CN113356065A - 一种用于深水地区主栈桥施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于主栈桥施工技术领域,公开了一种用于深水地区主栈桥施工方法,包括:钢管桩的运输:采用随车吊将加工好的钢管运送至打桩点;钢管桩施工:接口清理;焊接;焊缝清理及处理;横向连接及钢牛腿施工:桩间横向连接;钢牛腿;下横梁施工:桩顶横梁为I40b双拼工字钢,在钢管桩施工完成后整体吊放;上部结构施工:贝雷梁安装;上横梁及桥面板安装;安全防护栏杆施工;临电设施平台及电缆托架。本发明提供的主栈桥施工方法可适用于深水地区主栈桥的施工架设,施工安全性高、施工周期短;在主栈桥两侧安装安全防护栏杆,提高了施工过程中的安全性能;同时,还能够达到快速施工、保证质量及工期的目的,能够带来更好的使用前景。
Description
技术领域
本发明属于主栈桥施工技术领域,尤其涉及一种用于深水地区主栈桥施工方法。
背景技术
目前,桥梁一般架设在江河湖海上,使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业,桥梁亦跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷。在陆地上施工建设桥梁相对还比较方便,但是对于在水中架设栈桥颇具挑战。现有的主栈桥施工方法一般采取简易施工栈桥,两边无任何防护,对栈桥作业人员有一定安全风险;使用范围受限,施工不方便,需要较长的周期来建设桥梁。因此,亟需一种安全性能高、施工周期短且能够用于深水地区主栈桥施工方法。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:现有的主栈桥施工方法采取简易施工栈桥,两边无任何防护,对栈桥作业人员有一定安全风险;使用范围受限,施工不方便,需要较长的周期来架设栈桥。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种用于深水地区主栈桥施工方法。
本发明是这样实现的,一种用于深水地区主栈桥施工方法,所述用于深水地区主栈桥施工方法包括:
步骤一,钢管桩的运输:采用随车吊将加工好的钢管运送至打桩点;
步骤二,钢管桩施工:接口清理;焊接;焊缝清理及处理;
步骤三,横向连接及钢牛腿施工:桩间横向连接;钢牛腿;
步骤四,下横梁施工:桩顶横梁为I40b双拼工字钢,在钢管桩施工完成后整体吊放;
步骤五,上部结构施工:贝雷梁安装;上横梁及桥面板安装;
步骤六,安全防护栏杆施工:完成面板铺设后及时进行栈桥两侧安全防护栏杆安装;
步骤七,临电设施平台及电缆托架:主栈桥左侧每100米间距设置1个一级配电箱分线箱钢平台;栈桥左侧或右侧每1.5米间距设置1根电缆钢托架。
进一步,所述步骤一中钢管桩的运输方法包括:栈桥钢管桩进场后在东、西岸码头附近堆场堆放和加工,采用随车吊将加工好的钢管运送至打桩点;车辆两侧设置栏杆或其它障碍物保护钢管桩,同时利用缆绳紧固;车厢装管采用多支垫堆放,垫木均匀放置,垫木顶面在同一平面上。
进一步,所述步骤二中钢管桩施工方法包括:主栈桥及主墩支栈桥钢管桩的型号采用ф630×10mm、单根长24米,引桥墩、边墩及辅助墩支栈桥钢管桩的型号采用ф529mm×10mm、单根钢管桩柱长26米;东、西岸之间的栈桥钢管桩施工由两端采用钓鱼法逐步向中间施工;由50t或75t履带吊配合DZ60型或DZ90型振动锤插打钢管桩,50t履带吊最大起重重量50t,最大起重力矩1815KN.M;DZ90型振动锤最大激振力为579KN;将钢管桩打设完毕后铺设上部结构,履带吊前移,继续下一孔的钢栈桥施工;
