CN110306436A - 一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法，包括在两艘相互连接的运输船上安装支撑结构，支撑结构包括布置在运输船舶中部及船舷两侧的固定支墩和在固定支墩之间布置的分级支墩。采用拖轮将船舶牵引至安装区域，分步拆除运输船舶之间的连接梁，移动船舶进入桥位，通过SPMT运输车同时顶升超大分段钢结构桥梁节段，移动运输船舶使桥梁节段移动至桥墩上方，下放顶升装置，超大分段钢结构桥梁的荷载整体转移至桥墩与桥梁临时支撑柱上。运输船舶退出桥梁施工位置，完成桥梁安装。本发明可实现对超出单艘运输船舶运载能力的桥梁节段进行海上安装。

Description

一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法

技术领域

本发明涉及海上大型钢结构桥梁施工领域，具体来说涉及一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法。

背景技术

钢结构桥梁因其独特的材料特性及施工工艺性能，在越来越多的大跨度桥梁建设中得以广泛应用。但目前，钢结构桥梁依然局限于节段拼装的施工工艺，对于整节段(或超大跨)拼装的工程实践仅在拱桥和梁桥上得以部分应用，在斜拉桥等桥型上应用极少。而对于超大节段(无法采用一艘运输船进行运输和架设)的桥梁跨墩整节段建造更是无现有技术可供参考，本项发明将研发一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法，该方法可实现超大分段钢结构桥梁的两艘运输船舶联合运输，并实现跨水面上既成桥墩进行建造。

目前公知的技术领域对于海上船运大型桥梁节段的架设工艺普遍采用单艘运输船舶配合桥面吊机或临时塔架吊机进行浮运-吊装安装，该种安装方式受运输船舶承载能力和吊机起吊能力的限制，对重量或构件尺寸超过标准的节段无法完成有效架设。同时，目前的公知技术中，对于架设跨既有桥墩的桥梁节段，可采用的办法为顶推、滑移或浮运吊装，但顶推和滑移施工技术架设跨度有限，其施工极限根据桥梁截面不同而略有不同，但均为几十米量级，对于节段长度达100米以上的节段无法施工。而采用浮运吊装进行安装同样会受到吊机载重能力的限制。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种通用性强，可实现超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明的一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法，包括以下步骤：

步骤一、连接两艘运输船舶，采用相同的方法在两艘运输船舶上分别安装支撑结构以及在建成的桥墩的左右两侧分别搭设桥梁临时支撑柱：

所述的连接两艘运输船舶的步骤为：采用前部横向连接梁、中部横向连接梁和后部横向连接梁将两艘运输船舶的前部、中部以及后部固定相连，前部横向连接梁、中部横向连接梁和后部横向连接梁组成横向连接梁；

所述的在每艘运输船舶上安装支撑结构的步骤为：

第一步，在每艘运输船舶上前后间隔搭设多排固定支墩，每排固定支墩沿运输船舶横向设置且每排固定支墩中的各支墩分别布置在运输船舶中部及船舷两侧；每个所述的固定支墩包括通过铆栓固定于运输船舶上的四根竖向支撑立柱，所述的四根竖向支撑立柱组成矩形支撑墩组，每个矩形支撑墩组中相邻的两根竖向支撑立柱之间通过横向连接梁和横向连接斜撑固定相连，在每个矩形支撑墩组中前后两根竖向支撑立柱上分别沿水平方向支撑固定有一根荷载分配梁，在两根荷载分配梁上分别固定有多个支撑垫块；

