整垮大节段钢箱梁吊装施工工法

整跨（大节段）钢箱梁吊装施工工法中交第二航务工程局有限公司周林刚二〇一四年三月目录1.工法产生背景2.工法特点3.工艺原理4.关键技术创新与操作要点5.工程应用情况6.社会经济效益1.工法产生背景1.工法产生背景1.1工程背景崇启大桥，是江苏与上海直接对接的首座特大型长江大桥，主桥采用双幅变截面的六跨连续钢箱梁桥（102m＋4×185m＋102m=944m），跨径和联长均居国内同类桥型首位。崇启大桥主桥采用“整跨工厂无应力制造、整孔整体无合龙段架设、全过程实时监控”的建造理念，该桥185m大节段钢箱梁吊装重量达到2700吨（含吊索具等临时结构）。1.工法产生背景1.2技术背景（难点）根据国内现有起重船的起重能力及钢箱梁制造运输能力，185m大节段钢箱梁由两艘起重船抬吊至墩顶，此项施工工艺是国内桥梁施工中首次采用。1.工法产生背景1.3技术水平根据崇启大桥建设经验与实践，系统全面的编制该工法。该工法的关键技术“大跨变截面连续钢箱梁整跨架设及控制技术研究”于2011年12月27日经湖北省科学技术厅鉴定，鉴定委员会一致认定该成果总体达到国际先进水平，部分成果达到国际领先水平；同时在该工法研究与实践过程中，考虑实施过程的可行、高效、经济等因素，将取得的科技成果有效转化为具有实用性的专利产品，分别为“带可组合式吊架1.工法产生背景1.3技术水平的自调整拉索装置”（专利号ZL201020516207.1）、“多组重型挂钩定位装置”（专利号ZL201120162757.2）和“起重船刚性连接装置”（申请号201220129136.9）。整跨（大节段）钢箱梁吊装施工开创了我国大跨度变截面钢箱梁桥建设的先河，提升了我国连续钢箱梁桥的建设水平，促进了我国桥梁建设的“大型化、工厂化、装配化、标准化”，代表了我国大跨变截面连续钢箱梁桥建设的最新水平。1.工法产生背景1.3技术水平带可组合式吊架的自调整拉索装置”（专利号ZL201020516207.1）、1.工法产生背景1.3技术水平“多组重型挂钩定位装置”（专利号ZL201120162757.2）1.工法产生背景1.3技术水平“起重船刚性连接装置”（申请号201220129136.9）。1.工法产产生背背景1.3技术水水平2012年度中中国公公路学学会科科学技技术特特等奖奖。中国交交建2011年度科科学技技术进进步奖奖二等等奖2.工法特特点2.工法特特点2.1两艘起起重船船抬吊吊、整整跨吊吊装根据国国内现现有起起重船船的起起重能能力及及钢箱箱梁制制造运运输能能力，，185m大节段段钢箱箱梁由由两艘艘起重重船抬抬吊至至墩顶顶，此此项施施工工工艺是是国内内桥梁梁施工工中首首次采采用。。2.工法特特点2.2起重船船同步步前移移为满足足运梁梁船进进档作作业，，故起起重船船在桥桥区上上游200m处起吊吊，在在将钢钢箱梁梁起吊吊后，，运梁梁船再再完成成退档档，最最后两两艘起起重船船需同同步前前移200m至墩顶顶。为为保证证起重重船的的同步步性，，在两两艘起起重船船间增增设垫垫挡船船，确确保起起重船船前移移一致致。此此项在在国内内桥梁梁施工工中首首次采采用。。3.工艺原原理3.工艺原原理3.1工艺原原理大节段段钢箱箱梁工工厂制制作且且完成成预拼拼装工工序后后，运运梁船船运至至安装装现场场，选选择风风力较较小（（不超超过6级）的的白天天，在在高潮潮位平平潮时时，采采用两两艘起起重船船抬吊吊（小小节段段只用用一艘艘起重重船）），采采用自自平衡衡吊索索具系系统确确保各各吊点点受力力均衡衡，通通过导导向装装置及及牵引引装置置搁置置位于于墩顶顶的永永久支支座及及已装装梁段段的临临时支支座上上，在在温差差变化化较小小的时时段内内，通通过三三向调调位千千斤顶顶进行行梁段段平面面位置置及高高程的的精确确调整整和监监测。。当全部部梁段段间接接缝栓栓焊完完成后后，卸卸载临临时支支座以以实行行支撑撑体系系转换换到永永久支支座。。4.关键技技术创创新点点与操作要要点4.关键技技术创创新点点与操操作要要点自平衡衡吊索索具系系统大节段段钢箱箱梁抬抬吊时时，吊吊钩存存在不不同步步性，，容易易导致致吊点点受力力不均均衡，，影响响吊装装安全全。为为了消消除安安全隐隐患，，在吊吊架与与吊耳耳连接接的吊吊索间间设置置滑车车组，，通过过吊索索的自自动滑滑移，，保证证各吊吊点均均衡受受力，，根据据吊装装要求求的需需要也也可进进行少少量的的纵倾倾角度度的调调整（（调整整值不不得大大于200mm）。自自平衡衡吊索索具系系统主主要包包括：：吊索索、吊吊架、、滑车车及拉拉板等等，自自平衡衡吊装装布置置见图图4.1.1-1。