[工作精品论文]滑道水下钢轨安装施工工艺

中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集滑道水下钢轨安装施工工艺许勇木陈海强（中交四航局二公司新会基地工程项目部广东510300）摘要本文以四航局新会基地工程滑道轨道施工为例，介绍水下钢轨安装施工工艺，对水下安装施工工艺的实践经验进行探讨。关键词钢垫板安装轴线和高程控制措施定位导架拼接托放钢轨安装测量小车轨道测量控制我国在50年代中开始陆续建造了数座梳式滑道，并已投产，其中最大的承载重量为3000吨。随着船舶制造行业的发展，如今在国内新建的梳式滑道最大承载重量达到万吨级。本文主要以新会基地5000吨级码头工程梳式滑道为例，介绍水下钢轨安装施工工艺，采用小型船舶、机械配合潜水完成施工，在水质浑浊无能见度的施工条件下，如何控制24股滑道的轨道高程和轴线，对水下钢轨安装施工的实践经验进行探讨。1工程慨况本工程滑道部分为桩基简支梁结构，施工水位以下为预制安装轨道梁，施工水位以上为现浇轨道梁，滑道共设24股成梳式型排列，中间距为8M，两侧间距为6M。每股滑道设有2道轨道，轨道采用P50钢轨，每道钢轨长度为90215M，钢轨总长为433032M。滑道轨道设计坡度为18，设计起点高程为274M，终点高程为845M。如图1所示。图1滑道轨道平面布置图495中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集2施工工艺流程水下安装钢轨施工工艺流程施工准备工作船机设备就位测量轴线、高程钢轨拼接托放钢轨转运钢轨调直调整轴线、高程水下调整固定钢轨水下测量拉线水下安放定位架吊放钢轨安放钢垫板上压板总成测量调校轴线、高程测量验收3水下安装钢轨工艺31钢轨调直、加工及出运311钢轨调直钢轨在运输过程和装卸堆放进程中容易造成弯曲和弯形现象，在安装钢轨前需对其进行调直处理。钢轨调直采用专用夹具固定钢轨，千斤顶进行顶推，每根钢轨的直线误差控制不大于3MM。312钢轨配轨滑道轨道钢轨安装设计要求每股道钢轨安装接口不能在同一截面，滑道150T液压小车轮距为18M，小车轮子不能同时作用在接口上。根据此要求，针对每股滑道配轨尺寸为第1道轨道配1根975M6根125M55M，第2道轨道配1根275M7根125M。总共需用125M长钢轨348根，总长为4350M，具体详见附图2滑道钢轨安放及排列布置图。轨道梁轨道梁轨道梁轨道梁轨道梁轨道梁现浇轨道梁现浇轨道梁第1道轨道第2道轨道图2滑道钢轨安放及排列布置图496中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集32水下钢轨安装321轨道轴线和高程控制措施本滑道轨道设计起点高程为274M，终点高程为845M，坡度为18。确保24股滑道轨道轴线和高程的精确度，直接关系到整个滑道24台斜床小车顺利运载的关键，须在上几道工序施工过程采取严格要求控制允许偏差措施。并制定以下几道工序的控制措施来解决这一难题。从水下切割桩头施工开始控制桩顶标高平整度，将切割标高降低1020MM内。在预制帽梁时，根据最终桩顶偏位和标高测量数据制定预制方案，对每件预制构件做到一一对应，对号顺序入座安装。在水下安装帽梁过程，轴线偏差控制在020MM以内，高程偏差控制在020MM以内。在水下安装轨道梁时，控制轴线偏差在015MM以内，高程偏差控制在1015MM以内。322钢垫板安装在安装轨道梁时，严格要求控制18坡度的高程出现超高超低现象，允许高差控制在不大于10MM以内。对于个别超高部位采取人工凿平和取消安放钢垫板，低于设计高程部分安放钢垫板调平。为提高轨道高程的精确度，采用加工3MM和5MM厚的钢板用来配合钢垫板调整钢轨的标高。水下安放钢垫板之前，先清理轨道梁顶面杂物和检查轨道梁位置、螺栓有无异常，检查无异常后，方可进行钢垫板安放工作。安放钢垫板时，根据轨道梁安装时测量高程偏差数据绘制曲线来安放钢垫板，将钢垫板置于预埋螺栓，用6米长铝合金尺检查钢垫板的平直度，必要时进行调平高差。323安放定位导架由于该施工水域的水质浑浊，潜水员在水下无能见度、无准确性的条件下调整钢轨这一难题，采用水下安放定位架的方法解决了这一难题。根据轨道梁安装后实测轨道中心偏位数据绘制出曲线图表，用来安放定位架和调节钢轨安装线。在每股滑道第1道轨道预埋螺栓上安置拉线架，每股分三段放线，每段线长为30M，用2MM细钢丝绳拉线，定出钢轨底座安装线后收紧钢丝线，安放钢轨定位导架，安放完拆除拉线架。具体详见附图3安放定位导架示意图。497中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集AABB拉线定位架AA断面BB断面钢轨定位架拉线定位架拉线铊钢轨就位架P50钢轨钢丝绳P50钢轨钢轨定位架图3安放定位导架示意图324钢轨拼接和托放钢轨拼接和托放采用从陆侧逐根拼接向海侧托放方法。