整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究[詳細(xì)]

1、整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究,江 蘇 省 交 通 工 程 集 團(tuán) 有 限 公 司 JIANGSU PROVINGIALTRANPORTATION ENGINEERING GROUP CO.,LTD,一、小組簡介,二、選擇課題,新阜寧大橋改造工程是在老橋兩側(cè)分別傍寬新建一座橋梁，主橋位置新老橋間距1.5米，成橋鋼結(jié)構(gòu)處于偏心狀態(tài)。 由于新橋位置距老橋間距僅1.5米，施工難度很大，縣政府工期要求緊，在封航時(shí)間受限制、國內(nèi)尚無對獨(dú)肋偏心拱梁組合結(jié)構(gòu)橋成功吊裝案例的情況下，小組成員通過討論，提出“整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究”課題。,1、問題的提出,1、問題的提出,二、選擇課題,結(jié)構(gòu)長60.8米，中間

2、部位拱肋高出橋面10米。正橋橋面寬度7.00米，其中跨中8.40m，整個(gè)構(gòu)件重達(dá)290噸，且整個(gè)結(jié)構(gòu)處于偏心狀態(tài)。,圖1 橋梁三維有限元模型,圖2 橋梁效果圖,2、鋼箱梁橋吊裝分析統(tǒng)計(jì)表,二、選擇課題,3、選擇課題,小組通過頭腦風(fēng)暴法，提出以下兩個(gè)課題：,選擇課題 1,分部吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究,選擇課題 2,整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究,選擇課題,二、選擇課題,4、課題分析、評估、選擇,二、選擇課題,整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究,二、選擇課題,目 標(biāo) 值,偏心鋼箱梁拱橋整體吊裝時(shí)間3h。,課 題 目 標(biāo),一次性完成偏心鋼箱梁拱橋的吊裝 。,二、設(shè)定課題目標(biāo),四、提出各種方案并確定最佳方案,

3、1、 小組通過頭腦風(fēng)暴法，針對整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的課題提出了各種方案，并用親和圖歸納整理：,整體吊裝方案,、整體平衡吊裝與整體偏心吊裝的比較,四、提出各種方案并確定最佳方案,方案一：整體平衡吊裝方案,四、提出各種方案并確定最佳方案,本橋?yàn)槿诵袠颍渲貕K較重超過系桿二及斜拉索的受力范圍?？赡茉斐上禇U二的嚴(yán)重變形或者拉索的斷裂。,四、提出各種方案并確定最佳方案,、小組成員討論把整體偏心吊裝方案分為以下兩個(gè)方案進(jìn)行分析：,整體偏心吊裝,兩臺浮吊行走協(xié)調(diào)性好、費(fèi)用低，浮吊行走時(shí)傾覆風(fēng)險(xiǎn)較大。,方案二、兩臺浮吊整體偏心吊裝方案,四、提出各種方案并確定最佳方案,能解決方案一的抗傾覆風(fēng)險(xiǎn)，安全、時(shí)間短，

4、對航道影響小，現(xiàn)場設(shè)備租用費(fèi)用略偏高。,方案三、三臺浮吊整體偏心吊裝方案,四、提出各種方案并確定最佳方案,整體偏心吊裝的兩種方案對比分析,四、提出各種方案并確定最佳方案,四、提出各種方案并確定最佳方案,三臺浮吊整體偏心吊裝方案作為可行方案。,、確定最佳方案,5、方案實(shí)施過程中必須研究解決的主要問題,（1）三臺浮吊承重分配,四、提出各種方案并確定最佳方案,5、方案實(shí)施過程中必須研究解決的主要問題,四、提出各種方案并確定最佳方案,四、提出各種方案并確定最佳方案,5、方案實(shí)施過程中必須研究解決的主要問題,5、方案實(shí)施過程中必須研究解決的主要問題,（2）、系桿二及拱肋的撓度控制,四、提出各種方案并確定

