15.5×3.6m
粤工拖41
3000P拖轮
锚9
900P 锚艇
盐中捞158
1080P锚艇
5.5 箱梁装船及运送
5.5.1、前沿水深测量
箱梁吊装前,对预制场前沿水深进行扫海测量,并绘制水深图见附件3;起重船起吊918t箱梁时,最大吃水深度为5.1m,根据扫海水深图,吊装区水深最浅点标高为-4m,吊装施工常水位控制在+1.6m以上,保证0.5m水深富余。
5.5.2、取梁装船施工
为便于吊梁,预制区在准备起吊的箱梁兜底托板处浇筑混凝土地坪。地坪宽3.5m,距箱梁底高度1.4m,在该地坪内摆放底托梁。
5.5-2 兜底托梁吊点布置图
在预制场取梁时,起重船先定位,运送船后定位。抛锚定位时运用地锚带缆辅助。抛锚带缆定位详见图5.5-3取吊箱梁船机定位示意图。
起重船就位后,开始下放吊具、连接吊具吊带与底托梁。在底托梁与吊具连接完毕后,起重船缓慢提高主钩。在各吊索收紧带力后,进行检查相邻两主钩的高度是否一致,吊具两头是否平衡等工作。起吊过程要四主钩同步缓慢,通过测力装置,显示每个钩的受力数值,根据需要调整四主钩的提高速度。并且随时监测箱梁的平衡状态和各吊点的受力状况,保证箱梁提高平稳,各点受力均匀,保证箱梁安全。
起吊箱梁至离地2~3m的高度后,停止提高,移船离开护岸进行装船。起重船移出足够位置后,绞锚靠近运送船,调整船位,使箱梁对准运送船装载箱梁位置,缓慢下放箱梁至运送船上。箱梁安放完毕后,起重船重新移船进行下一根箱梁装船。
5.5-3 取吊箱梁船机定位示意图
预制区装船时,必须保证起吊后,潮位在+1.6m以上,尽也许选择在涨潮时起吊;如在退潮时起吊,则要保证吊离地面后至后移至装船位置这一过程中潮位仍在+1.6m以上。
5.5.3、箱梁支垫及加固
运送船每船装载一根60m箱梁,箱梁装船位置详见图5.5-1 箱梁装船布置图。箱梁在运送船上采用两端简支安放,临时支座预先焊接在船甲板上,并在支座上设5cm厚橡胶板缓冲垫,以缓冲箱梁坐落时的冲力。两个临时支座中心间距分别为:60m\58m箱梁为54.5m,25m箱梁为24.2m,27m箱梁为25.99m。
单片箱梁(60m)最大重量为918t,劲旅18、19上临时支座尺寸为:长×宽×高=5.4m×0.9m×0.9m,箱梁一端与临时支座接触面积尺寸为:长×宽=3m×0.9m,支座使用H900×300型钢制作,每端3条,长度5.4m。
由于两点支垫,单点受力较大,为了保证运送船甲板的安全,临时支垫支座用型钢扩散,受力计算详见附件4。箱梁装船后需进行加固,以防止运送过程中箱梁移位。加固方法为:支座钢梁两侧焊接型钢限位装置高出箱梁底面,与箱梁间预留空隙,待箱梁坐落在支座上后,与支座的空隙处用木枋楔实,将箱梁夹紧。箱梁两侧设立5组吊带或钢丝绳拉固和3组钢管支撑限位,结构详见图5.5-2箱梁支垫及加固布置图。
图 5.5-1箱梁装船布置图
5.5-2 箱梁支垫及加固布置图
箱梁支垫验算:
剪力:
剪力验算: (钢材设计抗剪强度)满足规定。
5.6 箱梁运送
箱梁装船并加固完毕后,开航至安装现场。开航前必须熟悉航行路线、航区的气象和海况。并在确认满足航行条件下方可进行开航。根据现有资料,预制场前沿、航线、以及现场安装区水深均能满足施工规定,详见附件箱梁出运安装施工水域水深图。
5.7 起重船和运梁船的抛锚定位
