大噸位鋼梁無支架蕩移上岸施工工法

速增多。橫跨河流的大跨度橋梁岸坡區(qū)梁段的吊裝通常采用鋼管支架作為吊裝作業(yè)平臺(tái)。鋼管支架搭設(shè)還要選擇在河流水位較低時(shí)進(jìn)行施工，綜合考慮工程進(jìn)度需提前半年或者一年進(jìn)行搭設(shè)，且施工過程中存在高危、臨江等高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)。對(duì)于那些地形復(fù)雜、岸坡陡峭的山區(qū)支架搭設(shè)高度高、搭設(shè)距離長(zhǎng)等），同時(shí)根據(jù)地形復(fù)雜程度的上升，搭設(shè)鋼管支架需要耗費(fèi)鋼材和勞動(dòng)力成本將顯著增高。中交第一公路工程局有限公司結(jié)合駙馬長(zhǎng)江大橋鋼箱梁安裝施工進(jìn)行立項(xiàng)研究，根針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)具有的“崖高、塔高、吊裝高度高、水深”的吊裝作業(yè)環(huán)境，創(chuàng)新研究出采用一臺(tái)跨纜吊機(jī)配合接長(zhǎng)吊索無支架法蕩移鋼箱梁上岸技術(shù)，解決了陡崖區(qū)域鋼箱梁上岸施工難題，形成了大噸位鋼梁無支架蕩移上岸施工工法。和方法獲得發(fā)明專利授權(quán)（ZL201510932177.X）,懸索橋施工岸上加勁梁二次蕩移裝置獲實(shí)用新型專利授權(quán)（ZL201521040857.2懸索橋岸坡梁段長(zhǎng)吊索蕩移安裝裝置獲實(shí)用新型專利授權(quán)(ZL20162104906.0)，本工法核心技術(shù)經(jīng)中國(guó)公路學(xué)會(huì)專家鑒定達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。2.1采用多次蕩移循環(huán)，即可實(shí)現(xiàn)鋼箱梁的縱向轉(zhuǎn)運(yùn)，減少了鋼箱梁臨時(shí)存放支架設(shè)置。2.2施工臨設(shè)投入少，僅需增設(shè)移梁軌道及臨時(shí)工具吊索等設(shè)施。2.3利用跨纜吊機(jī)調(diào)節(jié)吊具吊索長(zhǎng)度，結(jié)合永久吊索+臨時(shí)吊索的方式，保證鋼箱梁蕩移施工進(jìn)度。2.4需要用到一種專用吊具轉(zhuǎn)向裝置，用以保證蕩移過程中鋼箱梁始終處于水平狀態(tài)。本工法可以應(yīng)用于地形陡峭的淺水或岸坡區(qū)域，鋼箱梁或鋼桁梁無法直接運(yùn)輸至起吊位置的鋼梁安裝施工。本工法的主要原理是利用跨纜吊機(jī)和蕩移吊索（永久吊索＋工具吊索）作為蕩移施工的主要工具。首先跨纜吊機(jī)將梁段起吊至一定高度，將蕩移吊索與專用轉(zhuǎn)向耳板連接，跨纜吊機(jī)卸載，利用蕩移吊索牽引鋼箱梁向岸側(cè)蕩移并懸掛在蕩移吊索上完成首次蕩移。二次蕩移是指跨纜吊機(jī)前行并擇機(jī)轉(zhuǎn)換吊機(jī)吊索下錨頭與轉(zhuǎn)向耳板的連接，直至跨纜吊機(jī)行走至二次蕩移位置固定，跨纜吊機(jī)逐級(jí)加載使鋼箱梁從蕩移吊索向岸上蕩移，最終鋼箱梁荷載完全由跨纜吊機(jī)承擔(dān)完成二次蕩移。解除蕩移吊索與轉(zhuǎn)向耳板的連接，跨纜吊機(jī)下放鋼箱梁至設(shè)計(jì)位置完成鋼箱梁上岸施工。蕩移階段主要工藝圖如下：5.1工藝流程施工準(zhǔn)備跨纜吊機(jī)初始位置定位固定鋼箱梁蕩移并由蕩移吊索懸掛鋼箱梁運(yùn)輸定位鋼箱梁連續(xù)蕩移至跨纜吊機(jī)吊具懸跨纜吊機(jī)吊具與鋼箱梁臨時(shí)吊點(diǎn)連接下放鋼箱梁并牽引至指定位置跨纜吊機(jī)垂直起吊鋼箱梁至一定高度跨纜吊機(jī)返回初始位置后續(xù)工序施工蕩移吊索與轉(zhuǎn)向耳板連接后續(xù)工序施工5.2操作要點(diǎn)5.2.1施工準(zhǔn)備蕩移吊索長(zhǎng)度計(jì)算需要考慮主纜線形，鋼箱梁重量會(huì)對(duì)主纜線形造成影響，吊索長(zhǎng)度、吊索伸長(zhǎng)量、吊索連接件、鋼箱梁吊具的高度、梁高度以及移梁軌道頂面高程后綜合確定。