5、最佳方案,四、提出各種方案并確定最佳方案,四、提出各種方案并確定最佳方案,5、方案實(shí)施過程中必須研究解決的主要問題,(3)、浮吊行走的協(xié)調(diào)性控制,四、提出各種方案并確定最佳方案,5、方案實(shí)施過程中必須研究解決的主要問題,四、提出各種方案并確定最佳方案,四、提出各種方案并確定最佳方案,5、方案實(shí)施過程中必須研究解決的主要問題,四、提出各種方案并確定最佳方案,5、方案實(shí)施過程中必須研究解決的主要問題,（4）、構(gòu)件的垂直度控制,四、提出各種方案并確定最佳方案,四、提出各種方案并確定最佳方案,5、方案實(shí)施過程中必須研究解決的主要問題,5、局部應(yīng)力過大的控制,四、提出各種方案并確定最佳方案,5、方案實(shí)施

6、過程中必須研究解決的主要問題,四、提出各種方案并確定最佳方案,四、提出各種方案并確定最佳方案,5、方案實(shí)施過程中必須研究解決的主要問題,四、提出各種方案并確定最佳方案,最佳方案框圖,對 策 表,五、制定對策表,對策表,五、制定對策表,對策表,五、制定對策表,對策表,五、制定對策表,對策表,五、制定對策表,六、按對策表實(shí)施：,實(shí)施一、流程設(shè)計(jì),（一）、整體吊裝工藝流程,實(shí)施一、流程設(shè)計(jì),（二）、浮吊起吊、行走、就位流程圖1,實(shí)施一、流程設(shè)計(jì),（二）、浮吊起吊、行走、就位流程圖2,實(shí)施一、流程設(shè)計(jì),（二）、浮吊起吊、行走、就位流程圖3,實(shí)施一、流程設(shè)計(jì),（二）、浮吊起吊、行走、就位流程圖4,1、鋼

7、絲繩選取 吊重290t鋼絲繩強(qiáng)度計(jì)算（起吊點(diǎn)4個(gè)，用4根鋼絲繩吊裝） 根據(jù)鋼絲繩允許拉力計(jì)算公式S=P/K 鋼絲繩作吊索使用安全系數(shù)K=5 鋼絲繩允許拉力S=290t/4=72.5KN 計(jì)算鋼絲繩破斷拉力PSK=7255=3625KN 查鋼絲繩技術(shù)表選用以下標(biāo)準(zhǔn)的鋼絲繩： 繩637（股1+6+12+18），抗拉強(qiáng)度1870MPa，直徑247mm的鋼絲繩,實(shí)施二、吊裝設(shè)備的選取,（一）、索具的選取,2、卡環(huán)卸扣的選取 考慮起吊鋼管拱肋單體重量在290t，由4根起重鋼絲繩吊起，進(jìn)行計(jì)算。 Fg=G/4cos=290KN/4cos60=362.5KN 根據(jù)卸扣的允許荷載公式 Fk3.5d2 2503

8、.5 d2 d10.2cm 即取銷子為10.2cm以上的卸扣作為吊裝聯(lián)結(jié)使用。,實(shí)施二、吊裝設(shè)備的選取,（一）、索具的選取,（二）、浮吊選取,實(shí)施二、吊裝設(shè)備的選取,（二）、浮吊選取,實(shí)施二、吊裝設(shè)備的選取,1#浮吊,（二）、浮吊選取,實(shí)施二、吊裝設(shè)備的選取,2#浮吊,（二）、浮吊選取,實(shí)施二、吊裝設(shè)備的選取,3#浮吊,（1）、吊點(diǎn)的設(shè)置 分別在系桿一、二端部向內(nèi)1米處各設(shè)置一個(gè)吊點(diǎn)，直接采用鋼絲繩捆綁，供1#160t浮吊及3#200t浮吊雙鉤施吊。 2#浮吊在跨中設(shè)置吊點(diǎn)。設(shè)置于5、7#吊桿橫梁位置L1=25=10m，在5、7#吊桿橫梁位1、2#系桿設(shè)置兩道縱向八字千斤索；設(shè)4個(gè)吊環(huán)。千斤索