在已架设好的栈桥上,将1组长度为12米的贝雷梁悬挑架设,在端头安装临时导向架,采用全站仪控制钢管桩所在的位置;如在滩涂段也可将滩涂找平后,悬挑梁平方放于滩涂进行定位;将钢管桩吊入定位架内,履带吊小钩起吊点在钢管桩1/3桩长位置,钢管桩的端头用双夹具固定;钢管桩在自身和振动锤重力下进入河床后,重新测设钢管桩的平面位置,满足要求后启动振动锤将钢管桩振入河床;振动过程中管理人员通过全站仪和锤球对管桩纵横向的垂直度进行观测,并通过对讲机指挥履带吊前后、左右摆动以调整钢管桩的垂直度;当钢管桩进入海床2~3m其平面位置及垂直度基本不会发生变化后,可松开吊钩,让钢管桩在振动锤的作用下继续打入;
钢管桩轴线定位允许偏差:单桩的纵横轴线位置偏差为±10cm,两桩之间的中心间距偏差为±10cm,垂直度控制在1%,发现偏差要及时纠正;
当首节钢管桩顶位于导向架以上1~1.5m时,停止振入,移开振动锤进行钢管桩接长;钢管桩接长采用对接满焊,增焊加劲板;钢管接长后继续进行管桩打入施工,直至设计计算深度;或进入持力层后,最后10击平均贯入度不超过2~4mm时停打或以振动锤工作电流控制,达到工作电流继续锤击,电流持续增大,直至超负荷停锤;
在施工过程中接长时,钢管桩对接前接口两侧30mm内的铁锈、氧化铁皮、油污清除干净,并显露出钢材的金属光泽;两钢管接头采用对接平焊,焊接为手工焊,按焊接工艺要求,焊接应控制走向顺序、焊接电流、焊缝尺寸;接头处采用4块200mm×200mm×10mm连接板,钢板焊缝密贴;每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不超过焊道表面的宽度,同一焊缝连续施焊,一次完成;焊缝焊接完成后,清理焊缝表面的熔磕和金属飞溅物,焊工自行检查焊缝的外观质量;不符合要求,补焊或打磨,修补后的焊缝做到光滑圆顺。
进一步,所述步骤三中横向连接及钢牛腿施工方法包括:
(1)桩间横向连接,钢管桩插打施工完成后立即对相邻管桩之间进行横向连接,连接采用[20槽钢施做剪刀撑连接;每排墩钢管桩横向、制动墩钢管桩纵向、施焊前对焊接部位的钢管桩表面进行清理,去除锈皮、粘附的泥土杂物,并保证表面干燥;焊接完成后,焊缝冷却前不接触到冷水;
退潮后,利用运输车辆起重设备将制作好的槽钢放到待安装位置,在设计位置剪刀撑下部焊接临时托板,将槽钢拉到设计位置点焊,然后采用挂篮,对剪刀撑进行焊接;
涨潮后桩间剪刀撑施工:涨潮时,将制作好的剪刀撑槽钢放置在标准舟节浮体上,将浮体移动到待安装位置,将浮体作为安装平台,进行剪刀撑安装焊接;
(2)钢牛腿,钢管联接施工过程中及时进行钢管桩顶牛腿放样及焊接;若由于钢管桩偏位造成牛腿的安装位置无法与设计位置吻合时,采取补强措施进行加固;桩顶焊接钢牛腿加强局部受压、不需进行验算;桩顶与2I40b横梁采用钢板焊接固定。
进一步,所述步骤四中下横梁施工方法包括:桩顶横梁为I40b双拼工字钢,在钢管桩施工完成后整体吊放,加工时,加劲立板焊接位置准确;实际安装时,若由于安装误差造成桩顶横梁与牛腿间不能紧密接触,则采用加垫薄钢板或钢楔等方法进行施焊调平处理;桩顶横梁与牛腿之间采用焊接固定;制动墩双排钢管桩纵向与横向承重梁之间采用焊接限位连接。
