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卸船工法secret
浅滩潮位变动区钢箱梁平移卸船施工工法
1、前言
平移装卸船施工工法在货运码头的大型构件装卸中应用较多。
××市××大桥钢箱梁卸船码头××位于江东侧浅滩区,所处河段受不正规半日期潮影响,一天有两个高潮和两个低潮,最高潮位4.86米,平均低潮位1.47米,最低潮位为0.31米。
全桥桥面梁段共计48个,塔部节段共计37个,其中桥面20个梁段和前塔柱17个节段,由船舶运输至工地后,采用钢箱梁平移卸船施工工法()将钢节段平移上岸。
卸船码头××位于江东浅滩区,高潮位时水深能满足1000T及以下运输船靠泊。
钢箱梁平移卸船施工应选择平潮潮位高且持续时间长的高平潮时段进行。
本工法施工过程中将运输船上钢构件的轨道与卸船码头××轨道对齐,通过顶升钢构件提高支垫高度,克服轨道间的高差,从而保证钢构件水平滑移上岸。
移运码头××搭建时充分利用潮汐影响缩短××向江心延伸的距离,减小对主航道的影响。
2、工法特点
××市××大桥钢构件卸船码头××位于江东侧浅滩区,施工水域受潮汐影响水位变化较大,本桥需要平移上岸的桥面梁段重48.5t~141.5t,结构尺寸(15~5)×17.1×2.4m。
梁段卸船时运输船舶与码头刚性连接,保证梁段移动时船舶无较大的倾斜,卸船轨道不错位。
目前国内外在码头大型货物的平移装卸施工中大多采用运输船舶船体分仓注水保持船体平衡和潮汐影响,或者租用大型浮吊船进行抛锚作业,虽然施工工艺比较先进,但成本很大,需要专业施工作业队伍才能完成。
3、使用范围
适用于卸船码头退潮后水深浅,码头水域受潮汐影响大,移运的构件体积大,重量重。
受潮汐影响在施工时准确选择潮位,合理安排施工时间,各工序分工明确,责任到人,确保每个环节都处于受控状态。
用本工法施工投入少,费用低,具有广泛的适用性。
4、工艺原理
钢箱梁平移卸船施工工法利用涨落潮之间平潮的时段将钢箱梁从运输船上移至××上。
在较短的时间内快速实现各个工序之间的转换,使钢箱梁顺利上岸。
在平潮时间短于2小时的情况下严禁卸船作业,以免发生安全事故。
由于××大桥桥位区域受半日潮影响,一昼夜4次平潮且潮位高差变化很
大。
××轨道顶面高程应根据钢箱梁运输船在满载和空载状态下船舷至水面的高度为参照来确定,确保钢箱梁卸船轨道对接高程相差最小。
钢箱梁装船时应设置横向移运轨道,钢箱梁安放在轨道上设置的四个移动钢支垫上。
钢箱梁运输船到达工地后根据潮汐时刻表选择平潮时间较长的时间段进行平移卸船施工。
在涨潮或落潮时移动运输船至临时××外侧,待平潮时将××轨道与钢箱梁横移轨道对齐并可靠连接固定。
用岸上牵引钢绳横拉钢箱梁使其沿着运输船上的横移轨道移动到××轨道上方。
在××轨道上设置钢箱梁的支点,使钢箱梁前支垫在××上,后支垫位于运输船上,继续牵引钢箱梁直至运输船上的支垫滑移到轨道连接处,然后在××轨道连接处设置钢箱梁支垫,移开运输船上的支垫,即完成钢箱梁平移上岸施工。
5、施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程(见图5.1)
5.1施工工艺流程
5.2、钢箱梁平移卸船施工步骤及操作要点
5.2.1、梁段上岸前的准备
梁段到安装位置是经临时栈道移运至安装位,运输船需停靠在××位置将梁段滑移到栈道上,为避免运输船停靠时的冲击力需在××两边设置靠船墩,按每条船自重400t、载货400t、压载200t,靠墩时间t按0.5秒、速度V按0.1米/秒来计算,每个靠船墩须承受不小于F=G*V/t=200t的力,其间距为30米且超出××顶端100mm,如图:
5.2、停靠方式
滑移梁段时严格按潮汐计划的时间将运输船停靠到滑移××对接位置上,对接前先将船上系缆绳系到××两边的固定墩上,调整左右位置便于运输船上的轨道与××上的轨道精确对接。
在梁段装船时采取的方式也为滑移上船,因此运输船上的滑移轨道已安装好,运输船轨道靠对接端伸出船边600mm为过度梁,需要与××对接,因此××端头的制造必须满足对接要求,如图:
