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大桥北航道桥主塔钢箱梁施工方案

3.2II合同标段海域墩位、排污管道等平面分布图

图2II合同标段海域墩位、排污管道等平面分布图

3.3II合同标段主航道过往船只统计表

蓄水池施工组织设计3.4钢箱梁运输注意事项说明

1）钢箱梁装船发货顺序必须按表1钢箱梁需求计划时间表中所列梁段序号进行。其中从序号1~18所列梁段均采用“稳强3号”1300t浮吊吊装安装到位或吊装临时搁置在施工平台、墩顶支架及辅助墩承台上。

2）表1钢箱梁需求计划时间表中所列“预计交货期”均为钢箱梁到达施工现场日期。

3）表1钢箱梁需求计划时间表中所列梁段需求时间均暂时按B10主墩于2007.1.31完成主塔封顶并拆除爬架及施工电梯考虑、B11主墩于2007.2.10完成主塔封顶并拆除爬架及施工电梯考虑，具体准确需求时间须在后续上塔柱施工时进一步明确。

4）钢箱梁运输船舶到达施工现场应按图2II合同标段海域墩位、排污管道等平面分布图给定的坐标以及相应钢箱梁节段吊装位置图进行船舶的抛锚及定位就位工作，同时特别应充分考虑B8、B13墩承台影响、结合驳船尺寸确定NBH2、SBH2二块钢箱梁在驳船上的摆放位置。

5）钢箱梁运输船舶到达施工现场海域进行抛锚时应特别注意避开并尽量远离图2II合同标段海域墩位、排污管道等平面分布图所示各排污管道及海底电缆位置，严禁锚具破坏或挂断这类管线。同时钢箱梁运输单位必须制定周密的防船舶走锚措施和预案。

B8、B9、B10、B11、B12、B13号墩墩顶节段钢箱梁（其中B10、B11号墩顶各3节段即N01、N02、N03及S01、S02、S03；B9、B12号墩顶各1节段即NB10及SB10；B8、B13号墩顶各1节段即N04及S04）均采用搭设墩顶支架、浮吊起吊钢箱梁至墩顶支架上、再采取纵横滑移就位的方法进行安装。此外NZ1、NB1、SZ1、SB1、NB11、SB11六段钢箱梁以及NBH1、SBH1二段钢箱梁由于主墩平台及辅助墩承台位置影响，也必须事先用浮吊起吊放置在主墩及辅助墩施工平台或辅助墩靠塔侧承台上。以上共计18节段钢箱梁均采用“稳强3号”1300t浮吊完成起重吊装。以上各梁段相关参数见表2。

起升高度（考虑吊具10m、潮水+0.0m标高）

表2B、C、D类梁段及E、F、G、H梁段相关参数表（南塔未示）

根据以上各梁段重量及浮吊起重能力，除B、G类梁采用浮吊主钩单钩（650t）起吊外，其余梁段均采用浮吊辅钩单钩（200t）起吊。

4.2主墩、辅助墩及过渡墩墩顶支架设计与搭设

4.2.1主墩墩顶C、D类梁段支架设计与安装

图30#块钢箱梁支架平面布置图

图40#块钢箱梁支架立面及侧面布置图

钢管分节段加工制作和吊装，节段长度为12m，分节之间通过法兰盘连接，法兰板厚20mm，连接螺栓直径为φ24mm。支架钢管及平联安装采用315塔吊进行起吊安装，5t卷扬机辅助配合。

4.2.2边辅墩墩顶F、H类梁段托架设计与安装

1）辅助墩钢箱梁支架构造

该支架以焊接在墩身预埋钢板上的牛腿作为下支撑点，辅助墩左右幅墩身共焊接8个牛腿，向塔侧牛腿采用双拼I45a、背塔侧牛腿采用单I45a，牛腿顶面标高为：+48.414m；牛腿顶面为HM588型钢横梁，横梁以上为2根间距为90cmHM588型钢纵梁，纵梁靠近墩身端采用梁底面立焊钢板与墩顶预埋件连接固定；纵梁上面为临时支座基础，采用I25a工字钢叠两层制作成整体，临时支座基础以上为滑板支座系统。

图5辅助墩支架侧面示意图

2）过渡墩钢箱梁支架构造

过渡墩钢箱梁支架采用型钢桁架结构，钢桁架以悬臂托架形式与墩身预埋件焊接固定。桁架上弦杆件采用双拼45a工字钢，下弦杆及斜撑采用双拼25a工字钢。

图6过渡墩支架侧面示意图

墩身支架在墩身施工完毕后利用塔吊安装，采用墩顶挂蓝作为辅助墩牛腿、过渡墩桁架焊接操作平台及人行通道，辅助墩牛腿及过渡墩桁架焊接要求平整，标高准确，焊缝饱满。墩身预埋件严格按照施工图纸制作及安装。