进一步,所述步骤五中上部结构施工方法包括:
(1)贝雷梁安装,贝雷片由上下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成,上下弦杆分别为双[10槽钢,斜杆和竖杆为I8工字钢,桁架构件材料为16Mn,每片桁架重270kg,单位长重量为90kg/m;桩顶横梁架设完成后,采用75t履带吊吊装贝雷梁;单排贝雷梁吊装时设置两个对称起吊点,吊点距贝雷梁端部约1/4L;每一孔贝雷梁提前在加工场按组拼装好,整组运至施工现场由履带吊吊装于桩顶横梁上,调整好位置后,焊接门式限位架,将贝雷梁固定于桩顶横梁上;若由于安装误差造成横梁与贝雷间不能紧密接触时,在贝雷与连接垫板间加垫薄钢板的方法进行施焊调平处理;在每二组贝雷梁间设计斜支撑连接,加强横桥向连接刚度;
(2)上横梁及桥面板安装,贝雷梁安装每完成一跨后随即进行I20b、I25b横梁铺设、间距0.3m,工字钢采用75t履带吊吊装,吊装时设置两个对称起吊点,吊点距工字钢端部约1/4L;工字钢与贝雷片之间采用U形钢板卡固定、工字钢底焊接槽钢限位在边组贝雷梁顶内侧;I20b、I25b横梁安装完成一跨后,铺设桥面10mm厚花纹钢板,钢板焊接在I20b、I25b横梁上。
进一步,所述步骤六中安全防护栏杆施工方法包括:完成面板铺设后及时进行栈桥两侧安全防护栏杆安装;主栈桥、支栈桥桥面除与平台相交处外,其余位置均设置ф48*3mm钢管防护栏杆,防护栏杆立杆间距3m,立杆高度1.2m,设置两道横杆,横杆间距0.6m;栏杆立杆及横杆均涂装防锈漆、警示漆并在栈桥左、右侧护栏上每50m,间隔挂设救生圈一个。
进一步,所述步骤七中临电设施平台及电缆托架包括:主栈桥左侧每100米间距设置1个一级配电箱分线箱钢平台,平面尺寸1.5*1.5m,采用与桥面横向分配梁相同规格工字钢20b或25b,相同300mm间距焊接连接;第1个设置在4号墩处,第13个设置在33号墩处;主栈桥右侧每座支栈桥前侧或后侧位置设置1个二级配电箱钢平台,平面尺寸1.5*1.5m,采用与桥面横向分配梁相同规格工字钢20b或25b,相同300mm间距焊接连接;栈桥左侧或右侧每1.5米间距设置1根外伸0.6米长电缆钢托架,采用10号槽钢,焊接连接。
进一步,所述用于深水地区主栈桥施工方法还包括栈桥的拆除,所述栈桥的拆除方时间为:支栈桥在对应桥墩施工结束后进行拆除;主栈桥待主桥钢混叠合梁安装完成、桥面系施工完成后停止使用进行拆除。
进一步,所述栈桥的拆除方法包括:拆除施工由跨航道栈桥中间合龙段开始向东、西两岸分别进行,栈桥拆除顺序由上向下进行,后装先拆、先装后拆;起重设备用75t履带吊,钢管桩拆除采用DZJ-60或DZJ-90振动锤;拆下的钢栈桥材料用平板车运输到码头附近堆场临时堆放,然后外运;
(1)桥面系割除,栏杆、面板、上横梁割除后,吊装上平板车转运到岸上材料堆放场地;
(2)贝雷梁拆卸,贝雷梁拆卸时将横联支撑架先行拆除,使贝雷梁形成两两相联的一组,然后,75t履带吊或25t吊车在后一孔将吊钩挂住待拆贝雷桁架梁组,拆除贝雷销,最后吊起放到吊车的后面,继续拆除贝雷桁架梁,搬运到岸上装上汽车存放到指定地点或位置;循环施工,直到全部贝雷梁拆除完毕;