蕩移裝置加工：梁段蕩移施工中要用到一種轉(zhuǎn)換連接耳板和一種重心轉(zhuǎn)移用扇形轉(zhuǎn)向耳板，分別滿足不同的功能需要，通過銷軸和耳板之間的承壓接觸完成荷載轉(zhuǎn)移和傳遞。牽引系統(tǒng)布設(shè)：鋼箱梁蕩移施工中用到蕩移吊索往復(fù)牽引系統(tǒng)，用于蕩移吊索與鋼箱梁吊具的連接或解除。移梁軌道施工：移梁軌道在岸坡平整地段用混凝土條形基礎(chǔ)和工字鋼組成，移梁軌道頂部標(biāo)高以端梁段牛腿與地面在移梁過程中有足夠的自由空間為計(jì)算依據(jù)。移梁軌道基礎(chǔ)有足夠的承載能力，工字鋼有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。吊籃安裝：人員上下懸掛的鋼箱梁采用專用建筑吊籃，吊籃安裝在貓道上或跨纜吊機(jī)內(nèi)部，保證人員順利進(jìn)出懸掛的鋼箱梁進(jìn)行吊索錨頭的安裝和拆除作業(yè)。5.2.2跨纜吊機(jī)初始位置定位固定根據(jù)監(jiān)控單位給定的主纜線形和鋼箱梁吊裝線形進(jìn)行跨纜吊機(jī)位置的精確計(jì)算，考慮跨纜吊機(jī)以及提升鋼箱梁后對(duì)主纜線形的影響以及對(duì)鋼箱梁端部空間位置根據(jù)跨纜吊機(jī)的最大蕩移角度進(jìn)行計(jì)算復(fù)核后確定跨纜吊機(jī)的停機(jī)位并固定。5.2.3鋼箱梁運(yùn)輸定位水文地形測(cè)量，根據(jù)長(zhǎng)江蓄水水位變化情況及時(shí)測(cè)量岸坡側(cè)地形，確定合理的位置作為合攏段，以保證鋼箱梁運(yùn)輸船能準(zhǔn)確?？吭诳缋|吊機(jī)下定位為原則。岸側(cè)錨樁施工，考慮到岸坡區(qū)域水流變化復(fù)雜，在岸坡區(qū)合理位置進(jìn)行運(yùn)輸船定位錨樁的施作，利用水中拋錨和岸側(cè)錨樁綜合定位技術(shù)提高岸坡區(qū)鋼箱梁梁段定位的效率。航標(biāo)配布和管制，岸坡區(qū)梁段施工階段進(jìn)行航標(biāo)的改移，長(zhǎng)江航道船只通行航道均調(diào)整至江中心，為運(yùn)輸船順利進(jìn)出施工區(qū)域提供條件。拋錨定位，測(cè)量人員利用GPS測(cè)量裝置確定運(yùn)輸船各個(gè)拋錨點(diǎn)位后，按照先岸側(cè)后江側(cè)，先上游后下游的順序進(jìn)行拋錨。測(cè)量人員需登上運(yùn)輸船對(duì)鋼箱梁的軸線坐標(biāo)進(jìn)行精確測(cè)量，運(yùn)輸船拋錨定位人員根據(jù)測(cè)量人員提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行船體位置調(diào)整，直至運(yùn)輸船的定位精度控制在50cm。5.2.4跨纜吊機(jī)吊具與鋼箱梁臨時(shí)吊點(diǎn)連接吊具連接是將跨纜吊機(jī)下錨頭、轉(zhuǎn)向耳板、連接耳板、鋼箱梁主吊具的錨固耳板逐級(jí)進(jìn)行銷接連接。并根據(jù)鋼箱梁的重心進(jìn)行吊具吊點(diǎn)位置的精確調(diào)整并鎖定，使吊點(diǎn)中心與鋼箱梁的重心一致。運(yùn)輸船定位符合起吊精度要求后，作業(yè)人員快速進(jìn)行跨纜吊機(jī)吊具與鋼箱梁臨時(shí)吊點(diǎn)的連接。然后逐級(jí)加載至鋼絞線受力均勻后，正式起吊離開船體。5.2.5跨纜吊機(jī)垂直起吊鋼箱梁起吊過程中，上下游同步垂直起吊，保證鋼箱梁的穩(wěn)定性，并監(jiān)測(cè)上下游鋼絞線提升高度，確保梁段水平。起吊高度控制在剛好能牽引臨時(shí)接長(zhǎng)吊索連接轉(zhuǎn)向耳板的位置。