之江大桥钢箱梁滚装上船及运输固定.docx

文章编号: 0451 0712(2014)07 0205 05中图分类号:u445. 32文献标识码:b之江大桥钢箱梁滚装上船及运输固定李涛，施津安，贾 伟(中交二公局第二工程有限公司 西安市 710119)摘 要: 之江大桥钢箱梁现场组拼，完成后如何装船属于难题。根据现场实际情况，采用滚装上船的方式，通过实例介绍滚装上船的方式，船以及码头的处理;由于吊装时受到潮水的影响，同时介绍了梁在船上的固定及运输情 况，为类似工程提供借鉴。关键词: 钢箱梁; 滚装上船; 固定; 运输寸为: 钢箱梁含风嘴顶板全宽 41. 36 m，底 板 宽23. 36 m，中心线处梁高 3. 5 m，顶板厚 16 mm。全桥钢箱梁共 6 种类型梁段，梁段长度 5. 6 10. 5 m，梁段最大重量为 276. 13 t。其中，b 为标准梁 段，长度为 10. 5 m，最重 231. 4 t;。c 为跨中合龙梁 段，长度为 5. 6 m。梁段划分如图 1、图 2 所示。工程概况之江大桥主桥为拱形钢塔钢箱梁双索面三跨连1续斜拉桥，其跨径布置 116m + 246 m + 116 m =478 m，采用半飘浮结构体系。本标梁段全长 478 m，47 个梁段。主桥钢箱梁 采用正交异性板流线形扁平钢箱梁，横断面为单箱 多室构造，两侧边室为风嘴兼人行道。主要轮廓尺单位:mm图 1 梁段划分布置收稿日期:2014 03 03公路2014 年 第 7 期 206 单位:mm图 2 钢箱梁标准梁段横断面之江大桥位置处于钱塘江河口段偏上游，位于闻家堰急弯和珊瑚沙 钱塘江大桥弯道之间，受潮 流和径流共同作用，动力条件强，与其下游河段相 比，河床相对较稳定，但仍有较大的冲淤幅度。钱塘江径流具有明显的年内和年际变化。年内 存在明显的季节差异，每年 3 月 6 月或 4 月 7 月 为丰水期( 或称梅汛期)，径流量占全年的 70% 左 右，大洪水主要出现在 5 月 7 月，8 月 次年 2 月 或 3 月为枯水期。(1)之江大桥工程所在河段处于钱塘江河口段 上游段，受潮流和径流的共同作用。最大断面平均 流速分别为 2. 86 m / s 和 2. 52 m / s。(2)之江大桥闻家堰 钱塘江大桥河段河床地 形较稳定。(3)桥位附近河段深槽主要集中在桥位西侧， 离北岸 100 600 m，最深点横向摆动最大幅度较 小，约 215 m。(4)工程河段内河床冲淤年内具有“洪冲潮淤” 的特点，年际受连续丰、枯水文年及下游尖山河段主 槽曲直的影响相当大。深槽的年内变化与整个河段 洪冲潮淤的特点基本一致，即洪汛期冲刷，年际最大 冲淤幅度达 3 10 m。2 d 向港航部门申报后，进行船舶的适应性吊装定位试航，并与港航部门协商确定试航期间是否封航。工地运梁码头工地现场梁段装船码头宽 23. 8 m，伸进水面为38 m，前沿顶面标高为 + 5. 7 m，水深受潮水影响。满足钢箱梁滚装上船的要求，如图 3 所示。2. 1图 3 钢箱梁上船码头运输机械(1)运梁车。运梁平车如图 4 所示。2. 22钢箱梁运输方案现有加工场地为原东风船厂的加工场地，条件 较好;在原址建立加工厂房，加工钢箱梁，并通过我 部建造的码头进入钱塘江。将合格的成品箱梁节段用液压平车沿已铺设好的通道码头，运输到专用运输船上固定，运至指定吊 装地点。在钢箱梁安装施工前，运梁船只提前进场。提前图 4 300 t 大型液压运梁平车(2)运梁船。船名:华仁 01、02，如图 5 所示，船体的主要参 数如下。总长:69. 88 m; 设 计 水 线 长:68. 65 m; 型 宽:15. 03m;肋距:550 mm;型深:3. 0 m;梁拱:150mm;2014 年 第 7 期李 涛等:之江大桥钢箱梁滚装上船及运输固定 207 设计吃水:2. 3 m;航区:a、b、c;两柱间长:67. 0 m为确保运梁船能够安全、稳定、可靠地停靠在码头上，对码头进行适当地改造。在码头前沿用混凝土浇筑( 或采用打桩基础) 搁置平台，在平台的上方预埋 4 根工字钢，工字钢上 安放橡胶垫。利用运梁船舶的首( 尾) 端与改造后的码头相 匹配的搁置平台，选取适当的潮水、进行一定的压 载，运梁船直接顶靠在码头前沿搁置平台上，使运梁 船首(尾)端的搁墩与码头搁置平台贴近，确保运梁 船行车甲板与码头齐平，交接处可铺设 25 mm 钢 板，带好两侧缆系泊完成，平板车滚装上船，此时滚 装上船部分重量由搁置平台承担，确保船舶安全，搁 櫈下考虑船倾斜后的底面斜坡，采用橡胶垫调节。 滚装上船完成，平车退出。运梁船通过潮水的上浮 及压载调节，使船舶浮起脱离搁置平台，运梁船退 出，如图 7、图 8 所示。图 5 运梁船工地现场钢箱梁节段滚装装船(1)钢箱梁梁段运至装船码头。