第二步，在每排固定支墩中位于运输船舶中部的支墩和位于船舷两侧的支墩之间分别布置一组分级支墩，每一组分级支墩均包括前后连续设置的多个分级支墩，每个分级支墩包括左右平行相对间隔设置的两个一级支墩，所述的两个一级支墩焊接于运输船舶上，在所述的两个一级支墩上设置有二级支撑墩，所述的二级支撑墩包括前后平行间隔设置的两根横向支撑梁以及与固定支墩结构相同的上部结构，所述两根横向支撑梁的左右两端分别支撑在两个一级支墩的顶壁上并通过螺栓与一级支墩固定相连,所述的上部结构的四根竖向支撑立柱中前侧的两根竖向支撑立柱焊接固定在前侧的横向支撑梁上并且后侧的两根竖向支撑立柱焊接固定在后侧的横向支撑梁上,在每个分级支墩的两个一级支墩之间临时固定有一辆SPMT运输车；所述的两个一级支墩的高度比SPMT运输车高10cm-20cm，两个一级支墩之间的间距比SPMT运输车宽20cm-30cm；在每一排固定支墩和二级支撑墩的支撑垫块上通长固定有一根总体横向分配横梁，在所述的总体横向分配横梁上固定有若干上部支撑垫块，在两艘运输船舶的上部支撑垫块上支撑超大分段钢结构桥梁节段；

步骤二、采用拖轮对运输船舶进行牵引，驶至桥梁安装区域；

步骤三、将运输船舶船艏方向面向建成的桥墩，两艘运输船舶的连接梁的中线与建成的桥墩的中心线重合；

步骤四、拆除前部横向连接梁和中部横向连接梁，移动运输船舶进入架桥桥位，重新连接前部横向连接梁使得桥墩位于前部横向连接梁和后部横向连接梁之间；解除多个SPMT运输车的固定以及横向支撑梁与一级支墩之间的固定，多个SPMT运输车同时顶升对应设置的二级支撑墩上的横向支撑梁，使超大分段钢结构桥梁与船上固定支墩脱离，调整运输船舶使超大分段钢结构桥梁移动至桥墩上方，多个SPMT运输车同时下放顶升装置，使超大分段钢结构桥梁与桥墩和桥梁临时支撑柱接触，多个SPMT运输车同时进一步下放顶升装置，使二级支撑墩与超大分段钢结构桥梁分离，将超大分段钢结构桥梁的荷载整体转移至桥墩与桥梁临时支撑柱上；

步骤五、拆除前部横向连接梁，运输船舶退出桥梁施工位置，重新连接前部横向连接梁和中部横向连接梁；运输船舶返回码头，完成桥梁安装。

本发明的有益效果是：

(1)采用SPMT运输车编组同时进行顶升可有效保证超大分段钢结构桥梁在运输过程中的安全性；

(2)采用两艘运输船连接后进行运输可满足对超大尺寸、吨位桥梁构件的运输需求；

(3)两艘运输船舶的侧向船舷之间采用连接钢梁进行连接可保证运输船舶编组在行驶过程中的稳定性，降低拖曳难度；

(4)安装船上不分级支墩并在运输过程中采用船上不分级支墩对超大分段钢结构桥梁进行支撑，有利于增大超大分段钢结构桥梁在运输过程中的稳定性，同时减少SPMT运输车的工作负荷，预留SPMT运输车的支撑能力作为安全储备；

(5)架设过程中采用多个SPMT运输车编组在运输船舶上对超大分段钢结构桥梁进行顶升可节省顶升设备，同时可减少超大分段钢结构桥梁的转运工序；

(6)采用拆除前侧横向连接梁、中部连接梁，移动船舶进入架桥桥位，重新连接前侧横向连接梁的方式可保证运输船舶顺利进入安装位置，同时保证在安装过程中船舶的安全性。

附图说明

图1为采用本发明的一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法的每艘运输船舶上支架布置示意图；

图2为采用本发明的一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法的桥梁架设之前的位置示意图；

图3为采用本发明的一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法的拆除前侧横向连接梁、中部连接梁后示意图；

图4为采用本发明的一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法的运输船舶进入安装位置时示意图；

图5为采用本发明的一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法的完成安装示意图；

图6为采用本发明的一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法的支墩分布示意图；

图7为采用本发明的一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法的分级支墩结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明加以详细说明。

如附图所示本发明的一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法，包括以下步骤：

步骤一、如图1、2所示，连接两艘运输船舶A，采用相同的方法在两艘运输船舶A上分别安装支撑结构以及在建成的桥墩K的左右两侧分别搭设桥梁临时支撑柱G：

所述的连接两艘运输船舶A的步骤为：采用前部横向连接梁1、中部横向连接梁2和后部横向连接梁3将两艘运输船舶A的前部、中部以及后部固定相连。如图前部横向连接梁1、中部横向连接梁2和后部横向连接梁3组成横向连接梁B。

