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(shù)領(lǐng)域：適用于工字型鋼梁或者組合梁架設(shè)施工?，F(xiàn)有技術(shù)：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?yàn)槿p索面結(jié)合梁斜拉橋，跨徑組成為90m160m616m+616m+160m+90m=1732m，對應(yīng)橋墩編號為1#7#墩，其中I標(biāo)段包含1#、2#、3#墩，3#橋墩為主塔。橋面凈寬29.5m，設(shè)雙向2%橫坡，縱坡不等。鋼主梁標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)段鋼混結(jié)合梁組成圖見圖112。鋼主梁

2、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面結(jié)構(gòu)（以ZL22為例）及施工圖片見圖113、4。I標(biāo)段鋼主梁劃分為七種類型、35個(gè)梁段，塔區(qū)無索梁段（0#塊）重量最大，為227.77t。圖1.1.2標(biāo)準(zhǔn)段鋼混結(jié)合梁組成圖發(fā)明內(nèi)ng-ilii索導(dǎo)管錨拉板v111鋼主梁標(biāo)準(zhǔn)梁段施工小縱梁1、梁段整體吊裝a、梁段整體吊裝優(yōu)勢邊跨合龍后，結(jié)合梁吊裝進(jìn)入單懸拼施工階段。為加快施工進(jìn)度，對結(jié)合梁吊裝過程工序逐個(gè)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)結(jié)合梁高強(qiáng)螺栓拼裝環(huán)節(jié)可優(yōu)化，從而節(jié)省施工時(shí)間。根據(jù)對雙懸拼施工階段實(shí)際情況的分析，采用橋面吊機(jī)吊裝結(jié)合梁主縱梁、橫梁以及其余構(gòu)件，每個(gè)構(gòu)件吊裝到位后均要等到高強(qiáng)螺栓初擰后方能松鉤進(jìn)行下一構(gòu)件吊裝，吊裝一個(gè)節(jié)段平均需1.5

3、2天，方能進(jìn)行斜拉索安裝施工。而采用梁段整體吊裝的施工工藝，結(jié)合梁可以預(yù)先拼裝成整體，采用大型浮吊整體吊裝，空中對接時(shí)只需進(jìn)行兩邊主梁接頭高強(qiáng)螺栓安裝，且兩主梁可同步進(jìn)行高強(qiáng)螺栓安裝，預(yù)計(jì)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(yù)先拼裝，減少空中高強(qiáng)螺栓安裝時(shí)間，降低了施工對天氣的依賴性，尤其是大風(fēng)天氣影響，減少了雨季對高強(qiáng)螺栓施擰影響，并提高了高強(qiáng)螺栓施擰質(zhì)量。因此該整體吊裝工藝不僅減少了高空作業(yè)時(shí)間，也降低施工風(fēng)險(xiǎn)。b、梁段整體吊裝施工方法首先在3#墩下拉墩平臺上搭設(shè)拼裝托架平臺，找平并加固。在托架上測量放樣梁段邊主梁位置，進(jìn)行梁段拼裝施工。在高強(qiáng)螺栓安裝前，需

4、將梁段進(jìn)行預(yù)拼裝，用緊固螺栓定位，經(jīng)測量驗(yàn)收后，方可進(jìn)行高強(qiáng)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(shí)必須對準(zhǔn)高強(qiáng)螺栓孔，才可以安裝高強(qiáng)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。梁段構(gòu)件運(yùn)輸進(jìn)場梁段拼裝成整體整體起吊主梁精確對位 圖2梁段吊裝施工流程圖施工方法3.1結(jié)合梁拼裝結(jié)合梁構(gòu)件由武船重工通過駁船運(yùn)至

5、施工現(xiàn)場，采用現(xiàn)場80t起重船進(jìn)行梁段拼裝，每次預(yù)拼一榀梁。首先在3#墩下拉墩平臺上搭設(shè)托架，找平并加固。在托架上進(jìn)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(jìn)行第二榀梁拼裝。注：1、中間的墊梁設(shè)兩個(gè)限位板，端頭設(shè)一個(gè)限位板；2、主縱梁應(yīng)盡量布置在平臺大梁附近，以減小平臺變形3、胎架頂面應(yīng)超平，確保拼裝對位準(zhǔn)確。大樣圖3下拉墩鋼梁拼裝布置圖3.2鋼梁整體吊裝3.2.1設(shè)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(jìn)行綜合分析后，采用“鎮(zhèn)航工818”1200t起重船實(shí)施吊裝工作?！版?zhèn)航工818”起重船主要性能見表2，