4.3临时滑板支座系统

钢箱梁精确微调定位用临时滑板支座滑板采用800*3mm不锈钢滑板，滑板上采用尺寸为400*400*15mmF4乙烯橡胶支座，橡胶支座与钢箱梁之间垫同尺寸20mm及12mm钢板各一块。其详细构造详见钢箱梁纵横移装置细部构造图。

4.4钢箱梁墩顶块吊装施工

4.4.1“稳强3号”1300t浮吊相关要素

船长80m、型宽30m、型深6.5m，吃水4m，总吨位4845t、净吨位1452t。

表3“稳强3号”浮吊主要技术参数表

主勾起升速度0.75m/min,副勾起升速度1m/min。

3）“稳强3号”浮吊侧面示意图

图7“稳强3号”浮吊侧面示意图

4.4.2吊架及连接板凳等吊具设计

吊架与浮吊通过4个上吊耳配置4个120t卡环、4条24m长φ56mm钢丝绳（每条折成双批，吊装长度12m）挂在浮吊主勾或辅勾上面进行吊装。

吊架通过4个连接板凳及8只φ95×250mm、8只φ115×130mm插销与钢箱梁临时吊点销接起吊。吊架与连接板凳之间用吊带连接，吊架连接板凳结构示意见图9。

图9吊架连接板凳结构示意图

4.4.3钢箱梁浮吊吊装相关船舶、机具准备

1）“稳强3号”浮吊根据钢箱梁吊装时间及顺序安排在相应施工墩位处抛锚就位。其中B11主墩钢箱梁吊装时在靠施工平台南北侧偏西抛锚就位，B10主墩钢箱梁吊装时在靠施工平台南侧偏东及北侧偏西抛锚就位，辅助墩及过渡墩钢箱梁吊装时均考虑在施工平台或栈桥东面（下水）抛锚就位。

2）钢箱梁运输船舶到达施工海域后在距吊装现场约1海里的水域临时抛锚等候，以备钢箱梁吊装时及时进驻吊装施工现场抛锚就位。同时必须充分协调好钢箱梁运输事宜，杜绝浮吊吊装作业时发生钢箱梁运输供给不及的现象发生。

3）起锚艇、交通船、拖轮等施工辅助船舶到位、用作海上交通工具、施工起抛锚、施工监护及施工警戒任务。

4）钢箱梁吊装期间应专门成立一船舶调度协调小组，该小组成员应包括浮吊船员、钢箱梁运输单位船员及我项目部船机调度及负责钢箱梁吊装施工的技术员。

5）提前加工一套浮吊吊装专用吊架及6个连接板凳（2个备用）、6条吊带及10只φ95×250mm（2只备用）、10只φ115×130mm插销（2只备用）。其结构见4.4.2所列及详细结构设计图。吊架及连接板凳加工时务必保证其吊耳角度、水平度及间距等等加工精度和焊缝焊接质量。

6）准备4个120t卡环（统一规格）及4条24m长φ56mm钢丝绳。16磅榔头4个，5t手拉葫芦8个、10t手拉葫芦4个，5t/10t卡环若干，φ19.5mm钢丝绳千斤头若干。60t油压千斤顶（配油泵）2台，50t螺旋千斤顶6~8台。气割2套，电焊机2台。准备6m长竹梯4把。高频对讲机6台。

7）准备δ4mm~δ30mm厚度不等的钢板边角料若干、1~2m长I25工字钢若干条，用于钢箱梁吊装到位后临时卡位及标高调整。

8）准备高强螺栓施工机具以及钢箱梁工地临时匹配构件（由武船提供）。钢箱梁一个接口工地临时匹配构件包括φ40×1880mm拉杆8条，φ30×120mm销子16个。

9）吊装前召开综合会议，分工明确、统一指挥、信号明确畅通。

4.4.4钢箱梁现场浮吊吊装

18节段钢箱梁现场浮吊吊装总体顺序如下：

N01→N03→NB1→N02→NZ1→S01→S03→SB1→S02→SZ1→NB10→NBH1→NB11→N04→SB10→SBH1→SB11→S04。

按B10墩塔柱07.1.31完成并拆除塔吊、B11墩塔柱07.2.10完成并拆除塔吊考虑，计划于2007.1.26日开始吊装N01梁段，2007.2.25日完成SZ1梁段吊装，浮吊用时1个月，其中未考虑天气、春节、钢箱梁供给等等客观因数的影响，同时S04梁段吊装是基于计划B13墩身及墩顶支架搭设施工在2007.2.22日前完成。