在每艘运输船舶A上安装支撑结构的步骤为：

第一步，在每艘运输船舶A上前后间隔搭设多排固定支墩C，每排固定支墩C沿运输船舶横向设置且每排固定支墩C中的各支墩分别布置在运输船舶A中部及船舷两侧；每个所述的固定支墩C包括通过铆栓固定于运输船舶上的四根竖向支撑立柱4，所述的四根竖向支撑立柱4组成矩形支撑墩组H，每个矩形支撑墩组H中相邻的两根竖向支撑立柱4之间通过横向连接梁5和横向连接斜撑6固定相连，在每个矩形支撑墩组H中前后两根竖向支撑立柱4上分别沿水平方向支撑固定有一根荷载分配梁7，在两根荷载分配梁7上分别固定有多个支撑垫块8；

第二步，在每排固定支墩C中位于运输船舶A中部的支墩和位于船舷两侧的支墩之间分别布置多组左右间隔设置的分级支墩，每一组分级支墩均包括左右间隔设置的多个分级支墩J，每个分级支墩J包括左右平行相对间隔设置的两个一级支墩9，所述的两个一级支墩9焊接于运输船舶上，在所述的两个一级支墩9上设置有二级支撑墩L，所述的二级支撑墩L包括前后平行间隔设置的两根横向支撑梁10以及与固定支墩C结构相同的上部结构，所述两根横向支撑梁10的左右两端分别支撑在两个一级支墩9的顶壁上并通过螺栓与一级支墩固定相连,所述的上部结构的四根竖向支撑立柱4中前侧的两根竖向支撑立柱4焊接固定在前侧的横向支撑梁10上并且后侧的两根竖向支撑立柱4焊接固定在后侧的横向支撑梁10上,在每个分级支墩J的两个一级支墩9之间临时固定有一辆SPMT运输车D；所述的两个一级支墩9的高度比SPMT运输车D高10cm-20cm，两个一级支墩9之间的间距比SPMT运输车D宽20cm-30cm；在每一排固定支墩C和二级支撑墩L的支撑垫块8上均通长固定有一根总体横向分配横梁11，在所述的总体横向分配横梁11上固定有若干上部支撑垫块12，在两艘运输船舶A的上部支撑垫块12上支撑超大分段钢结构桥梁节段F；

作为本发明的一种实施方式，在所述的建成的桥墩K的左右两侧分别搭设桥梁临时支撑柱G的方法为：在建成的桥墩K的左右两侧的每侧前后间隔安装多个桥梁临时支撑柱G，所述的桥梁临时支撑柱G采用格构形式，其布置位置可保证对超大分段钢结构桥梁F的临时支撑即可。

步骤二、采用拖轮对运输船舶A进行牵引，驶至桥梁安装区域；

步骤三、将运输船舶A船艏方向面向建成的桥墩K，两艘运输船舶A的连接梁B的中线与建成的桥墩K的中心线重合。

步骤四、如图3-4所示，拆除前部横向连接梁1和中部横向连接梁2，移动运输船舶A进入架桥桥位，重新连接前部横向连接梁1使得桥墩位于前部横向连接梁1和后部横向连接梁3之间。解除多个SPMT运输车D的固定以及横向支撑梁10与一级支墩9之间的固定，多个SPMT运输车D同时顶升对应设置的二级支撑墩L上的横向支撑梁，使超大分段钢结构桥梁F与船上固定支墩C脱离，调整运输船舶A使超大分段钢结构桥梁F移动至桥墩K上方，多个SPMT运输车D同时下放顶升装置，使超大分段钢结构桥梁F与桥墩和桥梁临时支撑柱G接触，多个SPMT运输车D同时进一步下放顶升装置，使二级支撑墩L与超大分段钢结构桥梁F分离，将超大分段钢结构桥梁F(分段长度通常在50米以上)的荷载整体转移至桥墩K与桥梁临时支撑柱G上。

