CN104711930A - 超宽河道大直径管桥安装施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管桥安装施工方法，尤其是涉及一种超宽河道大直径管桥安装施工方法。其主要是解决现有技术所存在的河道本身比较宽，吊车吊装不能满足施工，大型的吊船由于城市桥梁的限制无法到达施工现场时，同时也无法搭设临时支架及无法进行截流施工等的技术问题。本发明首先利用汽车吊，把桥管吊装到由二艘船舶和专用钢支架组成的浮运平台上，再用一只动力拖船拖运浮运平台，慢慢移位到已经完工的两砼管桥两承台中间就位，然后利用水泵向船仓内注河水，使船由于载重量的增加，吃水位下降，慢慢地，钢管架设在管桥砼承台上，再往船仓内继续注水，使船进一步下沉，直至船和支架慢慢地从钢管桥管下面移走，再进行下一段钢管桥管的施工。

Description

超宽河道大直径管桥安装施工方法

技术领域

本发明涉及一种管桥安装施工方法，尤其是涉及一种超宽河道大直径管桥安装施工方法。

背景技术

随着城市化进程的发展，给排水管道工程在市政基础建设中所占的比重也越来越大，特别是大口径的钢管在给水工程中的应用。大口径钢管在原水管及自来水管线上的应用也越来越广泛。在江南水乡一带。管线在跨河道中，设计往往有二种不同的形式过河，一种是管桥的形式，一种是倒虹管的形式。两种不同的形式各具有不同的优缺点。考虑到后期的维修养护等方面的因素，往往采用管桥的形式，下部常见为桩接承台、盖梁砼结构，上部直接采用钢管的特性，直接跨河。同时也带来了如何方便、安全、经济安装钢管的问题。常规的一般采用整体吊装；分段悬臂拼装；搭设临时的支架上拼装及大型吊船吊装。但有的内河道中，河道本身比较宽，再加上有通行要求的，在吊车吊装不能满足施工，大型的吊船由于城市桥梁的限制无法到达施工现场时，同时也不具备搭设临时支架及无法进行截流施工。

发明内容

本发明是提供一种超宽河道大直径管桥安装施工方法，其主要是解决现有技术所存在的河道本身比较宽，吊车吊装不能满足施工，大型的吊船由于城市桥梁的限制无法到达施工现场时，同时也无法搭设临时支架及无法进行截流施工等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的超宽河道大直径管桥安装施工方法，其特征在于所述的方法包括：

a.施工准备：平整场地，合理布置料棚及机具设备安设地点，到达岸边的施工便道形成；管桥下部结构工程经验收合格，并满足管道安装条件；墩台顶面高程、中线及孔跨径，经检查，满足设计和管道安装要求，与管道支架底座连接的支承结构、预埋件已找正，并验收合格；对浮运平台承载能力及吊车的吊装能力进行测算；同时按最大载重量对船钢支架时行设计、制作及安装；桥浮运安装因需要调整浮运平台标高使桥管安装在承台上，因此浮运前必须搜集大量该水域相应时段的水位数据，确保水位变化能满足浮运平台自身标高调整的要求；

b.桥管制作：钢管组对拼装的管件、配件、支架等经检验合格方可以使用；分段拼装的钢管，其焊缝接口的坡口加工，预拼装的钢管组应满足焊接工艺、设计和施工吊装要求；钢管除锈、涂装等处理符合有关规定，表面附着污物已清除；应对管节(段)的吊点和其它受力点位置进行强度、稳定性和变形验算，必要时应采取加固措施；