4.4.4.1钢箱梁浮吊吊装流程示意图

1）浮吊抛锚就位（仅示B11主墩南侧C、D三块钢箱梁吊装示意图）。

B11主墩钢箱梁吊装时在靠施工平台南北侧偏东抛锚就位，B10主墩钢箱梁吊装时在靠施工平台南侧偏东及北侧偏西抛锚就位，辅助墩及过渡墩钢箱梁吊装时均考虑在施工平台或栈桥东面（下水）抛锚就位。

图10“稳强3号”浮吊抛锚就位平面示意图

2）钢箱梁运输船抛锚就位、喂梁

钢箱梁运输船舶到达施工海域后在距吊装现场约1海里的水域临时抛锚等候，待浮吊抛锚及相关吊梁准备工作完成后（如吊架安装完成）按船机调度指令及时进驻吊装施工现场抛锚就位（上水抛锚2只、上水南侧引水锚1只，同时上水另外1只锚绳临时锚固在主墩施工平台东南侧）。之后通过绞锚将钢箱梁定位至浮吊吊勾正下方。待浮吊将钢箱梁起吊离开运输船甲板后，松开主墩施工平台上临时锚绳，将驳船绞离浮吊吊装水域。

图11钢箱梁运输驳船抛锚就位、喂梁平面示意图

浮吊抛锚就位安装好吊架、提起吊钩超过钢箱梁运输驳船高度2~3m。待钢箱梁运输驳船喂梁到位后，启动浮吊锚机移动浮吊船体，使浮吊吊钩吊架投影在钢箱梁起吊中心位置，缓慢下放吊钩吊架至钢箱梁临时吊点位置精确对位、穿销。之后调节浮吊起吊幅度，徐徐启动吊钩卷扬机起吊钢箱梁。吊起钢箱梁离开驳船30~50cm时检查钢箱梁、临时吊点、插销、吊架、吊环及卡环钢丝绳情况。如无异常方可继续起吊吊离超过驳船甲板高度2~3m，启动浮吊锚机使浮吊船体后退30m左右，移开钢箱梁运输驳船。

待驳船完全离开浮吊吊装水域后，即可调节浮吊角度往主墩方向45度左右横水泊位，调节起吊高度及幅度，将钢箱梁底面起吊超过墩顶支架顶面高度，缓慢绞锚前移喂梁。待梁体投影精确符合设计位置时缓慢落梁至支架滑移顶面20cm左右高度，安装手拉葫芦、千斤顶等临时紧固设施，再次喂调钢梁平面位置，落梁。

图12钢箱梁浮吊吊装就位平面示意图

钢箱梁浮吊落梁初定位依靠支架上的对中杆及钢箱梁上对应标志肉眼控制定位，下梁后位置误差可控制在5cm内，然后靠滑板支座纵横移精确微调梁段坡度、标高及平面位置。钢箱梁纵横微移利用4个10t手拉葫芦调整。钢箱梁就位准确后利用液压250T千斤顶（支承于横梁顶面或支架立柱钢管顶面）同时顶升箱梁1cm，将临时支座上标高调节钢板抽走，使得临时支座顶面标高与墩顶固定支座标高相同，即可落梁固定，加临时固结及限位装置。

4.4.4.2B、C、D类梁段安装工艺

B、C、D类梁段总体安装顺序为：01—03—02—Z1—B1，即D—C（边跨侧）—C（主跨侧）—B（主跨侧）—B（边跨侧）。其中01—03两块钢箱梁采用“稳强3#”1300t浮吊安装，在上塔柱施工过程中即可进行；02钢箱梁同样采用“稳强3#”1300t浮吊安装，须等塔柱施工完成、塔吊拆除后方可进行；而Z1/B1钢箱梁则事先采用“稳强3#”1300t浮吊吊装至主墩施工平台后再用320t步履式架梁机进行安装。