2600t起重船为自航船,使用2艘锚艇抛锚。详见安装船位示意图。
起重船一次抛锚定位可以安装1跨2根箱梁,起重船定位在栈桥西侧,先安装东侧箱梁(人行便桥侧),后安装西侧箱梁。
图5.7-1 现场安装箱梁抛锚定位示意图
5.8 起重船安装箱梁就位
安装前对箱梁位置进行测量放样。放样箱梁安装控制线,涉及:箱梁侧面、盖梁顶面放样支座中心线;盖梁放样箱梁腹板边线,依据中心线进行箱梁安装定位,安装线详见图5.8-1 箱梁安装线详图。
图5.8-1 箱梁安装线详图
起重船、及运送船抛锚定位完毕后,起重船开始移船进行箱梁安装,具体环节如下:
起重船移船靠近运送船→同时吊钩下降使吊具接近箱梁顶面高度→起重船微调使吊具吊带与底托梁准确对位→连接吊具吊带与底托梁→起重船缓慢提高主钩,当主钩受力至额定负荷的1/5~1/4停止上升,检查吊索与吊具的连接状况→如无异常,主钩继续上升至箱梁底面高度运送船甲板约2m→起重船移船平稳离开运梁船→起重船移向安装点,同时主钩上升,使箱梁高出盖梁顶面约2m→起重船移船后退定位,将箱梁平稳的吊至安装位置上方→主钩缓慢下降,使箱梁底面距支座30cm左右(视现场风浪情况,拟定提高高度)→检查箱梁的轴线和端边线的偏位→微调起重船使箱梁精拟定位,主钩缓慢下降,使箱梁坐落在支座上→检查箱梁位置,如不满足规定,上升主钩重新定位安装;如满足规定,拆卸吊具吊带与底托梁连接轴销使吊具与箱梁分离→放置底托梁于运送船→继续安装下一片箱梁。
箱梁安装时,起重船与运送船布置在引桥同侧,每航次安装一跨2根箱梁。每跨箱梁安装时,一方面安装离船远侧箱梁,然后安装离船近侧的箱梁,可以避免一方面安装的箱梁影响起重船对下一根箱梁的定位。
安装完毕已运至现场的箱梁后,起重船与运送船一起回到预制场,进行下一批箱梁的装船及安装。
5.9 箱梁安装限位装置
每跨首片箱梁需在盖梁顶面预埋型钢作为侧向限位。安装首件箱梁时,还需于盖梁处预埋工字钢作为梁端限位;其他跨安装,运用已加工的方木(木方宽度等于箱梁间伸缩缝长度)作为梁端限位,依次安装。所有限位型钢与安装箱梁预留8cm间隙,安装前,使用8cm厚的木方进行支垫,避免箱梁安装时,碰撞受损。箱梁安装限位详见图5.9-1 箱梁限位装置布置图。盖梁限位装置为辅助稳定箱梁,便于安装,不作为安装导向。
箱梁安装完毕验收合格后,及时焊接支座与箱梁底板预埋钢板。两片箱梁间的隔板钢筋也同步焊接,并进行箱梁后浇带的施工。图5.9-1 箱梁限位装置布置图
六、施工进度计划
本工程箱梁安装分为两批次进行,详见箱梁安装进度计划表。
表6-1 箱梁安装进度计划表
序号
批号
件
开始时间
完毕时间
天数
备注
1
第一批
54
2023年2月26日
2023年4月14日
48天
大梁48件,小梁6件
2
第二批
63
2023年9月20日
2023年12月6日
78天
大梁48件,小梁15件
工效分析:
自安装船组准备就绪后,施工工效如下:
1、起重船进入装驳施工水域抛锚定位2小时。
2、起重船移船、取梁、装驳每片梁需2小时,两片梁共需4小时。
3、箱梁装驳后临时加固每片梁需1小时。
4、船组开航单程1.5小时,往返共需3小时。
5、起重船安装现场抛锚定位2小时。
6、起重船安装现场取梁安装就位每片梁需2.5小时,两片梁共需5小时。
