大跨度鋼桁梁橋浮拖施工工法

1、 大 跨 度 鋼 桁 梁 橋 浮拖施工工法中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司二一三年十二月 成都匯報內(nèi)容：匯報內(nèi)容： 施工流程及操作要點3概述12特點及工藝原理質(zhì)量、安全及環(huán)保措施4應(yīng)用實例5 鋼桁梁的浮運拖拉法具有施工周期短、經(jīng)濟性好、斷航時間短等明顯優(yōu)點，常在有通航要求的河流上被采用。對于重量大、高墩大跨度鋼桁梁橋，采用常規(guī)的浮拖法施工，在拖拉過程中穩(wěn)定 性很 難控制，存在較大的安 全隱患。 針對目前國內(nèi)跨度最大的漯阜概述概述 鐵路潁河（級通航標(biāo)準(zhǔn)）特大橋128m有砟橋面雙線簡支鋼梁，對其施工方法進行了深入的研究，經(jīng)多次專家評審。最終采用拼拖交替組拼鋼桁梁及并聯(lián)船兩點支撐系統(tǒng)的浮拖架設(shè)施工，簡化

2、了浮拖計算方法，提高了鋼桁梁浮拖的穩(wěn)定性。概述概述 為節(jié)約拼裝支架的搭設(shè)長度，鋼桁梁的組拼采用先在岸邊支架上拼裝部分節(jié)間，然后向前拖拉，拼裝與拖拉循環(huán)交替直至拼裝完成。此組裝方法具有經(jīng)濟性好，施工周期短等優(yōu)點。工法特點及工藝原理工法特點及工藝原理 u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，僅保留鋼梁尾部及浮墩頂支撐點，u組拼船錨定系統(tǒng)及兩點支撐拖拉法工法特點形成二點支承鋼梁的簡支結(jié)構(gòu)。在整個浮拖過程中，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安全因素。有效克服了頂推過程中水流、風(fēng)力、水位及通航對浮船穩(wěn)定性的不利影響，保證了鋼梁移

3、動時的平穩(wěn)、安全、可靠。工法特點及工藝原理工法特點及工藝原理 工法特點u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為目前國內(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)好的岸邊臨時支架上進行鋼桁梁組拼，鋼桁梁的組拼采用拼拖交替法進行，待組拼完成后將散裝船舶并聯(lián)成浮船 組并通過錨固系統(tǒng)就位，浮墩就位后抽去船艙內(nèi)壓倉水，浮墩上浮托起鋼梁前端，僅保留浮墩頂及鋼梁尾部支點， 形成二點支承 的簡支浮運體系，保證浮運過程中浮墩的頂托力為恒定，直至拖拉完畢并就位落梁。工法特點及工藝原理工法特點及工藝原理 工藝原理

4、施工流程及操作要點施工流程及操作要點 施工流程施工流程及操作要點施工流程及操作要點 施工流程施工流程及操作要點施工流程及操作要點 施工流程施工流程及操作要點施工流程及操作要點 施工流程 施工流程及操作要點施工流程及操作要點 操作要點岸上支架搭設(shè)完成后按1.2倍承重進行預(yù)壓。上滑道高度的設(shè)置應(yīng)根據(jù)預(yù)拱度及最大懸臂時的下?lián)洗_定。拼拖交替過程須檢測實時監(jiān)測鋼梁梁端撓度值、前支點反力、支架的強度、鋼梁的傾覆穩(wěn)定（穩(wěn)定系數(shù)不小于1.5）。u鋼桁梁拼拖交替組拼鋼桁梁拼拖交替組拼 施工流程及操作要點施工流程及操作要點 u鋼桁梁浮拖前檢查及準(zhǔn)備鋼桁梁浮拖前檢查及準(zhǔn)備 應(yīng)對所有纜繩應(yīng)嚴(yán)格檢查，合格后方可使用，必