5.2.6蕩移吊索與轉(zhuǎn)向耳板連接利用水平牽引系統(tǒng)牽拉蕩移吊索的連接耳板，使吊索下貓頭接近轉(zhuǎn)向耳板完成吊索貓頭與轉(zhuǎn)向耳板的連接。鋼箱梁蕩移階段由于鋼箱梁的高度不同，沒有正常的施工通道便于人員出入，為保證鋼箱梁蕩移階段吊具的連接和轉(zhuǎn)換，需要在跨纜吊機(jī)底部設(shè)置建筑吊籃方便人員上下，同時(shí)在蕩移吊索位置也需要吊籃便于人員進(jìn)入鋼箱梁懸吊位置進(jìn)行吊具錨頭的位置轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后，將牽引鋼絲繩放松，讓鋼絲繩在蕩移過程中不會(huì)繃緊。待人員安全撤離鋼箱梁頂面后，再次緊固跨纜吊機(jī)抱箍。5.2.7鋼箱梁蕩移至接長(zhǎng)吊索懸掛下放過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)吊機(jī)鋼絞線受力，吊機(jī)承受荷載為零后，卸載完成，吊索承受鋼箱梁的全部重量?？缋|吊機(jī)行走到60號(hào)索夾位置，行走過程中注意對(duì)鋼絞線進(jìn)行下放，避免鋼絞線受力。由吊籃將施工人員送至梁面，利用手拉葫蘆輔助將跨纜吊機(jī)下錨頭從扇形轉(zhuǎn)向耳板上卸下轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)向耳板的另一銷孔銷接鎖定。檢查耳板上銷子固定情況，有無裂縫或螺栓脫落等現(xiàn)象。5.2.8鋼箱梁蕩移至跨纜吊機(jī)吊具懸掛跨纜吊機(jī)行走至二次蕩移位置固定，逐級(jí)加載提升鋼箱梁，將鋼箱梁蕩移至吊機(jī)正下方懸掛，蕩移過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)吊機(jī)鋼絞線受力，看荷載是否全部轉(zhuǎn)移到跨纜吊機(jī)上。荷載全部轉(zhuǎn)換至吊機(jī)后，解除蕩移吊索與跨纜吊機(jī)吊具連接。5.2.9下放鋼箱梁并牽引至指定位置移位器必須精確放置在鋼箱梁前后兩邊指定橫隔板下方，以免造成鋼箱梁底部變形。移位器上方墊鋼板用于微調(diào)梁段牛腿離地面的高度，避免鋼箱梁牛腿等部位碰到地面，并增大移位器與梁底接觸面積，減小移位器對(duì)梁底產(chǎn)生的應(yīng)力，并在鋼板上墊膠板，防止鋼板損壞鋼箱梁表面涂層。軌道槽鋼必須平整順直，以免移梁時(shí)因?yàn)槠露绕茐囊莆黄鼾X輪。卷?yè)P(yáng)機(jī)滑車組一端連接在永久吊耳處，一端連接在卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩上，兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)規(guī)格必須滿足水平牽引力，且上下游保持同步牽引，與跨纜吊機(jī)配合下放梁段至移位器，并牽引至指定區(qū)域。5.2.10跨纜吊機(jī)返回初始位置由于梁的類型不一樣，第一片端梁蕩移完成，需要在平臺(tái)上重新調(diào)整吊具重心位置，再將跨纜吊機(jī)攜帶吊具回到起始位置固定，準(zhǔn)備下一片梁的蕩移工作。5.2.11后續(xù)工序施工岸側(cè)梁段蕩移完成后，需先進(jìn)行岸側(cè)梁段垂直起吊，起吊過程中需多次調(diào)整吊具重心位置且根據(jù)主纜監(jiān)控線形計(jì)算跨纜吊機(jī)?？课恢茫ＷC起吊平衡。坡側(cè)梁段下方由于沒有搭設(shè)存梁平臺(tái)，經(jīng)過蕩移至指定位置下方后，解除接長(zhǎng)吊索，跨纜吊機(jī)直接垂直起吊鋼箱梁并與永久吊索連接完成安裝?？缋|吊機(jī)在定位時(shí)，按照主纜監(jiān)控線形計(jì)算，合理設(shè)置墊塊，保證梁段起吊到位后能與相鄰梁段進(jìn)行工地臨時(shí)匹配件連接。起吊臨時(shí)接長(zhǎng)吊索對(duì)應(yīng)梁段時(shí)，第一次蕩移完成后，跨纜吊機(jī)行走到位垂直起吊，起吊過程中將接長(zhǎng)吊索牽引回收。