c.焊接：管道安装应符合现行国家标准《GB50235/GB50236》等规范的规定，并符合下列规定：对钢材、焊接材料、焊接方法、焊接工艺，施工前按设计要求和有关规定进行焊接试验、评定，并根据试验结果编制焊接工艺书；焊工要有考试合格证(证要国家规定有关部门发的证)，采用二氧化碳气体保护焊，焊工必须有二氧化碳气体保护焊的证，并通过施工前试焊，评定合格后才能到实施施工；焊接材料应按设计要求购买，焊接环境温度应能保证焊件所需的足够温度和焊工技能不受影响；温度(0—35)之间，二氧化碳气体保护焊当风速超过2M/s时，应有防风设施；钢管对口检验合格后，方可进行接口定位焊接。定位焊接采用点焊，点焊用二氧化碳气体保护焊专用焊丝；点焊时，应对称施焊，焊接之间不得大于400mm,点焊时下面也要垫陶瓷板；点焊时的焊缝不得超过焊接时焊缝的高度也不得低于焊接时的高度；焊缝、坡口必须清理，合格后再进行焊接，焊接时用二氧化碳气体保护焊用焊，采用二人对称焊接，焊接时根据规定施焊。不合格焊缝应反修，不得超过3次；

d.汽吊吊装至浮运平台：根据钢管不同位置的运输、吊装条件及钢管重、尺寸等实际情况制定详细的运输、吊装方案；钢管运输、吊装前，作好技术交底，使每个施工人员都心中有数；钢管运输前将规划运输时间及路线报监理工程师以便进行协调；设备运输前，根据钢管的最大重量、外形尺寸，对所通过的道路事先考察，对不适应的道路作好临时维护、加固处理；钢管装卸车时，注意用枕木或木板垫平、垫牢。同时，钢管的重心一定要装在运输平板车的中心，并捆绑牢固，在钢管的最大尺寸处加警示标志；运输平板车必须限速行驶，引路车开道，遇到转弯处时必须减速行驶；吊装的所有工器具、设备都必须有足够的安全系数，工具要随时检查，发现不安全因素及时处理；钢管吊装时，必须系好晃绳；所有参加起吊、运输的工作人员，严守起重操作规程，指挥信号要明确；把浮运平台定位于岸边，并进行加以固定；

e.拖船进行拖运：钢管安装完毕后，用拖船作为动力船，将桥管缓缓运至管桥两桥墩处，移动速度控制在5KM/小时。运至指定跨径处后，浮运平台四周共设8个船锚，四角设4道缆风绳利用管桥承台的桥桩进行固定；

f.测量就位：平面就位：施工人员用经纬仪在管道承台上定出中线。并在承台上定出支座中心(轴向和横向)位置，桥管安装时管道中线偏差控制在10mm内；垂直标高控制：施工人员在管桥承台上测出高程，管道安装时高程偏差控制在10mm内；

g.注水：初步测量，钢管支座与桥墩的高差；已知高差，再计算出浮运平台水位下降值，对浮运平台的船仓内进行注水，逐渐降低钢管位置，并直至平稳地安放于轴线位置；

h.桥管焊接就位：钢管初步对接后，进行焊缝的焊接，焊接方法同步骤c；

i.二次注水：桥管加固完毕后，继续往浮运平台的船仓内进行注水，使船吃水位继续下降，直至船能平稳从钢管管桥下顺利移出为止，再进行下一段钢管桥管的施工，直到将所有超宽河道大直径管桥安装完成。

超宽河道大口径钢管桥管浮运安装施工技术理论依据

F＝G＝ρgV

式中：F—浮力；

G—排水重力；

ρ—水的密度；

g—9.8N/kg

V—排水体积。

超宽河道大口径钢管桥管浮运安装施工技术工艺原理：主要是通过向船仓内抽、注水量来调节高度，使钢支架上的管桥钢管高程满足待安装桥管的设计高程。首先利用汽车吊，把桥管吊装到由二艘船舶和专用钢支架组成的浮运平台上，再用一只动力拖船拖运浮运平台，慢慢移位到已经完工的两砼管桥两承台中间就位。再进行平面轴线位置的调整，待安装桥管轴线就位后，浮运平台四周共设8个船锚，四角设4道缆风绳利用管桥承台的桥桩进行固定。然后利用水泵向船仓内注河水，使船由于载重量的增加，吃水位下降，慢慢地，钢管架设在管桥砼承台上，再往船仓内继续注水，使船进一步下沉，直至船和支架慢慢地从钢管桥管下面移走，再进行下一段钢管桥管的施工。