5、要時可作拉力試驗； 檢查駁船加固、聯(lián)接是否牢固； 對浮拖經(jīng)過的航道進行詳細探測，充分掌握不同水位時的河床深淺、流速流向，使船體在最大吃水量及最低水位時，船底應(yīng)高出河床一定距離，保證安全； 對系泊設(shè)備進行檢查，確保滿足設(shè)計要求； 抽灌水試驗，測定水泵性能、抽灌速度、隔艙水密性等； 施工流程及操作要點施工流程及操作要點 u鋼桁梁浮拖前檢查及準(zhǔn)備鋼桁梁浮拖前檢查及準(zhǔn)備 鋼桁梁拖拉前，應(yīng)向當(dāng)?shù)貧庀笈_站了解拖拉施工期間的氣象預(yù)報，在風(fēng)力達到6級時不應(yīng)拖拉鋼梁。 在支架上設(shè)置觀測點,檢查支架的變形情況和水平位移量。 作業(yè)前在下弦桿做好拖拉位移標(biāo)記,用以觀察左右下弦拖拉速度是否一致。 拖拉過程中由專業(yè)技術(shù)人

6、員隨時觀測梁體的線形和位移，發(fā)現(xiàn)偏移及時進行糾正。特別注意鋼梁的偏位情況，杜絕鋼梁橫向偏向一側(cè)。 施工流程及操作要點施工流程及操作要點 u浮拖架設(shè)浮拖架設(shè)安裝頂推（拖拉）裝置，并進行試拖。人員就位后，開始頂推，并逐一拆除懸空的上滑道。當(dāng)需要停止頂推時，頂推裝置應(yīng)及時固定在下滑道上； 移動浮墩至預(yù)定位置，固定浮墩纜繩，按計算抽出浮墩壓倉水，要求對稱、均衡排水，使浮墩逐步受載至主墩支架前支點松動，注意兩側(cè)高差不得大于5mm，并將浮墩支點與支承節(jié)點固定； 浮墩左右支點受力是否均衡的檢查：用4臺千斤頂，將鋼梁尾部頂起（懸空即可），4臺千斤頂供油管采用 施工流程及操作要點施工流程及操作要點 u浮拖架設(shè)浮

7、拖架設(shè)并聯(lián)連接，此時檢查4臺千斤頂?shù)挠蛪菏欠裣嗟龋斊鸶叨仁欠褚恢?，若偏差過大通過調(diào)整浮墩壓倉（土袋）進行糾正。以保證浮墩左右平衡； 浮墩前行時松尾纜的同時，收緊前進纜，并注意收緊方向控制纜； 糾偏時應(yīng)停止頂推，在支架上移動和懸臂階段，采用單側(cè)油缸糾偏，在浮拖階段由浮墩方向纜糾偏； 浮墩控制，頂推和糾偏時方向纜要對稱放松或收緊，在水位變化超過40mm時駁船要對稱注水或放水。 質(zhì)量、安全及環(huán)保措施質(zhì)量、安全及環(huán)保措施 質(zhì)量控制質(zhì)量控制高強螺栓施擰不得落后，一個節(jié)間散拼或吊裝完成，必須在下一個節(jié)間施工前施擰完畢。應(yīng)嚴(yán)格按照拼裝順序，先后進行下弦桿、橫梁、正交異性板、斜桿、豎桿、上弦桿、橋門架（如果

8、有）、橫聯(lián)、上平聯(lián)，最后進行高強螺栓施擰。不得隨意改變拼裝及工作順序。吊裝作業(yè)時遵循：“平衡、對稱、同步”的原則，保證鋼桁梁的整體線形，盡量消除吊裝過程中產(chǎn)生的扭曲變形。u鋼桁梁拼裝鋼桁梁拼裝 質(zhì)量、安全及環(huán)保措施質(zhì)量、安全及環(huán)保措施 質(zhì)量控制質(zhì)量控制鋼桁梁拼裝容許誤差項 目規(guī)定值或允許偏差（）軸線偏位鋼梁中線10梁底標(biāo)高墩臺處梁底10每孔梁對角線支點的相對高差5固定支座處鋼梁節(jié)點中心線與設(shè)計里程縱向偏差20鋼梁平面弦桿節(jié)點對梁跨節(jié)點中線連線的偏移跨度的1/5000弦桿節(jié)點對相鄰兩個奇數(shù)或偶數(shù)節(jié)點中心線連線的偏移5鋼梁立面拱度偏差設(shè)計拱度604兩主桁相對節(jié)點位置支點處相對高差梁寬的1/1000