5.3、搭接处的固定
在梁段从运输船移动到××的过程中,其轨道对接处受到向外的挤压力,因此在对接处需采用硬性连接来防止对接轨道脱开。
按全倾重量来计算,其轨道间的固定件需承受100t的拉力,如图:
5.4、搭接前的准备
运输船在运××轨道对接前应做好一下准备工作:
a、
运输船必须装载,使运输船吃水应在1.30—1.33米;
b、将牵引设备都准备到位,如卸扣、滑轮、导向轮等,当轨道搭接好后立刻进行滑移工作,缩短梁端上××的时间;
c、检查排放水设备是否完好,随时准备进行运输船的压载和减载。
5.5、梁段滑移
当滑移轨道对接好后,立即将轨道两侧的扣减扣住,避免梁段在滑移中发生位移,然后将牵引绳与反牵引绳分别挂在梁段的吊耳上准备牵引。
在牵引前需进行运输船的减载以保证运输船的高度与××轨道的高度一致,如三月一日三点钟排水量为3.15米3/分钟。
按全年潮汐情况来看,最大落差为48cm,因此运输船的排水量应满足7.6米3/分钟。
当梁段前支撑点移到××上时,由于梁段的1/3重量过渡到××上,所以此时运输船不应减载,而应对运输船进行加载,加载速度为7.6米3/分钟。
当梁段完全移运到××后,松开对接处的连接件,让运输船脱离对接处,如连接件受力则根据实际情况对运输船进行加载或减载,使连接件脱开,让运输船驶离停靠位。
5.6、运输船上××时间
于由甬江干流段潮汐变化较大,属不正规半日潮,为往复流性质,一天有二个高潮和二个低潮,其相邻的高潮低潮均不相等,夏季的夜高潮高于日高潮,冬季日高潮高于夜高潮。
多年平均高潮位2.23m(黄海基准),历史最高潮位3.36m,最低潮水位受寒潮影响,为-1.72m,历年平均高潮位为1.18m,历年平均低潮位为-0.49m,平均潮差为1.70m,历年最大潮差为3.62m。
因此每次梁段上××必需严格按当天的潮汐时间进行作业,作业时间段应在早6:
00—晚6:
00,且应在潮汐最高位进行。
并对照当天的潮汐位计算出运输船的压载量和减载、压载速度,确保梁段在转运过程中的稳定。
根据业主提高的停船水位为<1.5米、运输船的吃水情况以及潮汐变化,综合分析计算运输船轨道高最低在4.65米。
5.7吊装人员组织
××××大桥跨越甬江,大桥主桥采用独塔四索面异型斜拉桥,全长337m。
跨径布置自西向东为主跨225m+边跨82m+30m。
运输梁段,桥面梁段共计48个,塔部节段共计37个,全部采用船舶运输,平移卸船。
表5.7劳动力组织情况表
序号
名称
单位
数量
备注
1
总指挥
人
1
项目经理
2
技术负责人
人
1
项目总工
3
现场调度
人
1
工长
4
技术员
人
4
5
船长
人
2
6
大副
人
2
7
船员
人
10
8
安全
人
2
9
卸船作业人员
人
24
10
××沉降观测人员
人
2
11
合计
人
49
6.材料与设备
本工法采用的材料、机具设备见表6.1。
表6.1材料、机具设备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
使用部位
1
梁段支承钢墩
1500*1350*1000mm
个
8
斜船架支承墩
2
滑块支承钢墩
700*640*1200mm
个
4
斜船架支承墩
3
枕木
1500*200*150mm
个
48
斜船架支承墩
4
滑道
480*530*14000~14500mm
条
4
运输船
5
梁段支承钢墩
800*800*1700mm
个
8
运输船
6
移动滑块
450*400*560mm
套
4
移动滑块
7
橡胶板
450*400*40mm
块
4
移动滑块
8
聚四氟乙烯板
450*500*20mm
块
4
移动滑块
9
系缆桩
E250
套
2
系缆设施
10
电动绞车
5吨
台
3
牵引系统
11
双联开口滑车
16吨
套
6
牵引系统
12
导向轮
套
3
牵引系统
13
钢丝绳
φ15mm
米
450
牵引系统
14
钢丝绳
φ24mm
米