N（S）Z1/B1钢箱梁则利用浮吊起吊临时搁置在主墩靠主/边跨侧施工平台上。钢梁底面用枕木作临时支点以保护钢箱梁表面涂装。

4.4.4.3E、F、G、H类梁段安装工艺

E、F、G、H类梁段吊装时浮吊泊位均考虑泊在平台或栈桥东面。

辅助墩及过渡墩墩顶块F、H类钢箱梁吊装工艺与主墩顶块D类钢箱梁吊装相似，而E、G梁段则分别利用浮吊起吊临时搁置在辅助墩靠主跨侧承台及靠边跨侧的施工平台上。由于辅助墩承台顶面标高只有+4.0m，为避免高潮位海水冲入临时搁置的E类钢箱梁，故在辅助墩靠主跨侧承台顶面制作4个高2m、间距17m×3.75m的砼支墩作为E类梁在辅助墩靠主跨侧承台顶面临时搁置的支点。

5钢箱梁A、G类梁段安装

A、G类梁段均采用320t步履式桥面架梁机平衡悬臂拼装。但G类梁段在用320t步履式桥面架梁机吊装之前必须事先采用“稳强3号”1300t浮吊起吊临时搁置在辅助墩靠边跨侧的施工平台上，钢梁底面用枕木作临时支点以保护钢箱梁表面涂装。

图13架梁机吊装钢箱梁段示意图

A、G类梁段安装工艺流程框图如下：

（1）步履式架梁机吊装钢箱梁侧面示意图

图14步履式架梁机吊装钢箱梁侧面示意图

（2）步履式架梁机结构设计

主体结构由两片双三角形桁架、横联和平联组成；

起升机构由2台安装在机架底梁尾部兼作配重的12t卷扬机、起重钢丝绳、定滑轮组、动滑轮组组成。2台卷扬机可同时联合工作和单独工作。

微调对位装置由可调三角吊架、垂直微动提升装置、水平微动牵引装置组成。在吊装钢箱梁时，可调节梁面坡度、纵横桥向高差。

架梁机后锚系统由后锚固支座焊接件、锚固耳板、插销等组成。通过φ24高强螺栓直接锚固在钢箱梁临时吊点处的钢箱梁预留孔上面。其样图见图15。：

图15架梁机后锚装置示意图

行走机构由行走油缸，滑座，滑道和液压系统等组成。架梁机步履行走原理为机架向前移动时，轨道相对固定，轨道向前移动时，机架相对固定，二者交替向前滑移，实现步履行走，架梁机的轨道通过钢箱梁上的预留螺栓孔，用高强螺栓连接。

架梁机行走步骤为：用安装在机架底部的四只油顶将架梁机顶起，在用两只水平油坩将水平导轨推到位并与钢箱梁固定→将架梁机放下、水平油柑将起重机水平向前推移行走→导轨向前移动一次、架梁机前移6m，每个工作循环导轨移动4次、架梁机移动15m。

架梁机设置有重量限制器，起升高度限位器，急停等安全装置。

架梁机事先在乍浦二期码头拼装成整体，采用浮吊整体吊装上钢箱梁桥面。吊装时间安排详见《0#块钢箱梁安装流程图（1~2）》（ZJ04~05）。

架梁机安装好后，起吊梁段前，根据要求按最大起重量的1.3倍荷载进行静载试验，检验架梁机的加工拼装质量及各种参数指标。

5.4架梁机吊装各梁段时前支点及后锚位置示意图

（1）B类（Z1/B1）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图

图16B类（Z1/B1）梁段吊装时架梁机前支后锚示意图

（2）A类（Z2~Z14、B2~B9、B13和BH2）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图

图17A类（Z2~Z14、B2~B9、B13和BH2）梁段吊装时架梁机前支后锚示意图

（3）A类（B12）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图

图18A类（B12）梁段吊装时架梁机前支后锚示意图

（4）G类（B11）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图

图19A类（B12）梁段吊装时架梁机前支后锚示意图

（5）E类（BH1）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图

图20E类（BH1）梁段吊装时架梁机前支后锚示意图

（6）I类（ZH1）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图

图21I类（ZH1）梁段吊装时架梁机前支后锚示意图

6钢箱梁合拢段安装施工

钢箱梁次边跨合拢段为E梁段（制造编号NBH1、SBH1），边跨合拢段为A类梁段（制造编号NBH2、SBH2），中跨合拢段为I类梁段（制造编号ZH1）。钢箱梁合拢按次边跨——边跨——中跨合拢循序进行。