9、梁跨中線節(jié)點處相對高差1/500 質(zhì)量、安全及環(huán)保措施質(zhì)量、安全及環(huán)保措施 質(zhì)量控制質(zhì)量控制u鋼桁梁拖拉鋼桁梁拖拉鋼桁梁拖拉前，應(yīng)測量檢查橋梁中線、墩臺跨距、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)計要求和鐵道部現(xiàn)行規(guī)定方可進行拖拉架設(shè)。支座墊石頂面應(yīng)劃線標(biāo)明支座下座板的縱、橫中心線，橋墩頂面應(yīng)劃線標(biāo)明其縱、橫中心線和按施工工藝設(shè)計要求設(shè)置中線及高程標(biāo)點。拖拉過程中應(yīng)隨時觀測鋼梁中線橫向偏移情況， 質(zhì)量、安全及環(huán)保措施質(zhì)量、安全及環(huán)保措施 質(zhì)量控制質(zhì)量控制u鋼桁梁拖拉鋼桁梁拖拉拖拉作業(yè)應(yīng)連續(xù)進行，在主梁前端支點到達墩臺支點時方可停止拖拉。當(dāng)中途停止拖拉時，推裝置

10、應(yīng)及時錨固鎖定。頂推速度一般不大于1m/min。浮墩達到除水深不小于4.0m，否則必須進行疏浚。架設(shè)過程中，鋼梁傾覆穩(wěn)定系數(shù)大于1.3，浮體傾覆安全系數(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、安全及環(huán)保措施質(zhì)量、安全及環(huán)保措施 安全措施安全措施凡從事電氣、起重、焊接、火焰切割等特種作業(yè)職工，必須接受特種作業(yè)安全培訓(xùn)，通過考試取得“特種作業(yè)安全操作證”者才能上崗操作?，F(xiàn)場施工人員勞保用品穿戴整齊，戴好安全帽，禁止穿拖鞋或光腳進入施工現(xiàn)場。大件吊裝作業(yè)時，應(yīng)詳細制訂吊裝方案，編制吊裝作業(yè)指導(dǎo)書，吊裝前，要對吊機進行檢查驗收。保證吊機處于完好狀態(tài)。涂裝人員在箱梁內(nèi)施工時要佩戴防

11、毒過濾口罩。并佩 質(zhì)量、安全及環(huán)保措施質(zhì)量、安全及環(huán)保措施 安全措施安全措施帶報警裝置，隨時監(jiān)測施工中箱梁內(nèi)有害氣體的濃度，一旦報警應(yīng)暫停涂裝。還須佩帶個人防護警報器，感覺有中毒癥狀應(yīng)立即停止工作。高空作業(yè)人員必須配備和正確使用安全帶和安全繩，安全帶和安全繩應(yīng)無磨損、斷股、變質(zhì)，鉤掛有效。遇雨天氣或六級以上大風(fēng)天氣，應(yīng)停止高空作業(yè)及鋼桁梁的拖拉。炎熱天氣做好防署降溫工作，保證現(xiàn)場飲水充足，并設(shè)置遮陽設(shè)施。雨雪天氣一般停止施工。當(dāng)因進度要求 質(zhì)量、安全及環(huán)保措施質(zhì)量、安全及環(huán)保措施 安全措施安全措施需趕工時，將在有效的防雨雪設(shè)施保護下施工。油漆、燃氣瓶等易燃、易爆物資，應(yīng)存放在專用庫房內(nèi)符合安全

