大型鋼圍堰定位施工工法拉靠墩系統(tǒng)

拉靠墩系統(tǒng)定位大型鋼圍堰施工工法目錄工法產(chǎn)生背景工法特點(diǎn)工藝原理關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)工程應(yīng)用情況社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益1、工法產(chǎn)生背景1.1工程背景

武漢XXXX大橋位于武漢XX二橋下游約3.2km，天興洲大橋上游約6.7Km處。1、工法產(chǎn)生背景1.1工程背景

武漢XXXX大橋主橋采用三塔斜拉橋，主跨跨徑為616m，是世界最大跨徑的三塔斜拉橋；主跨主梁采用“工”鋼主梁與混凝土預(yù)制板相結(jié)合的結(jié)合梁結(jié)構(gòu)，是世界最大跨度的結(jié)合梁斜拉橋。209m1、工法產(chǎn)生背景1.1工程背景3號(hào)主墩位于XX深水區(qū)，基礎(chǔ)采用高樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)。1、工法產(chǎn)生背景1.1工程背景

采用有底鋼吊箱作為擋水結(jié)構(gòu)，底節(jié)高16m，平面尺寸56.7×34.95m，重2568t。設(shè)計(jì)總重量3066.7t。1、工法產(chǎn)生背景1.1工程背景3號(hào)墩鋼吊箱定位特點(diǎn)及難點(diǎn)：位于XX主航道中，過(guò)往船舶多，要避免波浪對(duì)吊箱定位的影響。上下導(dǎo)環(huán)與鋼護(hù)筒之間空隙小，鋼吊箱定位精度直接影響鉆孔樁和承臺(tái)的平面位置，對(duì)鋼吊箱定位精度要求非常高3號(hào)墩為索塔墩，后續(xù)施工內(nèi)容多，長(zhǎng)期需要面積較大的水上施工平臺(tái)

有大量的起重吊裝作業(yè)，定位系統(tǒng)不允許占用鋼吊箱附近水域

前期有足夠時(shí)間施工定位系統(tǒng)1、工法產(chǎn)生背景1.2.1鋼圍堰施工大型深水基礎(chǔ)方法

鉆孔平臺(tái)＋鋼圍堰法：先搭設(shè)鉆孔平臺(tái)進(jìn)行鉆孔樁施工。然后在現(xiàn)場(chǎng)整體吊裝或組拼下放鋼圍堰，對(duì)鋼圍堰封底、抽水、進(jìn)行承臺(tái)施工。南京四橋、九江XX二橋1.2技術(shù)背景1.2.1鋼圍堰施工大型深水基礎(chǔ)方法

圍堰兼作平臺(tái)法：先整體制造鋼圍堰，浮運(yùn)到墩位精確定位固結(jié)后，利用鋼圍堰搭設(shè)鉆孔平臺(tái)，進(jìn)行鉆孔樁施工。然后對(duì)鋼圍堰封底、抽水，進(jìn)行承臺(tái)施工。武漢軍山XX大橋1、工法產(chǎn)生背景1.2技術(shù)背景1、工法產(chǎn)生背景1.2技術(shù)背景1.2.2大型鋼圍堰定位方法

導(dǎo)向船、定位船錨碇系統(tǒng)：武漢軍山XX大橋采用單導(dǎo)向船、單定位船錨碇系統(tǒng)定位法定位外徑33m異性鋼圍堰。1、工法產(chǎn)生背景1.2技術(shù)背景1.2.2大型鋼圍堰定位方法

四角錨墩定位系統(tǒng)：天興洲大橋2號(hào)墩采用無(wú)導(dǎo)向船法，利用四角錨墩預(yù)施拉力定位鋼圍堰。1、工法產(chǎn)生背景1.2技術(shù)背景1.2.2大型鋼圍堰定位方法

上下游拉墩定位系統(tǒng)：泰州XX公路大橋中塔基礎(chǔ)采用上下拉墩系統(tǒng)定位下沉鋼沉井，鋼沉井38m高，重8863t。1、工法產(chǎn)生背景1.3技術(shù)水平

2011年12月本工法被評(píng)為XXXX局有限公司企業(yè)工法，2012年12月本工法被中國(guó)公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)為公路工程工法。