4.关键技技术创创新点点与操操作要要点自平衡衡吊索索具系系统4.关键技技术创创新点点与操操作要要点自平衡衡吊索索具系系统为了保保证吊吊耳的的孔径径满足足吊装装要求求及吊吊索弯弯曲折折减要要求，，在吊吊耳与与吊索索间设设拉板板构件件，拉拉板结结构见见图4.关键技技术创创新点点与操操作要要点吊架结结构为了限限制吊吊装时时吊耳耳横向向水平平受力力，设设压杆杆式吊吊架，，1600t起重船船配备备吊架架1，2200t起重船船配备备吊架架2，吊架架结构构见图图4.关键技技术创创新点点与操操作要要点自平衡衡滑车车4.关键技技术创创新点点与操操作要要点定位架架因钢丝丝绳内内力较较大，，在拉拉板较较重，，钢箱箱梁吊吊装需需在一一个潮潮水完完成，，为保保证拉拉板与与吊耳耳的位位置准准确，，及连连接方方便，，故在在每组组吊架架处，，设计计一组组定位位架，，见图图4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁吊装装施工工要点点（1）起重重船抛抛锚定定位a、起重重船抛抛锚起重船船到达达桥区区后，，在下下游完完成编编队，，由2艘抛锚锚艇配配合完完成起起重船船抛锚锚作业业，抛抛锚时时，采采用GPS定位。。b、起重重船与与垫档档船绑绑扎起重船船与垫垫挡船船绑扎扎应牢牢固，，前后后四个个角绑绑扎完完成后后，应应严格格检查查。c、起重重船调调位通过GPS测量起起重船船四个个角点点坐标标，通通过锚锚缆，，调整整起重重船船船位。。4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁吊装装施工工要点点—起重船船抛锚锚定位位4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁吊装装施工工要点点（2）运梁梁船进进档、、就位位a、运梁梁船进进档运梁船船在高高平潮潮前完完成编编队，，待潮潮水平平稳后后，起起锚前前往起起重船船处（（Ⅰ~ⅤⅤ梁段在在高平平潮进进档，，Ⅵ号梁段段在低低平潮潮进档档）。。b、运梁梁船接接缆运梁船船先接接上游游侧2号缆绳绳，然然后通通过拖拖轮帮帮助运运梁船船打横横，通通过拖拖轮稳稳住运运梁船船，接接上游游侧4号缆绳绳，最最后接接下游游1、3号锚缆缆。c、运梁梁船就就位待所有有锚缆缆连接接完成成，微微调船船身，，使船船身平平行于于起重重船，，同时时收紧紧四边边缆绳绳，见见图4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁吊装装施工工要点点—运梁船船进档档就位位4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁调位位施工工工艺艺A类调位位系统统布置置图4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁调位位施工工工艺艺B类调位位系统统布置置图4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁调位位施工工工艺艺C类调位位系统统布置置图4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁调位位施工工工艺艺接缝处处调位位系统统布置置图4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁调位位施工工工艺艺调位支支座布布置图图4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁吊装装施工工要点点—4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁吊装装施工工要点点——调位顺顺序a、高程程调位位a-1、实测测墩顶顶标高高，根根据实实际值值与理理论值值的差差值进进行调调整。。a-2、先将将两端端匹配配口调调平，，再进进行实实测，，根据据实际际值与与理论论值的的差值值进行行调整整。b、横向向调位位b-1、实测测墩顶顶横向向偏位位，通通过墩墩顶横横向调调位千千斤对对梁体体进行行调位位。b-2、通过过墩顶顶横向向千斤斤顶将将待安安梁段段调至至与已已安梁梁段齐齐平。。c、纵向向调位位通过墩墩顶纵纵向调调位千千斤顶顶，将将待安安梁段段向已已安梁梁段顶顶推，，直至至匹配配口纵纵向吻吻合。。