9、的間距L1=17.65(1-20.207) =10.34m。,實(shí)施三、起吊,（一）、合理布置起吊點(diǎn),實(shí)施三、起吊,（一）、合理布置起吊點(diǎn),實(shí)施三、起吊,（一）、合理布置起吊點(diǎn),吊點(diǎn)驗(yàn)算,FA=1100KN FC=1100KN FB=800KN 端橫梁：h=112cm b=150cm I=1/12bh3=17561600cm4 W=1/6bh2=313600cm3 Qmax=0.37549.3430.4=562.476KN Mmax=0.0749.3430.430.4=3191.8KNm M/W=10.18 MPa=145 MPa max=145/(112150)=8.6 MPa =85MPa（

10、查橋梁施工計(jì)算手冊支架容許應(yīng)力表）,經(jīng)驗(yàn)算滿足要求,（2）、臨時(shí)支撐設(shè)置 在設(shè)置的千斤索上設(shè)置一個(gè)滑輪與起重鉤連接。在拱及系桿2對應(yīng)2#浮吊起吊處設(shè)置雙拼I36b工字鋼臨時(shí)支撐。,實(shí)施三、起吊,（一）、合理布置起吊點(diǎn),實(shí)施效果檢查：經(jīng)檢查，各吊點(diǎn)位置設(shè)置準(zhǔn)確，臨時(shí)支撐穩(wěn)固。避免了因中間吊點(diǎn)少而引起的不穩(wěn)定，無臨時(shí)支撐造成的撓度大等。,（1）、三臺浮吊連成整體 三臺浮吊通過軟牽引連成整體，鎖定好壓水箱的連接。 浮吊的地錨設(shè)置穩(wěn)固。 浮吊與地錨之間通過鋼絲繩連接，1#、3#浮吊上設(shè)置的卷揚(yáng)機(jī)控制鋼絲繩的牽引。 （2）、浮吊與吊點(diǎn)連接 兩端部浮吊分別為200t和160t，采用鋼絲繩直接捆綁系桿1、系

11、桿2，利用20m長兩根鋼絲繩（637）把端部兩吊點(diǎn)連成一起，直接用浮吊的吊鉤起吊。中間浮吊拱肋頂部兩吊點(diǎn)采用一根鋼絲繩（637）連成整體，鋼絲繩上設(shè)置滑輪與起重副鉤連接，系桿2上的兩吊點(diǎn)同樣與浮吊的主吊鉤連接。,實(shí)施三、起吊,（二）、整合三臺浮吊,效果檢查：各連接部位連接牢固。,（1）、測量水深，防止浮吊負(fù)重?cái)R淺。 （2）、解除鋼結(jié)構(gòu)與支架的所有連接。 （3）、浮吊仰角控制在60。浮吊與構(gòu)件連接牢固。 （4）、系桿上支座中心線引伸到梁體上、支座實(shí)際中心線延長到蓋梁的端部。 （5）、 航道管制。 （6）、吊點(diǎn)處鋼絲繩采用麻袋、土工布包裹。 （7）、設(shè)備檢查試機(jī)。 （8）、通訊暢通。 （9）、天氣

12、晴朗、風(fēng)速在3級以下。,實(shí)施三、起吊,（三）、起吊過程控制,1、起吊前準(zhǔn)備,效果檢查：前期各項(xiàng)準(zhǔn)備工作到位，適宜吊裝。,2#浮吊不直接參與起吊。1#、3#浮吊試吊前，2#浮吊不受力。1#、3#浮吊同時(shí)起吊。,實(shí)施三、起吊,（三）、起吊過程控制,2、試吊,效果檢查：鋼構(gòu)件脫離支架0.5-2mm。吊裝能力匹配成功。,（1）、起吊 1#、3#浮吊同時(shí)起吊，2#浮吊主要是起穩(wěn)定的作用，不主動(dòng)受力，防止拱的傾斜被動(dòng)的受力。 根據(jù)兩端部的垂尺測量情況及時(shí)調(diào)整1#、3#浮吊的左右起重索的行程來保持橋梁的平整、垂直度。 根據(jù)側(cè)向的垂尺垂尺測量情況及時(shí)調(diào)整2#浮吊的左右起重索的行程來保持橋梁的平整、垂直度。,實(shí)