合龍段安裝時(shí)，為避免其碰到兩側(cè)鋼箱梁，需將邊跨側(cè)幾片梁段水平預(yù)偏40cm，使合龍段能從預(yù)留空間順利起吊到位。5.3勞動(dòng)力組織12233448566378496.1主要材料鋼箱梁連續(xù)蕩移施工主要材料見表6.1。1234567896.2主要機(jī)械設(shè)備本工法所涉主要施工機(jī)械設(shè)備如表6-2。稱11臺(tái)24臺(tái)34臺(tái)42臺(tái)51艘61艘72個(gè)84個(gè)96個(gè)1臺(tái)7.1應(yīng)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范見表7-17.2質(zhì)量控制要點(diǎn)1）轉(zhuǎn)向耳板使用時(shí)，必須保證自身及各銷軸螺栓的質(zhì)量。2）卷?yè)P(yáng)機(jī)需質(zhì)量合格，保證蕩移過程中不出現(xiàn)死機(jī)、鋼絲繩斷裂等現(xiàn)象。3）吊籃安裝在跨纜吊機(jī)下需固定好，安全繩綁扎牢固，防止行走和使用時(shí)墜落。4）起吊前精確計(jì)算梁段重心，并調(diào)整好吊具。5）跨纜吊機(jī)?？刻幍乃鲓A拉桿需多次緊固，防止吊機(jī)使用時(shí)，索夾和吊機(jī)在主纜上滑移。6）蕩移角度控制在安全范圍內(nèi)。7）嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制”，工序完成后，首先由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行自檢，再由施工部位負(fù)責(zé)人進(jìn)行復(fù)檢，最后由質(zhì)檢部進(jìn)行終檢。1）圍繞“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，建立、完善以項(xiàng)目經(jīng)理為首的安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，有序開展各種管理活動(dòng)。并接受業(yè)主、當(dāng)?shù)卣畬?duì)安全工作的管理與指導(dǎo)。2）鋼箱梁頂?shù)母綄僭O(shè)施固定牢靠，保證不存在滑落的危險(xiǎn)，且不能影響鋼箱梁吊裝的重心，以免梁段失穩(wěn)。3）對(duì)跨纜吊機(jī)上的構(gòu)件進(jìn)行清理，保證跨纜吊機(jī)在傾斜的狀態(tài)下不會(huì)掉落物件造成危險(xiǎn)，同時(shí)控制蕩移綜合角度不超過30度。4）每天進(jìn)行轉(zhuǎn)向耳板、連接銷軸、限位板、吊索的檢查，檢查牽引系統(tǒng)有無與永久吊索牽連的可能。5）每次起吊階段必須對(duì)梁段的水平狀況進(jìn)行測(cè)量，超過10cm的必須進(jìn)行吊具吊點(diǎn)的調(diào)整。6）跨纜吊機(jī)蕩移階段控制吊具下放速度，定期進(jìn)行荷載和吊索收放量的采集，分析有無異常狀況。7）蕩移過程中禁止作業(yè)區(qū)域客船通行，運(yùn)輸船及時(shí)駛離作業(yè)水域。8）每一片鋼箱梁起吊作業(yè)前，必須進(jìn)行鋼絞線夾片的清理。9）必須對(duì)跨纜吊機(jī)的支撐索夾進(jìn)行緊固，跨纜吊機(jī)支撐腳抱箍螺栓分段進(jìn)行緊固。10）大風(fēng)階段禁止進(jìn)行鋼箱梁蕩移作業(yè)，鋼箱梁蕩移階段人員必須撤離梁段頂部。11）施工現(xiàn)場(chǎng)的用電線路、用電設(shè)施的安裝和使用要符合安裝規(guī)范和安全操作規(guī)程，并按照施工布置進(jìn)行架設(shè)，禁止任意拉線接電。施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置有保證施工安全要求的夜間照明，危險(xiǎn)潮濕場(chǎng)所照明以及手持照明燈具，采用符合安全要求的電壓。