梁段装船:先由两台 nicolas 液压平板车平行行 进到待运梁段下方，在液压平板车上与梁段底部之间 垫上 200 mm 300 mm 3000 mm 的方木，方木上垫以5 mm 厚橡胶板，将梁段从存放区运至码头前沿。(2)运输船停靠码头。根据吊装指令，运输船选择合适的潮位时间。 运输船首(尾)顶靠码头，并与码头上两侧各 4 只缆 桩系结( 目前码头两侧各有 3 个缆桩，再各增加 1 个)，如图 6 所示。靠泊采用两种方案以确保船舶 行车甲板与码头齐平，并使船首( 尾) 搁置在码头前 沿的搁置平台上，并在车道上铺设 25 mm 的钢板。2. 33钢箱梁运梁船上固定3. 1固定材料。木块、木楔、钢丝绳、花篮螺丝、钢丝绳固定扣、吊耳，hw100 100。3. 2固定办法(1)垫木墩或钢墩。在钢箱梁与船舶的接触面上垫方 形 木 墩 或 钢 墩，其 尺 寸 一 般 为 500mm 500 mm，接触面为曲面时，用三角契木来达到与钢板贴合，并且支墩与钢板接触面应用橡胶垫隔开。支墩应布置在结构的交叉点上。(2)加木楔。在每件运粮船与船舶接触面的四 角用楔夹紧，防止在运输过程中位移。(3)h 型钢与加强板。节段在契木上放稳后再 按布置图位置安装 h 型钢及加强板，h 型钢与节段 的固定形式有如图 9 所示的 3 种形式。a 形式无需加强板;b 形式加强板需要现场根 据外板线形配切;c 形式加强板的规格为 15 mm 250 mm 250 mm。h 型钢的规格为 h250 mm 250 mm。h 型钢 上的加强板与 h 型钢围焊焊接方式固定，加大加强 板与节段的接触面，绑扎固定设计 h 型钢及加强板 与节段接触面无焊接，如图 9 所示。(5)钢丝绳、吊耳、固定扣、斜扣、眼板。钢丝绳与节段连接的一端利用节段上现成的吊 耳，钢丝绳与运输船固定的一端，如找不到船上现成的吊环(眼板)，用下料的吊环。图 6 运输船系结及甲板布墩公路2014 年第 7 期 208 单位:mm图 7 码头改造图 8 滚装上船示意3. 3钢箱梁梁段绑扎梁段置于船上后，航行前应进行绑扎以保证航 行时的安全。每个梁段在装船后，由 8 只 5 t 手拉葫 芦和钢丝绳将梁段与船体牢固地系在一起，钢丝绳 与梁段接触处加入木垫块或胶皮垫，以防损伤梁段 边缘。4抛锚定位为满足桥面吊机垂直起吊，减小吊升索股的偏 角，要求驳船定位误差不大于 50 cm，驳船采用抛锚 全站仪定位。运梁驳船到达指定区域抛锚，通过收 放地锚缆绳反复调整驳船位置，使驳船定位误差不图 9 h 型钢与节段连接形式钢丝绳角度 45 60，由于眼板与节段钢丝绳固定点的不确定性，钢丝绳长度可以现场修割。钢丝绳 应避免与节段接触面接触，如无法避免应加以保护。钢丝绳固定扣，每个钢丝绳固定扣不得少于 6 个。大于 50 cm。(1)抛锚定位工作流程。船舶航行方向原则上为顶水方向，故钢箱梁的 接口方向在确定吊装时间的情况下应根据该时间段2014 年 第 7 期李 涛等:之江大桥钢箱梁滚装上船及运输固定 209 的水流方向事先确定好钢箱梁上船时的方向。船舶航行至吊装工位后继续前行 100 m 左右开 始分别抛左右艏锚，左右艏锚相距 70 m 左右。艏锚抛好后船舶开始慢速倒车，当船舶退行至吊 装工位下，即船上所装钢箱梁吊装区域与桥面吊机下 的吊钩基本吻合时用抛锚船在离船艉 80 100 m处 分别抛下左右船锚，左右船艉相距也是 70 m 左右。 艏艉八字锚抛好后，利用绞锚机或紧缆器逐步调节船身位置，完成精确定位。(2)抛锚作业相关要求。抛锚作业区域在作业时由海事部门发布相应 (禁航) 通告并采取监护措施。确保船舶的抛锚定 位工作不受干扰。现场采用一艘抛锚艇，也可用小型抛锚船代替， 进行抛锚作业，如图 10 所示。图 10 抛锚固定示意(3)梁段吊装。运梁船定位完成后，吊装人员上船检查梁段的 完好情况并准备挂钩，同时松开梁段绑扎的钢丝绳， 当吊装指挥员检查确认无任何影响吊装的障碍和确 保安全后，由梁段承运方、制造方、吊装方共同进行 梁段的交接验收并共同确认，然后由吊装指挥员下 令加载起吊。海上运输的构件，上岸后应用淡水冲 洗，清除残留的盐分。(4)运输船返航。当梁段起升高度超过 1 m 后，运梁船即可返航， 等待下一航次梁段装船。参考文献:1钢结构设计手册编辑委员会 .钢结构设计手册m.北京:中国建筑工业出版社，2008.彭武，马建磊，袁国栋，等 . 自升门式液压提升系统设 计与创新技术j. 公路，2013，(3). 柳鑫星，施建安，张明闪，等 . 之江大桥自升门式液压 提升系统设计与施工技术j. 公路，2013，(4). 柳鑫星，张雪松，刘殿元，等 . 拱形钢塔斜拉桥线形控 制技术j. 公路，2013，(4).彭武，王凤存，艾磊 . 超大拱钢塔节段制造和质量控制技术j. 公路，2013，(7).李涛，李海南 . 之江大桥钢箱梁吊装施工测量技术