12、要求，并設(shè)專人負責(zé)看管，隨用隨取，庫房處設(shè)置醒目的禁火警示牌。 質(zhì)量、安全及環(huán)保措施質(zhì)量、安全及環(huán)保措施 環(huán)保措施環(huán)保措施對施工中廢棄的零碎配件，邊角料、包裝箱、生活垃圾等及時收集清理，并按當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)規(guī)定投擲在指定地點，搞好現(xiàn)場衛(wèi)生，減少污染，以保護自然與景觀不受破壞。適當(dāng)控制噪音疊加，如交叉使用風(fēng)砂輪作業(yè)等，盡量避免噪音機械集中作業(yè)，減小噪聲污染。 應(yīng)用實例應(yīng)用實例- -潁河特大橋潁河特大橋128m128m簡支鋼桁梁簡支鋼桁梁 概況概況1012.8=128A1E0A2A3A4A5A4A3A2A1E1E2E3E5E4E3E2E1E0橫聯(lián)38.716有砟橋面128m雙線簡支鋼桁梁 應(yīng)用實例應(yīng)用實例

13、 施工方案設(shè)計計算施工方案設(shè)計計算l水平頂推力及拖拉力的計算1、鋼梁縱移水平頂推力F1鋼梁拼裝完成后的頂推重量約22180KN，頂推力計算如下： F=KGf+GI =1.522180 0.08=2661.6kN。 K為安全系數(shù)，一般取K1.21.5； G為頂推鋼梁總重； f為滑道摩擦系數(shù)，一般取f0.08； I為頂推鋼梁的設(shè)計坡度； 應(yīng)用實例應(yīng)用實例 施工方案設(shè)計計算施工方案設(shè)計計算l水平頂推力及拖拉力的計算2、鋼梁縱移水平牽引力T鋼梁在浮拖時對支架的最大水平推力由二部分組成：墩移動時風(fēng)阻力風(fēng)阻力F2=13160.270.4=22.5kN浮墩移動時水流的沖擊阻力船所受沖擊力R=v2（fS+F）

14、/g=1347.9kNT= F2+ R=1370.4kN 應(yīng)用實例應(yīng)用實例 施工方案設(shè)計計算施工方案設(shè)計計算l浮船穩(wěn)定性計算浮墩重心至甲板距離為h1=13.15m。風(fēng)荷載及作用點高度風(fēng)力合計為143.22 kN，作用點高度=20.74m浮船縱向慣性矩計算駁船吃水深度3.15m，水線面積長度L=47.63m，水線面積寬度B=30m。裝載時I= Iy- iy=270050.5-60343.9=209706.6m4穩(wěn)心半徑及重心至浮心的距離計算 應(yīng)用實例應(yīng)用實例 施工方案設(shè)計計算施工方案設(shè)計計算l浮船穩(wěn)定性計算穩(wěn)心半徑:=I/V=209706.6/3715.03=56.45m浮墩重心至浮心的距離:=

15、13.15-（5.6-1.69）=9.24m傾覆力矩MHq及傾斜角計算MHq=143.22（20.74+5.6-1.69）=3530.95kN.m= MHq/10V（-）= 0654最大容許傾角max及最大抗傾覆力矩Mmaxmax=2（5.6-0.5-3.15）/50Mmax=10V（-）max =136801.52kN.m 應(yīng)用實例應(yīng)用實例 施工方案設(shè)計計算施工方案設(shè)計計算l浮船穩(wěn)定性計算穩(wěn)定系數(shù)K的計算K= Mmax / MHq =136801.52/3530.95=38.72.0 應(yīng)用實例應(yīng)用實例 浮拖錨固定位系統(tǒng)浮拖錨固定位系統(tǒng)32m64m32m既有橋墩邊錨邊錨邊錨邊錨浮船鋼桁梁既有橋墩船上鐵錨橋墩將軍柱絞車90m50m50m128m浮船（浮墩）載梁后完全依靠千斤頂頂推前移，錨定纜繩系統(tǒng)除克服水流的沖擊力及風(fēng)阻力外，主要控制移動