本項(xiàng)工程施工中環(huán)境保護(hù)工作為本項(xiàng)目的重要工作，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)保法，以及當(dāng)?shù)氐挠嘘P(guān)行政法規(guī)，對(duì)施工人員進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的教育，提高環(huán)保意識(shí)，將施工環(huán)保落實(shí)到實(shí)際工作。定期對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)保情況作檢查。9.1防止水污染的措施1）禁止使用一次性塑料餐具，防止白色污染。施工機(jī)械產(chǎn)生的廢油料及潤(rùn)滑油等，必須集中收集運(yùn)至岸上業(yè)主指定的廢土場(chǎng)深埋。2）生產(chǎn)用油料必須嚴(yán)格保管，防止泄露，造成污染。3）施工現(xiàn)場(chǎng)化學(xué)藥品、外加劑等妥善入庫(kù)保存，防止污染水體。4）施工基地修建可沖洗廁所并設(shè)化糞池，廁所污水及其他生活污水，達(dá)到國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。9.2防止噪聲污染的措施1）合理安排施工活動(dòng)，減少施工噪聲影響時(shí)間，避免高噪聲施工機(jī)械在同一區(qū)域內(nèi)使用。高噪聲施工機(jī)械運(yùn)行內(nèi)盡量避開居民休息時(shí)間，晚22:00至次日凌晨6:00停止作業(yè)。2）施工中注意選用效率高、噪聲低的機(jī)械設(shè)備，并注意維修養(yǎng)護(hù)和正確使用，使之保持最佳工作狀態(tài)和最低聲級(jí)水平，可視情況給強(qiáng)噪聲設(shè)備裝隔聲罩。采用國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的接長(zhǎng)永久吊索作為吊裝工具，與跨纜吊機(jī)配合將鋼箱梁蕩移上岸，提高了材料的使用效率，加快了施工進(jìn)度。而且極大的減少了因安拆岸坡區(qū)大型移梁鋼管支架平臺(tái)所需的高空作業(yè)時(shí)間，節(jié)省了大量型鋼材料，節(jié)約了燃油動(dòng)力資源和人力物力資源，實(shí)現(xiàn)了資源節(jié)約的目的。11.1經(jīng)濟(jì)效益本工法與傳統(tǒng)的岸坡區(qū)支架法相比，減少了搭設(shè)支架所需的大量型鋼材料費(fèi)用，避免了因安拆支架所需的機(jī)械設(shè)備，節(jié)約了勞動(dòng)力，縮短了工期，經(jīng)濟(jì)效果顯著。以駙馬長(zhǎng)江大橋?yàn)槔捎脽o支架蕩移上岸施工可節(jié)約施工成本550.08萬(wàn)元，不同安裝方案費(fèi)用分析見表11.2社會(huì)效益蕩移施工，尤其是多次蕩移的施工方式在國(guó)內(nèi)施工經(jīng)驗(yàn)不足，目前已施工完成的懸索橋，如泰州、南京四橋以及西堠門大橋都是采用跨纜吊機(jī)+支架的形式，完成鋼箱梁的蕩移。因此，采用長(zhǎng)距離多次蕩移進(jìn)行鋼箱梁施工，在國(guó)內(nèi)，尤其是山區(qū)具有一定的突破性，利用了陸地平臺(tái)縱深長(zhǎng)度作為存梁區(qū)域，采用永久吊索加接長(zhǎng)吊索降低了跨纜吊機(jī)蕩移的角度，利用轉(zhuǎn)向耳板完成了不同吊索銷軸尺寸不一致以及重心變化問題，提高了施工的安全性能和工裝的重復(fù)利用率，方便了施工，減小了投入，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本橋作為國(guó)內(nèi)外知名懸索橋，掌握蕩移施工技術(shù)，能對(duì)今后類似的