作为优选，所述的船钢支架包括有船舱，船舱为下凹式的2个以上，每个船舱内部都设有工字钢底座，工字钢底座上固定有多根工字钢立柱，工字钢立柱向上伸出船舱外，工字钢立柱之间固定有工字钢连系梁，立柱的顶端固定有圆弧管托，立柱通过槽钢斜撑与船舱上表面的工字钢支撑梁固定，立柱之间还固定有槽钢剪刀撑。

作为优选，所述的步骤c焊接时的环境温度为0-35℃。

作为优选，所述的步骤c中二氧化碳气体保护焊当风速超过2M/s时，加装防风设施。

因此，本发明由于采用小型吊机陆上施工，设备简单，浮运平台施工投入的成本较低；简化水上作业，施工施工速度快，一般情况下可节约吊装成本20％左右，可以使用较少的设备来安装大直径的桥管，对能源的消耗跟传统的方法少，同时减少对河道的污染。安全性高，有较高的稳定性，减少水上作业工作量，降低施工风险。

附图说明

附图1是本发明船钢支架的一种平面示意图；

附图2是图1的A-A剖面结构示意图；

附图3是图1的B-B剖面结构示意图。

图中零部件、部位及编号：船舱1、工字钢底座2、工字钢立柱3、工字钢连系梁4、圆弧管托5、槽钢斜撑6、工字钢支撑梁7、槽钢剪刀撑8。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本例的超宽河道大直径管桥安装施工方法，其特征在于所述的方法包括：

a.施工准备：平整场地，合理布置料棚及机具设备安设地点，到达岸边的施工便道形成；管桥下部结构工程经验收合格，并满足管道安装条件；墩台顶面高程、中线及孔跨径，经检查，满足设计和管道安装要求，与管道支架底座连接的支承结构、预埋件已找正，并验收合格；对浮运平台承载能力及吊车的吊装能力进行测算；同时按最大载重量对船钢支架实行设计、制作及安装，船钢支架包括有船舱1，船舱为下凹式的2个以上，每个船舱内部都设有工字钢底座2，工字钢底座上固定有多根工字钢立柱3，工字钢立柱向上伸出船舱外，工字钢立柱之间固定有工字钢连系梁4，立柱的顶端固定有圆弧管托5，立柱通过槽钢斜撑6与船舱上表面的工字钢支撑梁7固定，立柱之间还固定有槽钢剪刀撑8；浮运前搜集水域相应时段的水位数据，确保水位变化能满足浮运平台自身标高调整的要求；

b.桥管制作：钢管组对拼装的管件、配件、支架等经检验合格方可以使用；分段拼装的钢管，其焊缝接口的坡口加工，预拼装的钢管组应满足焊接工艺、设计和施工吊装要求；钢管进行除锈、涂装，清除表面附着污物；对管节的吊点和其它受力点位置进行强度、稳定性和变形验算，必要时应采取加固措施；

c.焊接：钢管对口检验合格后，方可进行接口定位焊接，定位焊接采用点焊，点焊用二氧化碳气体保护焊专用焊丝；点焊时，应对称施焊，焊接之间不得大于400mm；点焊时的焊缝不得超过焊接时焊缝的高度也不得低于焊接时的高度；焊缝、坡口必须清理，合格后再进行焊接，焊接时用二氧化碳气体保护焊用焊，二氧化碳气体保护焊当风速超过2M/s时，加装防风设施，采用二人对称焊接，焊接时根据规定施焊，焊接时的环境温度为0—35℃；

d.汽吊吊装至浮运平台：根据钢管不同位置的运输、吊装条件及钢管重、尺寸等实际情况制定详细的运输、吊装方案；设备运输前，根据钢管的最大重量、外形尺寸，对所通过的道路事先考察，对不适应的道路作好临时维护、加固处理；把浮运平台定位于岸边，并进行加以固定；利用晃绳将钢管吊装到浮运平台上；