每航次出运、安装2件箱梁,约用时17小时,按每3天完毕4件箱梁计算,每月有效作业天数按24天计算,满足工期规定。
七、投入人、机械设备计划
7.1投入劳动力计划
表7.1-1施工劳动力一览表
工种
人数
工作内容
技术员
4
出运安装技术及协调
安全员
2
安全跟踪
质检员
2
质量控制
出运工
8
箱梁出运施工
安装工
12
解轴销、材料搬运等
船员
44
起重船、运送船、拖轮、交通船等船员
起重工
5
起重作业指挥
测量工
3
箱梁安装位置放样、校核
电焊工
2
焊接施工
电工
2
照明、动力电源安装、检查、维修
设备操作手
5
卷扬机、装载机、吊车等操作手
7.2投入机械设备计划
表7.2-1 重要机械设备一览表
机械设备名称
型号
数量
用途
起重船
2600t
1艘
箱梁吊装(参数见附件)
运送船
1800t
2艘
箱梁运送
锚艇
900P
1艘
起重船抛锚
锚艇
1080P
1艘
起重船抛锚
拖轮
3000P
1艘
为起重船引航、护航
装载机
柳工ZL50-C
1辆
材料转运
汽车吊
30t
1辆
材料转运
卷扬机
8t
5台
箱梁出运
滑轮组
4片
6个
箱梁出运
手拉葫芦
5t
20个
箱梁出运及安装
千斤顶
YSD400-200
5个
箱梁顶升,一个备用
电焊机
10kw
4台
材料加工、箱梁安装加固
交通船
9人
2艘
安装人员接送
八、质量保证措施
表8.1 箱梁安装质量标准
项 目
允许偏差
单位
轴线偏位
10
mm
梁顶面高程
±5
mm
相邻预制梁端的顶面高差
10
mm
(1)、做好施工准备;
(2)、箱梁出运安装前,应对出运的箱梁进行再次验收,保证质量符合规定后方可出运、安装。在箱梁出运、吊装等过程中,应做好箱梁保护措施,避免碰撞、滑移等导致箱梁损坏;
(3)、箱梁临时支垫符合采用两点支撑的规定,支点位置满足设计规定;
(4)、箱梁采用千斤顶顶升时必须加设钢垫板,以保证局部受压满足规定,在临时支垫时必须铺设橡胶垫板;
(5)、箱梁出运安装必须在张拉、压浆封锚完毕且强度达成设计规定后才干进行;
(6)、箱梁安装前,应验收盖梁支座位置及高程,并在盖梁顶面放样箱梁腹板边线边线及支座中心线;
(7)、箱梁起吊过程中,应保持水平;
(8)、起重船在移船和主钩起落过程中要缓慢平稳,保持箱梁在空中平稳移动;
(9)、安装箱梁就位后,要快速下降主钩,防止因风浪影响导致吊钩上下浮动,使箱梁反复起落,导致支座及箱梁破坏;
(10)、安装梁前必须认真核对盖梁里程、支座中心线及预埋件等是否准确;
(11)、支座的位置必须符合设计规定,四个支座应在同一平面上,同一端的支承高差不得大于设计允许值;
(12)、进场的测量仪器设备,必须检定合格且在有效期内,标记保存完好,建立完整的测量仪器管理制度,定期对仪器进行维护,并按规定填写以前维护保养制度;
(13)、测量人员必须熟悉设计图纸和各结构部位的相对位置和尺寸,各项施工图、测量桩点必须通过校核验算合格才干作为测量依据,加强完善测量的复核制度,保证测量数据的对的性;
(14)、承台上的测量和加密控制网定期复测,所有桩点均明确标记并保护,防止混淆和破坏控制点,保证控制点数据准确无误;
(15)、支座采用焊接工艺,即支座与垫石预埋铁件、预制箱梁
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