4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁吊装装施工工要点点——调位要要求a、如钢钢箱梁梁调位位未能能调到到位，，应根根据现现场实实际情情况，，再次次进行行调位位，直直至匹匹配口口完全全吻合合。b、调位位时，，千斤斤顶及及油泵泵车的的操作作应排排专人人进行行，操操作时时，应应满足足操作作规范范要求求。c、调位位时，，如发发生异异常响响动，，应立立即停停止调调位，，认真真检查查，无无误后后，再再继续续进行行。d、箱梁梁调位位4台千斤斤顶由由同一一泵站站并联联，同同步控控制，，确保保各顶顶受力力顶升升同步步4.关键技技术创创新点点与操操作要要点钢箱梁梁吊装装施工工要点点—调位千千斤顶顶控制制系统统5.工程应应用情情况工程应应用实实例标准节节段施施工5.工程应应用情情况“整跨跨（大大节段段）钢钢箱梁梁吊装装施工工工法法”在在国内内最大大跨径径的连连续钢钢梁桥桥——崇明至至启东东长江江公路路通道道工程程（江江苏段段）中中应用用，该该桥主主桥为为双幅幅102m+4××185m+102m的六跨跨连续续钢箱箱梁桥桥，主主跨跨跨径为为185m，无论论联长长还是是单跨跨跨径径均为为国内内第一一，桥桥梁结结构示示意见见图12.1所示。。主梁梁采用用双幅幅变截截面直直腹板板钢连连续箱箱梁，，全桥桥梁宽宽33.2m。钢箱箱梁边边跨端端部梁梁高3.5m，中跨跨跨中中梁高高4.8m，主墩墩处根根部梁梁高9.0m，根部部梁高高与中中跨跨跨径比比值为为1/20.6。钢箱箱梁单单幅梁梁宽16.1m，箱体体宽度度7.5m，工程应应用实实例标准节节段施施工5.工程应应用情情况梁底曲曲线采采用二二次抛抛物线线。两两幅主主梁间间设置置1m的间隙隙。根根据主主桥跨跨度、、钢箱箱梁结结构设设计（（不改改变小小节段段划分分）、、起重重船起起吊性性能参参数等等因素素，全全桥钢钢箱梁梁分为为6×2=12个大节节段钢钢箱梁梁，146.8m有2个节段段，185m有8个节段段，55.6m有两个个节段段。分分别在在厂内内组装装，然然后整整体运运输至至现场场采用用浮吊吊整跨跨安装装。本本工程程于于于2010年10月开始始吊装装，2011年3月顺利利吊装装完成成。39应用效效果及及评价价标准节节段施施工5.工程应应用情情况整跨（（大节节段））钢箱箱梁吊吊装施施工工工法””为崇崇启大大桥主主桥优优质、、安全全、高高效、、精准准地实实施钢钢箱梁梁的架架设提提供完完备的的整套套技术术，其其中两两艘起起重船船联合合吊装装185m大节段段钢箱箱梁、、自平平衡吊吊装系系统、、三向向调位位系统统及与与之配配套的的调位位与匹匹配技技术等等的研研发和和应用用为国国内首首创。。该工工法取取得了了显著著的经经济效效应和和社会会效应应，对对我国国桥梁梁建设设向““大型型化、、工厂厂化、、装配配化””迈进进起到到重要要的示示范作作用，，具有有很强强的推推广和和应用用价值值。其其应用用效果果与先先进性性如下下：40应用效效果及及评价价标准节节段施施工5.工程应应用情情况1）基于于结构构受力力要求求和国国内现现有制制造安安装水水平，，首次次系统统提出出了变变截面面连续续钢箱箱梁桥桥制造造及架架设精精度标标准；；基于于几何何控制制法理理论，，建立立了适适于整整跨架架设的的设计计-制造-运输-架设全全过程程控制制方法法和控控制系系统，，实现现了主主梁标标高误误差≤L/9250高精度度的控控制效效果。。41应用效效果及及评价价标准节节段施施工5.工程应应用情情况2）首创创了大大跨变变截面面连续续钢箱箱梁无无合龙龙段的的整孔孔逐跨跨架设设技术术，避避免了了复杂杂的合合龙段段施工工工序序，提提高了了架设设精度度；在在国内内首次次研发发了两两艘起起重船船联合合吊装装整跨跨钢箱箱梁技技术，，解决决了超超长、、超重重梁段段的吊吊装难难题，，并获获得了了两项项国家家级实实用新新型专专利。。3）针对对整跨跨钢箱箱梁的的高空空、高高精度度调位位与拼拼接难难题，，研发发了集集钢箱箱梁临临时连连接与与调位位于一一体的的牛腿腿构造造及接接缝口口连接接技术术，保保证了了高强强螺栓栓100%通过率，精精度在2mm以内，并获获得了一项项国家级实实用新型专专利。426.社会经济效效益43大跨度钢箱箱梁桥架设设采用大型型起重船舶舶，整跨架架设，作业业效率高、、设备数量量需求相对对较少，施施工组织容容易，安装装顺序可根根据下部结结构施工进进展自由安安排，架梁梁作业周期期短，应变变能力强，，可靠性高高。采用整整架设的施施工方法可可避免海上上大风、大大雾引起的的工期延误误,施工速度快快。该工法法在国内尚尚未见报道道和应用，，处于技术术领先水平平。同时研研发了自平平衡吊索具具系统，成成功的解决决了各吊点点力不均衡衡问题。