工字型鋼梁節(jié)段整體吊裝工藝(專利10.12)

1、.發(fā)明創(chuàng)造的名稱：工字型鋼梁節(jié)段整體吊裝工藝技術領域：適用于工字型鋼梁或者組合梁架設施工?，F(xiàn)有技術：1、 國外現(xiàn)狀未見同類型鋼梁安裝工藝2、 國內(nèi)現(xiàn)狀未見同類型鋼梁安裝工藝發(fā)明目的：武漢二七長江大橋主橋為三塔雙索面結合梁斜拉橋，跨徑組成為90m160m616m616m160m90m=1732m，對應橋墩編號為1#7#墩，其中I標段包含1#、2#、3#墩，3#橋墩為主塔。橋面凈寬29.5m，設雙向2%橫坡，縱坡不等。鋼主梁標準梁段長13.5m，由兩根工字鋼主梁、三根橫梁及三根小縱梁組成。橫橋向兩根工字鋼主梁中心距為30.5m，斜拉索通過錨拉板與主梁錨固。標準段鋼混結合梁組成圖見圖1.1.2。鋼主

2、梁標準橫斷面結構（以ZL22為例）及施工圖片見圖1.1.3、4。I標段鋼主梁劃分為七種類型、35個梁段，塔區(qū)無索梁段（0#塊）重量最大，為227.77t。工字鋼主梁工字鋼橫梁小縱梁預制橋面板圖1.1.2 標準段鋼混結合梁組成圖圖1.1.3 鋼主梁標準橫斷面結構圖錨拉板索導管橫 梁小縱梁工字鋼主梁圖1.1.4 鋼主梁標準梁段施工圖發(fā)明內(nèi)容：1、梁段整體吊裝a、梁段整體吊裝優(yōu)勢邊跨合龍后，結合梁吊裝進入單懸拼施工階段。為加快施工進度，對結合梁吊裝過程工序逐個進行分析，發(fā)現(xiàn)結合梁高強螺栓拼裝環(huán)節(jié)可優(yōu)化，從而節(jié)省施工時間。根據(jù)對雙懸拼施工階段實際情況的分析，采用橋面吊機吊裝結合梁主縱梁、橫梁以及其余構

3、件，每個構件吊裝到位后均要等到高強螺栓初擰后方能松鉤進行下一構件吊裝，吊裝一個節(jié)段平均需1.52天，方能進行斜拉索安裝施工。而采用梁段整體吊裝的施工工藝，結合梁可以預先拼裝成整體，采用大型浮吊整體吊裝，空中對接時只需進行兩邊主梁接頭高強螺栓安裝，且兩主梁可同步進行高強螺栓安裝，預計0.5天即可完成一節(jié)梁段安裝，每片梁可至少節(jié)省1天工期。并且梁段提前預先拼裝，減少空中高強螺栓安裝時間，降低了施工對天氣的依賴性，尤其是大風天氣影響，減少了雨季對高強螺栓施擰影響，并提高了高強螺栓施擰質量。因此該整體吊裝工藝不僅減少了高空作業(yè)時間，也降低施工風險。b、梁段整體吊裝施工方法首先在3#墩下拉墩平臺上搭設拼

4、裝托架平臺，找平并加固。在托架上測量放樣梁段邊主梁位置，進行梁段拼裝施工。在高強螺栓安裝前，需將梁段進行預拼裝，用緊固螺栓定位，經(jīng)測量驗收后，方可進行高強螺栓施工。第一片梁拼裝完成后，1200t起重船整體起吊安裝，繼續(xù)拼裝下一梁段。鋼梁吊裝精度要求：吊裝時必須對準高強螺栓孔，才可以安裝高強螺栓。螺栓孔直徑33mm，螺栓直徑30mm；先用沖釘將孔群對位，因此必須吊裝過程中，將孔位控制在12cm內(nèi)，才可以施打沖釘。因此對浮吊的吊裝穩(wěn)定性及精確對位要求較高。圖3.3.36 鋼梁陸上組拼施工圖圖3.3.37 單懸臂鋼梁整體吊裝施工圖2、吊裝工藝總體施工工藝見流程圖圖2。梁段拼裝成整體梁段構件運輸進場整

5、體起吊主梁精確對位高強螺栓連接斜拉索安裝圖2 梁段吊裝施工流程圖施工方法3.1結合梁拼裝結合梁構件由武船重工通過駁船運至施工現(xiàn)場，采用現(xiàn)場80t起重船進行梁段拼裝，每次預拼一榀梁。首先在3#墩下拉墩平臺上搭設托架，找平并加固。在托架上進行鋼梁拼裝施工，見圖3。第一榀梁拼裝完成后，用1200t起重船起吊安裝；80t浮吊在拼裝平臺進行第二榀梁拼裝。圖3 下拉墩鋼梁拼裝布置圖3.2鋼梁整體吊裝 3.2.1設備選擇1）起重船選型根據(jù)塔區(qū)梁段的起吊重量、吊幅、吊高及吊裝現(xiàn)場的自然條件進行綜合分析后，采用“鎮(zhèn)航工818”1200t起重船實施吊裝工作?！版?zhèn)航工818”起重船主要性能見表2，船型見圖4。說明:

6、1、船體尺寸：86m×28m×6.3m2、最大起重能力： 主鉤兩對：600t×2=1200t 副鉤兩對：200t×2=400t圖4 鎮(zhèn)航工818起重船圖片及起重性能示意圖 鎮(zhèn)航工818起重性能參數(shù)表 表2主鉤參數(shù)副鉤參數(shù)角度主鉤高度（m)主鉤吊重（t)主鉤跨度（m)副鉤高度（m)副鉤吊重（t)副鉤跨度（m)6055120026.761.040031.25047.672236.053.030041.2403942244.043.715049.2302915051.0338056.225t卷揚機：6臺單根錨繩：1000m霍爾錨：10t/2只、8t/2只、7t

7、/1只 備注1.主鉤兩對600*2=1200t,副鉤兩對200*2=400t，扒桿底1.2m，吊1200t時干舷3m，船型86*28*6.3m,主鉤鉤頭長4.1m，副鉤鉤頭長3.3m,主鉤間距3.8m，副鉤間距4.5m。2.表中起吊高度為鉤頭以下至甲板的距離。2）起重能力富裕量計算 側面取梁梁段ZL34前端頂面標高為+58.84m，最大重量140t。起重船起吊能力富裕量檢算水位按+17.5m，起吊高度h=58.84-17.5+0.5=41.85m。吊裝工況示意見圖5。圖5 梁段吊裝示意圖起重船吊臂傾斜角度為60°時，主鉤吊重為2×600t，副鉤吊重為2×200t，

8、起吊高度（水面以上）：（55+3）=58m>41.85m。當鋼梁吊離至梁頂距離水面41.85m高度（超高起吊0.5m）時，鋼梁邊緣至浮吊扒桿邊緣的富裕寬度為b=7.85m。起重船滿足施工要求。3.2.2鋼梁起吊1）起重船平面布置起重船?？吭谄戳禾幗瓊?，拋錨定位，然后四點起吊，起重船拋錨布置圖見圖6。圖6 鎮(zhèn)航工818拋錨示意圖2）鋼梁起吊鋼梁通過起重船2個副鉤、2個主鉤四點起吊至江側已拼鋼主梁處，再起鉤，進行梁段初定位，等待作業(yè)指令。3.2.3鋼梁安裝鋼梁采用四點吊，吊點布置的前端和后端橫梁上，與浮吊四個吊鉤連接，可進行每個吊點高程調節(jié)。鋼梁吊點布置見圖7。圖7 鋼梁吊點布置圖待安裝梁段

9、初步定位完成后，開始緩慢移船，將待安裝梁段主縱梁拼接板插入到已安梁段，并用5t倒鏈進行微調。當主縱梁端頭到位后，通過4個吊鉤來調整梁段橫向以及縱向坡度，并用頂部倒鏈收緊，待坡度調整快到位時，用小一號沖釘臨時施打，將主縱梁固定，待孔位基本到位后，將小沖釘及時替換為精確定位沖釘，沖釘施打50%后（應分部均勻，尤其是邊角區(qū)域），開始進行高強螺栓施工，高強螺栓終擰完成后開始松鉤退船，做下一梁段吊裝準備。注意事項：1）在主縱梁高強螺栓施擰前，對鋼梁前端軸線進行觀測，若有偏差，采用浮吊調節(jié)。2）若吊裝過程中，待安裝鋼梁腹板與已安裝腹板難以精確對位，可采用臨時高栓進行施擰連接，調整偏差。3）在吊裝節(jié)段鋼梁前

10、，主縱梁的節(jié)點板已臨時固定在吊裝梁段，可起到上下、左右限位作用，但在對位時應確保浮吊移動緩慢，不得因船舶上下擺動或移動過猛而造成節(jié)點板損壞。4）對于大風天氣，若節(jié)段鋼梁難以穩(wěn)定，應禁止起吊，避免鋼梁受損。具體施工步驟見下圖9。步驟一：步驟二：步驟三：圖9 鋼梁拼裝示意圖吊裝工藝有兩種： 1、采用縱向吊裝工藝 縱向吊裝船體是橫向長江上，可滿足四點吊裝，調坡能力強；但受合龍口寬度影響，安裝最后幾個節(jié)段無法滿足吊裝要求。 2、采用橫向（側向）吊裝工藝 橫向（側向）吊裝工藝受梁寬影響對浮吊吊高要求較高，而且須采用雙鉤吊裝才能滿足調坡要求。整體吊裝優(yōu)點：1、 該整體吊裝工藝減少了橋面吊機對主梁結構內(nèi)力控制影響；2、 該工藝實現(xiàn)了整節(jié)段拼裝，在高強螺栓連接工字梁領域采用橋面吊機散拼安裝的傳統(tǒng)工藝上，進行了大膽創(chuàng)新；3、 傳統(tǒng)工藝采用橋面吊機散拼安裝工字型鋼梁，在6級大風天氣下，吊裝無法進行，雨季天氣下，高強螺栓安裝也不能施工；而采用散拼安裝工字梁時，受高空作業(yè)影響，速度緩慢，一個節(jié)段至少需要1.5d時間，因此受天氣影響較大。整節(jié)段吊裝工藝，可提前在胎架上進行節(jié)段拼裝，整體安裝節(jié)段，安裝速度快，一般56h就可以完成，減少了不利天氣影響，節(jié)約了工期；4、 浮吊整節(jié)段安裝鋼梁，一般采用鋼箱梁結構或者整跨鋼結