e.拖船进行拖运：钢管安装完毕后，用拖船作为动力船，将桥管缓缓运至管桥两桥墩处，移动速度控制在5KM/小时，运至指定位置后，浮运平台四周共设8个以上船锚，四角设4道缆风绳利用管桥承台的桥桩进行固定；

f.测量就位：平面就位：施工人员用经纬仪在管道承台上定出中线，并在承台上定出支座中心位置，桥管安装时管道中线偏差控制在10mm内；垂直标高控制：施工人员在管桥承台上测出高程，管道安装时高程偏差控制在10mm内；

g.注水：初步测量，钢管支座与桥墩的高差，已知高差，再计算出浮运平台水位下降值，对浮运平台的船仓内进行注水，逐渐降低钢管位置，并直至平稳地安放于轴线位置；

h.桥管焊接就位：钢管初步对接后，进行焊缝的焊接，焊接方法同步骤c；

i.二次注水：桥管加固完毕后，继续往浮运平台的船仓内进行注水，使船吃水位继续下降，直至船能平稳从钢管管桥下顺利移出为止，超宽河道大直径管桥即可安装完成。

本发明桥管管道安装的允许偏差：

钢管组拼装和防腐层的质量经验收合格，钢管接口焊接检验符合设计要求。钢管预拼装尺寸的允许偏差符合验收规定，桥管位置应符合设计要求，安装方式正确，且安装牢固、结构可靠、管道无变行和裂缝等现象。桥管位置应符合设计要求，安装方式正确，且安装牢固、结构可靠、管道无变形和裂缝等现象。

本发明测量安装的技术措施：

1.为确保整个工程测量的准确无误，首先应该对甲方提供的首级控制点用全站仪、水准仪进行复测，并将复测的最后结果交由监理工程师审批；

2.认真学习图纸，依据设计图提供的定线条件，结合工程施工的需要做到测量所需各项数据的内业搜集、计算、复核工作；

3.采用全站仪、经纬仪和水准仪进行控制，轴线以经纬仪为主，全站仪进行辅助检查，高程用水准仪进行控制。

本发明钢管焊接的技术措施：

1.参加焊接的焊工必须持有建设主管部门颁发的焊工合格证，施焊前，焊工必须认真阅读焊接施工措施和焊接作业指导书；

2.采用的管材，宜采用机械加工，但应用砂轮机除去坡口表面的氧化物、熔渣及飞溅物，直至露出金属光泽，并将不平处修理平整。手工电弧焊焊条选用E-4303，焊条烘烤温度100℃-150℃,烘烤恒温1小时；

3.焊前需要预热时必须按规定进行预热；

4.焊前必须认真调节好电流；

5.管口正式焊接时，决不允许在母材表面试验电流，引弧时应在坡口内；

6.各层焊缝接头应错开20mm以上，不允许接头重叠；

7.管子焊完后应将两端封住，以防止沙土侵入；

8.认真做好管道焊接工作纪录；

9.当焊缝不合格时，应及时返修，返修工艺和正式工艺相同。同一部位的返修不宜超过三次。

本发明的环保措施：

1.在施工现场平面布置和组织施工过程中严格执行国家、地区、行业和企业有关环保的法律法规和规章制度；

2.项目部及施工现场设置连续、密闭的围墙，高度不低于2.3米，围墙外部做简易装饰，色彩与周围环境协调。场地出入口庄重美观，门扇做成密闭不透式；

3.施工现场的设备、构件、材料等必须按施工平面布置规定的位置设置、堆放，符合施工管理的要求；

4.施工前应对施工机械设备进行全面细致的检查，对有问题处及时修理，对会产生污物的部位及时进行防护，以免运行时掉落水中污染水源；

5.施工人员应当具备一定的防污染知识和专业操作技能，施工结束后所有水上、水下材料全部清理干净；

6.对进出场道路，旱季注重道路洒水养护，降低粉尘对环境的污染；雨季做好沟渠疏通，防止因雨水剥离道路造成污染；

7.施工现场要做到工完场清，保持整洁卫生、文明施工。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (4)