6.社会经济效效益社会效益整跨（大节节段）钢箱箱梁吊装施施工工法可可以广范应应用跨江、、跨海特大大型桥梁施施工中，大大大减少水水上或海上上的施工作作业内容，，将部分现现场施工转转为厂内加加工，大大大提高施工工质量和施施工速度、、降低了施施工风险；；同时，下下部结构与与上部结构构可同步平平行作业，，缩短了工工期；整跨跨钢箱梁预预制吊装无无论在施工工质量还是是在施工速速度方面都都有很大的的优势，这这给桥梁工工程大节段段建造技术术带来了广广阔的前景景，推动了了我国桥梁梁建设事业业的进一步步发展。6.社会经济效效益社会效益“整跨（大节节段）钢箱箱梁吊装施施工工法”为崇启大桥桥主桥优质质、安全、、高效、精精准地实施施钢箱梁架架设提供完完备的成套套技术，钢钢箱梁整跨跨吊装可大大大减少水水上或海上上的施工作作业内容，，将部分现现场施工转转为厂内加加工，大大大提高施工工质量和施施工速度、、降低了施施工风险；；同时，下下部结构与与上部结构构可同步平平行作业，，缩短了工工期；整跨跨钢箱梁预预制吊装无无论在施工工质量还是是在施工速速度方面都都有很大的的优势，这这给桥梁工工程6.社会经济效效益经济效益大节段建造造技术带来来了广阔的的前景，推推动了我国国桥梁建设设事业的进进一步发展展，与传统统的挂篮现现浇和小节节段拼装施施工方法相相比，节约约工期10个月，箱梁梁施工期间间浮吊、运运输船、搅搅拌船等大大型设备的的月租金及及人员为200万元，设备备及人力资资源可节约约可达到2000万元，经济济效益显著著。6.社会经济效效益经济效益谢谢！9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。1月-231月-23Saturday,January7,202310、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。20:29:5820:29:5820:291/7/20238:29:58PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。1月-2320:29:5820:29Jan-2307-Jan-2312、故人江海海别，几度度隔山川。。。20:29:5820:29:5820:29Saturday,January7,202313、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。1月-231月-2320:29:5820:29:58January7,202314、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。07一一月月20238:29:58下下午20:29:581月-2315、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。一月238:29下下午1月-2320:29January7,202316、行动动出成成果，，工作作出财财富。。。2023/1/720:29:5820:29:5807January202317、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。8:29:58下下午8:29下下午20:29:581月-239、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。1月-231月-23Saturday,January7,202310、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有结结果果，，但但是是不不努努力力却却什什么么改改变变也也没没有有。。。。20:29:5820:29:5820:291/7/20238:29:58PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。1月-2320:29:5820:29Jan-2307-Jan-2312、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。20:29:5820:29:5820:29Saturday,January7,202313、不知香积积寺，数里里入云峰。。。1月-231月-2320:29:5820:29:58January7,202314、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像