2011年12月31日該工法的關(guān)鍵技術(shù)在湖北省科技廳組織的成果鑒定會(huì)上順利通過(guò)，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。1、工法產(chǎn)生背景1.3技術(shù)水平

2009年8月04日《大型鋼吊箱定位工法》獲得發(fā)明專利（專利授予號(hào)：XXXX）。1、工法產(chǎn)生背景1.3技術(shù)水平

以本工法技術(shù)為核心的

《拉靠墩系統(tǒng)定位大型鋼圍堰施工技術(shù)》成果獲得2010年度XXXX局有限公司企業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。以本工法技術(shù)為核心的

《大跨度三塔組合梁斜拉橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究》成果獲得2012年度中國(guó)公路學(xué)會(huì)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。1、工法產(chǎn)生背景1.3技術(shù)水平2、工法特點(diǎn)2.1質(zhì)量、安全鋼圍堰定位精度高。受力明確，關(guān)鍵部位全過(guò)程監(jiān)控監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)信息化施工，安全可靠。施工水域占用少，而且減少定位船方案錨纜設(shè)置太多相互干擾及受水位升降、對(duì)通航的影響。2、工法特點(diǎn)2.1質(zhì)量、安全設(shè)計(jì)、規(guī)范要求精度施工實(shí)際精度軸線偏差垂直度最大軸線偏差最大垂直度±20cm垂直度≤1％1.1cm0.03％2、工法特點(diǎn)2.2工期、進(jìn)度定位速度快。武漢XXXX大橋3#墩鋼吊箱浮運(yùn)進(jìn)場(chǎng)后4天完成初定位，1天完成精確定位。下游靠墩兼作橋梁后期施工平臺(tái)，減少大型船舶使用,有利于降低成本。大型浮吊可直接靠近鋼圍堰兩側(cè)，充分發(fā)揮浮吊的起重能力，加快施工速度。2、工法特點(diǎn)2.3經(jīng)濟(jì)效益鋼圍堰不僅用作承臺(tái)干施工擋水結(jié)構(gòu)，在鉆孔施工中可作為可浮動(dòng)鉆孔平臺(tái)，減小施工成本。機(jī)械化程度高，人工勞動(dòng)強(qiáng)度低、調(diào)節(jié)方便。減少船舶投入，降低施工成本。3、工藝原理定位系統(tǒng)由上拉墩、下靠墩以及錨纜系統(tǒng)組成。3、工藝原理上拉墩和下靠墩平臺(tái)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑車組系統(tǒng)組成動(dòng)力系統(tǒng)，主拉纜調(diào)整鋼圍堰橫橋向平面位置，下拉纜調(diào)整鋼圍堰橫橋向垂直度；邊錨上拉纜和交叉纜調(diào)整鋼圍堰順橋向平面位置。邊錨下拉纜鋼圍堰順橋向垂直度；通過(guò)調(diào)整夾壁倉(cāng)注水量實(shí)現(xiàn)鋼圍堰高程控制。在施工過(guò)程中，各條錨纜共同作用，實(shí)現(xiàn)鋼圍堰精確定位。3、工藝原理4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)4.1關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

通過(guò)上游拉墩、下游靠墩以及錨纜系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鋼圍堰高程、平面位置、垂直度以及扭轉(zhuǎn)的精確快速調(diào)整。

通過(guò)上下游拉靠墩作為錨墩，減少船舶投入以及錨纜占用水域，最大限度的減小了對(duì)水域的影響。

下游靠墩兼做主墩施工工作平臺(tái)，安全、便利。4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)4.2操作要點(diǎn)4.2.1施工工藝流程注水下沉至鉆孔平臺(tái)標(biāo)高鋼圍堰精確定位插打鋼護(hù)筒拋邊錨并試?yán)坠?jié)鋼圍堰浮運(yùn)進(jìn)場(chǎng)鋼圍堰橫橋向初定位鋼圍堰定位纜繩安裝運(yùn)輸船舶退出鋼圍堰初步定位拉靠墩系統(tǒng)施工浮吊就位、渡纜4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)4.2操作要點(diǎn)4.2.2拉靠墩施工