①辅助墩墩顶支架搭设，安装墩顶钢箱梁纵横移措施，采用浮吊吊装B10梁段就位在支架上并微调标高及平面位置。同时将BH1梁段用浮吊吊装放置在辅助墩承台靠塔侧顶面上；

②已安装的B10梁段移位后退（即往边跨方向）40cm；并进行该梁段永久压重施工；

③完成次边跨B9号梁段施工后，对已完成的钢箱梁节段进行调索，使箱梁标高线型达到预期目的；

④选择温差较小、相对稳定的时段多次精确测量次边跨钢箱梁悬臂端（B9梁段端口）与墩顶块B10梁段之间的距离并换算至设计合拢温度15~25度时长度，根据该长度现场将BH1梁段二次下料切割；

⑤前移并调整架梁机的位置，准备起吊钢箱梁BH1合拢段。

（2）次边跨合拢段安装

选择温差较小、风速较小的时段，架梁机起吊合拢段BH1梁段就位，与前一梁段B9临时连接，第二次张拉B9号索；B10梁段回退、就位并调整，与合拢段BH1梁段临时连接，精确调整合拢段BH1梁段与B9梁段的标高、线型、焊缝间距等，进行工地栓焊连接。之后精确调整合拢段BH1梁段与B10梁段的标高、线型、焊缝间距等，进行工地栓焊连接完成次边跨合拢。

准备工作和安装工艺与次边跨合拢相同，完成合拢后拆除托架和架梁机等。

①完成中跨NZ14（SZ14）号梁段安装后，对已完成的钢箱梁节段进行调索，使钢箱梁标高线型达到预期目的；

②选择温差较小、相对稳定的时段，精确多次测量钢箱梁两悬臂端之间的合拢缝长度，换算至设计合拢温度15~25度时长度，并根据测量结果确定ZH1合拢段钢箱梁长度并二次下料；

③在钢箱梁主塔支座处（即主塔横梁处）布置纵移千斤顶；

④前移调整中跨两台架梁机就位，准备吊装合拢段。

吊装选择在温度较底、风速较小的时段，利用中跨两台架梁机起吊合拢段就位，完成临时连接。按设计规定，待温度达到设计合拢温度时精确调整合拢段焊缝缝宽、标高、线形等，完成工地栓焊连接，解除钢箱梁的纵向约束，拆除架梁机，第二次张拉B14、Z14号索，进行BH2、B11号梁段永久压重安装施工。最后即可安装横向抗风支座、纵横向阻尼限位装置。

（3）中跨合拢段安装流程图

某高炉炼工程施工组织设计7钢箱梁安装施工工期安排及工料机组织

考虑B10#主墩主塔封顶、爬架塔吊等拆除在07.1.31日前完成，考虑B11#主墩主塔封顶、爬架塔吊等拆除在07.2.10日前完成。暂且不考虑诸如大风大浪、雨天、钢箱梁供应等等客观因数的影响，整个钢箱梁施工工期安排为2007.1.27～07.6.4日。B10#及B11#主墩分别安排如下：

B10#主墩钢箱梁施工时间为2007.1.17—5.18日，具体施工节点安排如下：爬架及塔吊考虑2007.1.31日完成。N01#、N03#、N02#钢箱梁浮吊吊装时间为2007.1.17～2.3日；主边跨架梁机安装调试及Z(B)1#梁段吊装时间为07.2.4～07.2.25日；钢箱梁2#～9#标准梁段吊装时间安排40天即07.2.26～07.4.6日；次边跨合拢及NZ10#梁段吊装时间为14天即07.4.7～4.20日；边跨3节段标准梁段吊装时间为15天即07.4.21～5.5日；边跨合拢及NZ14#梁段吊装考虑13天即07.5.6～5.18日完成。

B11#主墩钢箱梁施工时间为2007.2.6—5.25日，具体施工节点安排如下：爬架及塔吊考虑2007.2.10日完成。S01#、S03#、S02#钢箱梁浮吊吊装时间为2007.2.6～2.13日；主边跨架梁机安装调试及Z(B)1#梁段吊装时间为07.2.14～07.3.6日；钢箱梁2#～9#标准梁段吊装时间安排40天即07.3.7～07.4.15日；次边跨合拢及SZ10#梁段吊装时间为13天即07.4.16～4.28日；边跨3节段标准梁段吊装时间为15天即07.4.29～5.13日；边跨合拢及SZ14#梁段吊装考虑12天即07.5.14～5.25日完成。

主跨合拢时间考虑10天，即07.5.26～6.4日。

大板梁吊装施工方案两主墩钢箱梁施工工期计划安排详见《北航道桥钢箱梁施工进度计划横道图》。

表4二个主塔钢箱梁施工劳动力配置表

表5二个主塔钢箱梁施工机械设备配置表