步骤五、拆除前部横向连接梁1，运输船舶A退出桥梁施工位置，重新连接前部横向连接梁1和中部横向连接梁2,如图5所示。运输船舶A返回码头，完成桥梁安装。

Claims (1)

1.一种超大分段钢结构桥梁两船联运跨墩架设施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、连接两艘运输船舶，采用相同的方法在两艘运输船舶上分别安装支撑结构以及在建成的桥墩的左右两侧分别搭设桥梁临时支撑柱：

所述的连接两艘运输船舶的步骤为：采用前部横向连接梁、中部横向连接梁和后部横向连接梁将两艘运输船舶的前部、中部以及后部固定相连，前部横向连接梁、中部横向连接梁和后部横向连接梁组成横向连接梁；

在每艘运输船舶上安装支撑结构的步骤为：

第一步，在每艘运输船舶上前后间隔搭设多排固定支墩，每排固定支墩沿运输船舶横向设置且每排固定支墩中的各支墩分别布置在运输船舶中部及船舷两侧；每个所述的固定支墩包括通过铆栓固定于运输船舶上的四根竖向支撑立柱，所述的四根竖向支撑立柱组成矩形支撑墩组，每个矩形支撑墩组中相邻的两根竖向支撑立柱之间通过横向连接梁和横向连接斜撑固定相连，在每个矩形支撑墩组中前后两根竖向支撑立柱上分别沿水平方向支撑固定有一根荷载分配梁，在两根荷载分配梁上分别固定有多个支撑垫块；

第二步，在每排固定支墩中位于运输船舶中部的支墩和位于船舷两侧的支墩之间分别布置多组左右平行间隔设置的分级支墩，每一组分级支墩均包括左右间隔设置的多个分级支墩，每个分级支墩包括左右平行相对间隔设置的两个一级支墩，所述的两个一级支墩焊接于运输船舶上，在所述的两个一级支墩上设置有二级支撑墩，所述的二级支撑墩包括前后平行间隔设置的两根横向支撑梁以及与固定支墩结构相同的上部结构，所述两根横向支撑梁的左右两端分别支撑在两个一级支墩的顶壁上并通过螺栓与一级支墩固定相连,所述的上部结构的四根竖向支撑立柱中前侧的两根竖向支撑立柱焊接固定在前侧的横向支撑梁上并且后侧的两根竖向支撑立柱焊接固定在后侧的横向支撑梁上,在每个分级支墩的两个一级支墩之间临时固定有一辆SPMT运输车；所述的两个一级支墩的高度比SPMT运输车高10cm-20cm，两个一级支墩之间的间距比SPMT运输车宽20cm-30cm；在每一排固定支墩和二级支撑墩的支撑垫块上通长固定有一根总体横向分配横梁，在所述的总体横向分配横梁上固定有若干上部支撑垫块，在两艘运输船舶的上部支撑垫块上支撑超大分段钢结构桥梁节段；

步骤二、采用拖轮对运输船舶进行牵引，驶至桥梁安装区域；

步骤三、将运输船舶船艏方向面向建成的桥墩，两艘运输船舶的连接梁的中线与建成的桥墩的中心线重合；

步骤四、拆除前部横向连接梁和中部横向连接梁，移动运输船舶进入架桥桥位，重新连接前部横向连接梁使得桥墩位于前部横向连接梁和后部横向连接梁之间；解除多个SPMT运输车的固定以及横向支撑梁与一级支墩之间的固定，多个SPMT运输车同时顶升对应设置的二级支撑墩上的横向支撑梁，使超大分段钢结构桥梁与船上固定支墩脱离，调整运输船舶使超大分段钢结构桥梁移动至桥墩上方，多个SPMT运输车同时下放顶升装置，使超大分段钢结构桥梁与桥墩和桥梁临时支撑柱接触，多个SPMT运输车同时进一步下放顶升装置，使二级支撑墩与超大分段钢结构桥梁分离，将超大分段钢结构桥梁的荷载整体转移至桥墩与桥梁临时支撑柱上；

步骤五、拆除前部横向连接梁，运输船舶退出桥梁施工位置，重新连接前部横向连接梁和中部横向连接梁；运输船舶返回码头，完成桥梁安装。