具体施工操作如下潜水工作船和汽车吊机各自就位到安装排架，先在轨道上放置钢滚筒，钢滚筒主要是减少钢轨底部与轨道梁的磨擦力。由汽车吊将钢轨吊放到陆上轨道梁上进行拼接，同时在轨道梁端头安装导向轮装置，然后卷扬机钢丝绳通过导向轮引出水面连接到钢轨引导装置。A在轨道底端安装一个导向轮装置，主要用于转变托拉方向，将倾向托拉转换为垂直托拉。B在钢轨端头安装一个引导装置，用于避免托放钢轨过程碰撞预埋螺栓。托放时待陆上拼接好一段即可往水下托拉放，直到钢轨前端到达轨道的端头。详见图4、5所示。现浇混凝土连续梁钢管钢轨对接汽车吊吊钩图4钢轨拼接示意图498中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集预制轨道梁卷扬机导向轮装置钢轨引导装置图5钢轨托放示意图325钢轨安装在每股滑道钢轨托放就位后，先将第1道钢轨调到定位架位置，然后每隔5米先用压板总成固定，进行同一道滑道第2道钢轨安装作业。第2道钢轨安装时，采用轨距尺卡在第1道轨上，定出与第2道钢轨的轨距，将钢轨调到轨道安装位置后，从上往下移动轨距尺，一边调整钢轨一边固定压板总成，最后再用轨距尺将钢轨轨距全部检查一遍，对松紧部位进行调整。详见图6所示。第1道钢轨定位架轨距尺第2道钢轨图6钢轨安装示意图33测量小车测量小车的组成主要由四个小车轨道轮、槽钢框架、10米高测量架、测量塔尺、梭镜、垂球、卷扬机等组装（详见图7轨道测量小车）。利用测量小车主要是解决水下测量轨道轴线、高程以及试运行。对测量小车构造要求499中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集要满足正常运行，即可测量轨道高程，又可测量轨道轴线。测量塔尺吊垂球小车轨道轮槽钢框架棱镜头图7轨道测量小车34轨道测量控制341轨道测量控制结构图轨道测量轨道高程测量轨道轴线测量初测偏差修正偏差初测高程调整高差复测检查再次修正偏差复测检查再次调整高差验收高程验收轴线342轨道高程测量由于滑道钢轨顶面高程为18坡度控制，表明钢轨顶面高程是随着距离的伸缩而变化，所以在测量钢轨顶面高程，必须得知距离值才能得出每个测点的高程。高程测量利用架子两侧立杆，各固定两把5米测量塔尺，将钢轨顶面高程点引出水面以上，在两侧立杆顶上装两把棱镜，岸上设一台水准仪和一台全站仪进行测量。轨顶高程测量按规范要求轨顶标高每5米一处测点，每股滑道轨道水下区域长度65M，每股有两道轨道，共测26处测点。轨道高程测量时，由卷扬机按每5米一处测点，将测量小车托放到位，待车架稳定500中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集后，测量员观测并记录好测量数据。详见图8轨道高程测量示意图最后，应用三角函数计算公式，将所有测量数据汇总成表，并计算出水下钢轨每个测点的实际高程，与相应设计高程对比即可得出相应的高差值，根据统计高差数据绘制出曲线图和明细表。图8轨道高程测量示意图调整高差待测量数据整理绘制出轨道高差曲线图和明细表后，即安排对轨道的超高超低点一处处进行调整。由潜水员对照高差位置曲线图和明细表，先水下拉测量绳定出高差处，在高差处安装提轨装置，将钢轨提高后，如该处超低就用3MM和5MM钢板或用钢垫板垫平，超高就把该处钢垫板重新调平。343轨道轴线测量水下轨道中心线测量时，必须要有中心点才能测量轴线偏差，如采用拉线定位法，阻碍了测量小车移位是不可行的；确保轨道轴线的整体顺直度是整个滑道运行的最关键步骤。综合考虑以上的问题，我们经过多次试验测量方法，最后定下采用吊垂引线法，将钢轨中心线引出水面上。由潜水员先用轨距尺把钢轨中心点定出来后，水下指挥垂球对准中心点，然后通过吊垂球把钢轨中心点引测量到小车架顶的棱镜上，待水下潜水员确认无误后，方可进行测量取值，详见图9轨道轴线测量示意图。最后统计偏差数据并绘制出每股轨道中心偏差位置曲线图和明细表。根据测出的数据来调整钢轨，该处调整至符合要求后用压板固定移至下一处测点的测量。待测量数据整理绘制出轨道偏位曲线图和明细表后，即安排潜水员对照轨道偏差位置曲线图和明细表，对超出允许偏差值的位置一处处进行调整顺直。501中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集梭镜头吊垂球P50钢轨轨距尺卷扬机图9轨道轴线测量示意图4质量控制要点（1）安装前，要对钢轨和配件的型号、规格进行验收，必须符合设计要求和规范要求后，方可使用。（2）根据安装计划编制据安装配轨图和出运计划表，进行出运前应按照安装配轨图和出运计划表逐件检查，以防出运、安装过程中出错。（3）钢轨吊运时应注意吊点位置和摆放位置，吊运前技术主管应向施工人员进行详细交底。（4）安装时要防止变形现象，所有钢垫板和钢轨都应平顺，不能有弯曲变形。（5）为保证螺栓充分受力，螺母不脱口，在螺栓满扣拧紧后，要求外露长度不小于5MM。（6）轨道安装完毕，经过试运行自检高程及轴线符合设计要求，应全面检查螺栓紧固情况，如有松动的再次加以拧