鋼管樁沉設(shè)平臺(tái)系統(tǒng)搭設(shè)動(dòng)力系統(tǒng)安裝：卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑車組、拉力傳感器等錨纜系統(tǒng)施工4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)4.2操作要點(diǎn)上游拉墩牽引系統(tǒng)下游靠墩4.2.2拉靠墩施工4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)4.2操作要點(diǎn)4.2.3鋼吊箱浮運(yùn)4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)4.2操作要點(diǎn)4.2.4鋼吊箱初定位臨時(shí)定位船就位、渡纜4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)4.2操作要點(diǎn)4.2.4鋼吊箱初定位

纜繩系好后，拖輪撤離。利用拉靠墩系統(tǒng)調(diào)整鋼吊箱基本就位（平面位置控制在20cm以內(nèi)）。

4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)4.2操作要點(diǎn)4.2.5鋼吊箱精確定位調(diào)整平面位置及扭轉(zhuǎn)調(diào)整4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)4.2操作要點(diǎn)4.2.5鋼吊箱精確定位調(diào)整垂直度調(diào)整

通過(guò)測(cè)量鋼吊箱的4個(gè)軸線控制點(diǎn)高程計(jì)算出鋼吊箱的傾斜度。以下拉纜的調(diào)整為主，以隔艙內(nèi)水頭差的局部、少量調(diào)整為輔，使鋼吊箱的垂直度控制在1/100以內(nèi)。實(shí)測(cè)鋼吊箱垂直度為1/3000。4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)4.2操作要點(diǎn)4.2.6鋼吊箱固結(jié)插打鋼護(hù)筒，鋼吊箱固結(jié)在鋼護(hù)筒上，保證穩(wěn)定。4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)4.2操作要點(diǎn)4.2.7施工監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵：錨纜受力及系纜點(diǎn)受力情況，及時(shí)測(cè)量上下拉墩位移情況。錨纜末端安裝拉力傳感器鋼圍堰系纜點(diǎn)處內(nèi)壁應(yīng)變計(jì)4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與操作要點(diǎn)4.2操作要點(diǎn)4.2.7施工監(jiān)測(cè)序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)頻率監(jiān)測(cè)目的1各錨纜受力情況CS-28傳感器+筆記本電腦定位時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、固結(jié)時(shí)一天一次掌握錨纜受力大小，確保受力構(gòu)件安全2各系纜點(diǎn)受力情況YZC-516智能應(yīng)變計(jì)+406-A頻率信號(hào)讀數(shù)儀定位時(shí)半天一次3上下拉墩位移情況全站儀定位時(shí)半天一次掌握結(jié)構(gòu)位移情況，保證施工安全注：根據(jù)施工的實(shí)際情況增加或減少監(jiān)測(cè)次數(shù)，隨時(shí)將監(jiān)測(cè)信息反饋給現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員5、工程應(yīng)用情況本工法在武漢XXXX大橋3#主墩基礎(chǔ)施工期間得到成功應(yīng)用。6、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益6.1直接經(jīng)濟(jì)效益序號(hào)拉靠墩系統(tǒng)施工方案定位船施工方案項(xiàng)目費(fèi)用（萬(wàn)元）項(xiàng)目費(fèi)用（萬(wàn)元）1打樁船費(fèi)用45.6定位船費(fèi)337.62鋼管樁費(fèi)用97人工費(fèi)103平臺(tái)材料費(fèi)56.2錨纜費(fèi)1824人工費(fèi)24輔助施工平臺(tái)643.25錨纜系統(tǒng)費(fèi)72.9臨時(shí)導(dǎo)向船86臨時(shí)導(dǎo)向船8上游防撞160.8合計(jì)303.7合計(jì)1341.6注：拉靠墩系統(tǒng)鋼管樁按50%進(jìn)行折損、平臺(tái)體系鋼材按70%折損計(jì)算直接經(jīng)濟(jì)節(jié)約1037.9萬(wàn)元。6、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益6.2社會(huì)（間接）效益本工法減少船舶及錨纜系統(tǒng)使用量，降低了施工受水位變化引起的圍堰的定位精度及對(duì)航道的影響，取得良好的效果，具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。本工法上下游拉墩系統(tǒng)達(dá)到施工水域占用最小限度，降低對(duì)航道的影響，取得了良好的社會(huì)效果。本工法施工速度快，有利于縮短工期。拉墩系統(tǒng)操作平