6、船型見圖4。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)角度主鉤高度主鉤吊重主鉤跨度副鉤高度副鉤吊重副鉤跨度(m)(t)(m)(m)(t)(m)6055120026.761.040031.25047.672236.053.030041.2403942244.043.715049.2302915051.0338056.225t卷揚(yáng)機(jī)：6臺單根錨繩：1000m霍爾錨:10t/2只、8t/2只、7t/1只備P注1.主鉤兩對600*2=1200t，副鉤兩對200*2=400t，扒桿底1.2m，吊1200t時(shí)干舷3m,船型86*28*6.3m,主鉤鉤頭長4.1

7、m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(jì)算側(cè)面取梁梁段ZL34前端頂面標(biāo)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(shí)，主鉤吊重為2x600t，副鉤吊重為2x200t，起吊高度（水面以上）:（55+3）=58m41.85mo當(dāng)鋼梁吊離至梁頂距離水面41.85m高度（超高起吊0.5m）時(shí)，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

8、梁起吊1）起重船平面布置起重船?？吭谄戳禾幗瓊?cè)，拋錨定位，然后四點(diǎn)起吊，起重船拋錨布置圖見圖6。2）鋼梁起吊鋼梁通過起重船2個(gè)副鉤、2個(gè)主鉤四點(diǎn)起吊至江側(cè)已拼鋼主梁處，再起鉤，進(jìn)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(diǎn)吊，吊點(diǎn)布置的前端和后端橫梁上，與浮吊四個(gè)吊鉤連接，可進(jìn)行每個(gè)吊點(diǎn)高程調(diào)節(jié)。鋼梁吊點(diǎn)布置見圖7。圖7鋼梁吊點(diǎn)布置圖待安裝梁段初步定位完成后，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(jìn)行微調(diào)。當(dāng)主縱梁端頭到位后，通過4個(gè)吊鉤來調(diào)整梁段橫向以及縱向坡度，并用頂部倒鏈?zhǔn)站o，待坡度調(diào)整快到位時(shí)，用小一號沖釘臨時(shí)施打，將主縱梁固定，待孔位基本到位

9、后，將小沖釘及時(shí)替換為精確定位沖釘，沖釘施打50%后（應(yīng)分部均勻，尤其是邊角區(qū)域），開始進(jìn)行高強(qiáng)螺栓施工，高強(qiáng)螺栓終擰完成后開始松鉤退船，做下一梁段吊裝準(zhǔn)備。注意事項(xiàng)：1）在主縱梁高強(qiáng)螺栓施擰前，對鋼梁前端軸線進(jìn)行觀測，若有偏差，采用浮吊調(diào)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(shí)高栓進(jìn)行施擰連接，調(diào)整偏差。3）在吊裝節(jié)段鋼梁前，主縱梁的節(jié)點(diǎn)板已臨時(shí)固定在吊裝梁段，可起到上下、左右限位作用，但在對位時(shí)應(yīng)確保浮吊移動(dòng)緩慢，不得因船舶上下擺動(dòng)或移動(dòng)過猛而造成節(jié)點(diǎn)板損壞。4）對于大風(fēng)天氣，若節(jié)段鋼梁難以穩(wěn)定，應(yīng)禁止起吊，避免鋼梁受損。具體施工步驟見下圖9。步驟一：Ill

10、iiiirIlliiiii準(zhǔn)備工作：1、鎮(zhèn)航工818拋三根后錨纜，三根前錨纜。2、待安裝梁段橫梁、小縱梁拼裝完成，主縱梁拼接板掛在梁端。步驟一：1、鎮(zhèn)航工818浮吊鉸錨纜移至下拉墩處，將節(jié)段鋼梁從拼裝平臺提升旋轉(zhuǎn)90落在臨時(shí)胎架上；2、重新將鋼梁吊點(diǎn)與浮吊吊耳連接。步驟二：ur步驟二：1、鎮(zhèn)航工818浮吊鉸錨纜移至待安裝梁段下，進(jìn)行高程、軸線、坡度粗定位；2、在待安裝鋼梁端頭帶倒鏈，固定已安裝梁段端頭,慢慢收緊倒鏈，使得兩節(jié)梁段間隙減少；3、待頂口調(diào)整到設(shè)計(jì)縫寬后，用浮吊主鉤吊裝節(jié)段坡度，使底口達(dá)到設(shè)計(jì)縫寬。步驟三：步驟三：1、采用直徑較小的沖釘將粗定位調(diào)整腹板栓孔到精確位置，然后立即施打定位沖釘，并將較小沖釘替換為定位沖釘；2、待沖釘施打50%后，安裝腹板高栓，并進(jìn)行底板及頂板孔對位；3、底板、頂板沖釘達(dá)到30%后，將腹板高栓進(jìn)行初擰，并安裝底板、頂板高栓；4、待腹板咼栓初擰后，替換腹板沖釘，并完成初擰；5、底板、頂板高栓初擰完，替換底板、頂板沖釘，