1.一种超宽河道大直径管桥安装施工方法，其特征在于所述的方法包括：

a．施工准备：平整场地，合理布置料棚及机具设备安设地点，到达岸边的施工便道形成；管桥下部结构工程经验收合格，并满足管道安装条件；墩台顶面高程、中线及孔跨径，经检查，满足设计和管道安装要求，与管道支架底座连接的支承结构、预埋件已找正，并验收合格；对浮运平台承载能力及吊车的吊装能力进行测算；同时按最大载重量对船钢支架实行设计、制作及安装；浮运前搜集水域相应时段的水位数据，确保水位变化能满足浮运平台自身标高调整的要求；

b．桥管制作：钢管组对拼装的管件、配件、支架等经检验合格方可以使用；分段拼装的钢管，其焊缝接口的坡口加工，预拼装的钢管组应满足焊接工艺、设计和施工吊装要求；钢管进行除锈、涂装，清除表面附着污物；对管节的吊点和其它受力点位置进行强度、稳定性和变形验算，必要时应采取加固措施；

c．焊接：钢管对口检验合格后，方可进行接口定位焊接，定位焊接采用点焊，点焊用二氧化碳气体保护焊专用焊丝；点焊时，应对称施焊，焊接之间不得大于400mm；点焊时的焊缝不得超过焊接时焊缝的高度也不得低于焊接时的高度；焊缝、坡口必须清理，合格后再进行焊接，焊接时用二氧化碳气体保护焊用焊，采用二人对称焊接，焊接时根据规定施焊；

d．汽吊吊装至浮运平台：根据钢管不同位置的运输、吊装条件及钢管重、尺寸等实际情况制定详细的运输、吊装方案；设备运输前，根据钢管的最大重量、外形尺寸，对所通过的道路事先考察，对不适应的道路作好临时维护、加固处理；把浮运平台定位于岸边，并进行加以固定；利用晃绳将钢管吊装到浮运平台上；

e．拖船进行拖运：钢管安装完毕后，用拖船作为动力船，将桥管缓缓运至管桥两桥墩处，移动速度控制在5KM/小时，运至指定位置后，浮运平台四周共设8个以上船锚，四角设4道缆风绳利用管桥承台的桥桩进行固定；

f．测量就位：平面就位：施工人员用经纬仪在管道承台上定出中线，并在承台上定出支座中心位置， 桥管安装时管道中线偏差控制在10mm内；垂直标高控制：施工人员在管桥承台上测出高程，管道安装时高程偏差控制在10mm内；

g．注水：初步测量，钢管支座与桥墩的高差，已知高差，再计算出浮运平台水位下降值，对浮运平台的船仓内进行注水，逐渐降低钢管位置，并直至平稳地安放于轴线位置；

h．桥管焊接就位：钢管初步对接后，进行焊缝的焊接，焊接方法同步骤c；

i．二次注水：桥管加固完毕后，继续往浮运平台的船仓内进行注水，使船吃水位继续下降，直至船能平稳从钢管管桥下顺利移出为止，再进行下一段钢管桥管的施工，直到将所有超宽河道大直径管桥安装完成。

2.根据权利要求1所述的超宽河道大直径管桥安装施工方法，其特征在于所述的船钢支架包括有船舱（1），船舱为下凹式的2个以上，每个船舱内部都设有工字钢底座（2），工字钢底座上固定有多根工字钢立柱（3），工字钢立柱向上伸出船舱外，工字钢立柱之间固定有工字钢连系梁（4），立柱的顶端固定有圆弧管托（5），立柱通过槽钢斜撑（6）与船舱上表面的工字钢支撑梁（7）固定，立柱之间还固定有槽钢剪刀撑（8）。

3.根据权利要求1所述的超宽河道大直径管桥安装施工方法，其特征在于所述的步骤c焊接时的环境温度为0-35℃。

4.根据权利要求1所述的超宽河道大直径管桥安装施工方法，其特征在于所述的步骤c中二氧化碳气体保护焊当风速超过2M/s时，加装防风设施。