30
牵引系统
15
千斤顶
台
4
顶升设备
16
临时支承墩
400*400*120mm
个
4
顶升设备
17
配电箱
台
1
配电系统
18
重型软电缆
YCW3*16+1*6
米
250
配电系统
19
重型软电缆
(450/750V)YCW3*6+1*4
米
40
配电系统
20
重型软电缆
YCW3*4+1*2.5
米
120
配电系统
21
平板车
320吨
台
1
转运设备
22
液压小车
100吨
台
6
转运设备
23
螺旋扣
30吨
件
6
转运设备
24
扣点(吊耳)
30吨
件
12
转运设备
25
连接件
30吨
件
12
转运设备
26
电焊机
台
1
其他
27
割炬
套
1
其他
28
电动磨机
台
1
其他
7.质量控制
7.1工程质量控制标准
钢构件平移卸船质量控制主要指标见表7.1
表7.1钢构件平移卸船质量控制主要指标
序号
项目
允许偏差
检查频率
检验方法
1
运梁船轨道与××轨道偏差
±50mm
每次对接
两轨道间距离,用卷尺量
2
两支点千斤顶力差
±5t
每次起顶
通过油表读数计算
3
××沉降
±5mm
每次梁段上岸
全站仪
7.2质量保证措施
7.2.1辅助千斤顶施工前要进行标定,确保读数准确;钢墩和枕木准备充足。
7.2.2构件平移作业选择在风力6级以下,涨潮过程中潮水水位一旦满足施工要求即开始进行平移卸船作业,当潮水退至施工水位前完成卸船作业。
7.2.3运输船靠泊码头××时应缓慢靠拢。
7.2.4运输船与码头××连接应牢固,以免脱焊。
7.2.5运输船上钢构件前支垫挪位时辅助千斤顶必须同步顶起,随时校对油表读数保证支点受力均匀。
挪动后的支垫位置位于钢构件的横隔板处。
支垫与钢构件接触面应加垫胶皮。
7.2.6岸上牵引卷扬机应缓慢拖动钢构件在运输船轨道上向码头××滑移。
7.2.7随时测量钢构件第一道横隔板的位置,一旦处于码头××轨道正上方时即将运输船上的前支垫换至码头××轨道上。
7.2.8钢构件前支点上岸即开始对码头××钢管支架进行沉降观测。
7.2.9施工过程中应加强对运输船与码头××的连接焊缝的检查和潮水水位的观测。
8.安全措施
8.1施工前派专人观测潮水水位,一旦水位达到施工水位即开始施工,在潮水退至施工水位前完成。
8.2施工期间建立完善的气象预警机制,防止台风或瞬时雷雨大风等恶劣天气危及施工作业安全。
8.3施工时应穿好救生衣和防滑鞋,夜间施工时照明设施齐全,确保视线良好。
8.4钢构件滑移上岸过程中支垫转换时枕木支垫牢固。
9.环保措施
9.1清洗机械、施工设备的废水严禁直接排入江中,禁止机械在运转中产生油污未经处理就直接排放,禁止维修机械时油水直接排放入江中。
9.2所有施工船只严禁向甬江抛设和倾倒废弃用品,并配有应急的油污染收集设施和粪便收集装置。
9.3禁止使用一次性塑料餐具,防止白色污染。
10.效益分析
10.1本工法利用施工水域的潮汐在浅滩区码头实现大型构件的平移上岸,避免了使用浮吊船抛锚施工堵塞航道,也避免了的高额浮吊费用。
10.2本工法操作简单易行,投入材料设备较少,减少了大型设备(如大功率拖轮、抛锚艇)的使用,作业效率得到显著提高,节省成本315多万元(35+70*4)。
11.应用实例
××市××大桥钢构件采用平移施工卸船。
××××大桥跨越甬江,全长1396m。
大桥主桥采用独塔四索面异型斜拉桥,全长337m。
跨径布置自西向东为主跨225m+边跨82m+30m。
运输梁段,桥面梁段共计48个,塔部节段共计37个,全部采用船舶运输。
根据现场施工流程,即中墩塔座→Z1、Z0、B1—B5梁段安装→后斜杆锚固节点安装→B6-B8梁段安装→水平杆安装→尾跨钢箱梁横梁安装→后斜杆卧拼→前塔柱安装→后斜杆提升→中跨有索区钢箱梁安装→中跨无索区钢箱梁安装。
因此我们运输时应安装现场安装顺序进行,避免无场地存放而造成压船情况。
表1、运输梁段重量表
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