13、施三、起吊,（三）、起吊過程控制,3、正式起吊,效果檢查：浮吊預(yù)設(shè)角度滿足要求，鋼絲繩及卸扣滿足要求。兩端部高差在.m以內(nèi)。,實(shí)施效果檢查：經(jīng)檢查，起重高度、撓度、在合格范圍內(nèi)。,實(shí)施三、起吊,（三）、起吊過程控制,3、正式起吊,（2）、起吊高度 1#、3#浮吊同時(shí)調(diào)整起重索的行程，提升構(gòu)件高度。,采取低速航行浮運(yùn)，兩端大浮吊以攬船索點(diǎn)式牽引為主，船舶動(dòng)力采取以一船為主，三船協(xié)作操作的方式，中間3#浮吊隨航的辦法。初步到位后先將后錨攬落地并安裝錨攬鋼絲繩，采取調(diào)整錨攬力度，達(dá)到垂直安裝位的上空，準(zhǔn)備落梁就位。,實(shí)施效果檢查：經(jīng)檢查，行走時(shí)構(gòu)件整體穩(wěn)定，行速、垂直度在合格范圍內(nèi)。,實(shí)施四、行走,

14、就位工作分四步進(jìn)行： 1）先將A端浮吊就位并卸載1/2； 2）中間浮吊完全卸載； 3）再將B端浮吊完全卸載。 4）最后卸載A端的浮吊全部荷載。完成檢測工作后，按安裝總指揮令執(zhí)行浮吊船起重脫鉤。,實(shí)施效果檢查：經(jīng)檢查，梁體垂直度、軸線偏位、拱度在合格范圍內(nèi)。,實(shí)施五、落梁就位,七、確認(rèn)效果：1、目標(biāo)完成情況：1.1工期情況 經(jīng)過QC小組的共同努力，采用多臺浮吊整體吊裝施工方案，經(jīng)過2小時(shí)順利的提前完成了獨(dú)肋異形鋼箱混凝土系桿拱橋的安裝，未發(fā)生任何安全事故，實(shí)現(xiàn)了課題設(shè)定的目標(biāo)。,1.2質(zhì)量情況,小組成員對施工的每道工序進(jìn)行檢查，遇到施工中的不規(guī)范及錯(cuò)誤及時(shí)進(jìn)行糾正。經(jīng)對橋梁主拱及系桿的撓度均小于

15、控制值（見表5）。,1.3經(jīng)濟(jì)、社會效益 整體吊裝鋼箱梁偏心系桿拱橋施工方法是采用整體吊裝的方法來完成鋼箱梁系桿拱橋的安裝。采用該工藝減少了水上施工的難度和工作量，整個(gè)橋梁在橋下拼裝成整體，然后再整體吊裝就位。工期提前了33天。 阜寧縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局對該橋的提前竣工通車非常滿意。公司的良好聲譽(yù)得到了阜寧縣各界的進(jìn)一步肯定。,八、標(biāo)準(zhǔn)化 該施工工藝有效利用中間浮吊的起吊保持整個(gè)橋梁的穩(wěn)定性，解決了抗傾覆等諸多問題，該工藝在同類施工中處于領(lǐng)先水平。該工藝經(jīng)總結(jié)形成的多臺浮吊整體吊裝鋼箱梁系桿拱橋施工工法在2012年12月份獲得了江蘇省省級工法。今后可在鋼箱梁系桿拱橋梁施工進(jìn)一步推廣應(yīng)用。,九、總結(jié)及今后打算,1、總結(jié) 本次QC小組采用全新的課題，取得了一定的成果。在整個(gè)活動(dòng)中我們運(yùn)用科學(xué)的方法分析問題、解決問題、不斷創(chuàng)新，使全組人員增強(qiáng)了質(zhì)量意識和責(zé)任感，做到循序漸進(jìn)，努力奮進(jìn)，出現(xiàn)了良好的氛圍和求真務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)，提高了項(xiàng)目部全體員工的整體素質(zhì)。同時(shí)我們將繼續(xù)本著公司“三創(chuàng)五比”的精神方針，不斷創(chuàng)新技術(shù)，嚴(yán)抓質(zhì)量，努力打造精品工程。 通過對