(3)钢管桩拔除,单跨贝雷桁架拆除后,割除钢管桩顶面工字钢桩顶横梁及钢管桩间剪刀撑;振动锤用平板车转运到栈桥端头,安装DZ-60或DZ-90振动锤到钢管桩顶,待振动锤液压钳夹紧钢管桩后,启动振动锤,钢管桩周边土质在振动力作用下开始液化,履带吊缓慢将振动锤及钢管桩往上提动,逐渐将整根钢管桩拔出,并利用平板车通过栈桥转运到岸上。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:本发明提供的主栈桥施工方法可适用于深水地区主栈桥的施工架设,施工安全性高、施工周期短;在主栈桥两侧安装安全防护栏杆,提高了施工过程中的安全性能;同时,还能够达到快速施工、保证质量及工期的目的,能够带来更好的使用前景。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于深水地区主栈桥施工方法流程图。
图2是本发明实施例提供的栈桥拆除工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种用于深水地区主栈桥施工方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的用于深水地区主栈桥施工方法包括以下步骤:
S101,钢管桩的运输:采用随车吊将加工好的钢管运送至打桩点。
S102,钢管桩施工工艺:接口清理;焊接;焊缝清理及处理。
S103,横向连接及钢牛腿施工:桩间横向连接;钢牛腿。
S104,下横梁施工:桩顶横梁为I40b双拼工字钢,在钢管桩施工完成后整体吊放。
S105,上部结构施工:贝雷梁安装;上横梁及桥面板安装。
S106,安全防护栏杆施工:完成面板铺设后及时进行栈桥两侧安全防护栏杆安装。
S107,临电设施平台及电缆托架:主栈桥左侧每100米间距设置1个一级配电箱分线箱钢平台;栈桥左侧或右侧每1.5米间距设置1根电缆钢托架。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
一、工程简介
北海市西村港跨海大桥设计范围西起渤海路(K0+075.564),向东延伸,跨越西村港后落地与林一路相交(K2+620),工程范围全长2544.436m。桥梁工程起讫桩号:K0+570.100~K2+345.900。分为西引桥、跨航道主桥、东引桥。其中西引桥总长720m,主桥(38.9+70+238+70+38.9)=455.8m,东引桥600m,桥梁总长1775.8m。
根据工程实际情况及总体施工安排,施工过程中需在东、西两岸堤坝间(4#~33#水中墩)沿大桥方向铺设临时钢栈桥一座。栈桥按施工单位的施工设备和施工方案等因素进行布置,主栈桥在桥面宽度投影之外设置。东、西引桥与主桥交界处设置“错位加宽弯道”。西栈桥、东栈桥及跨航道栈桥右侧边线,与实体桥梁引桥水中桥墩、主桥边墩、辅助墩、主墩承台左侧边线,净距分别为4495m、4750m、4180mm、4600mm。
栈桥一般宽度8m,总长度为西栈桥+跨航道栈桥+东栈桥=740+150+557.35=1447.35m,栈桥两端桥头分别与东西两岸现有海防堤坝外施工便道相接。在各水中桥墩处垂直于主栈桥单侧修建支栈桥,主墩水中墩沿墩周设置一圈宽8m支栈桥,引桥墩、主桥边墩及辅助墩一侧设6m宽支栈桥,栈桥均采用钢管柱贝雷梁结构形式,主栈桥设计荷载不小于80吨,支栈桥荷载不小于100吨。位于主桥钢梁北侧段的栈桥,大吨位构件吊装位置需单独做加强型设计。通航段栈桥结构形式与主栈桥相同,通航时拆除,通航完成后重新架设。
二、栈桥结构形式
西栈桥+跨航道栈桥+东栈桥=740+150+557.35=1447.35m,栈桥桥头分别设置跨越东西两岸既有堤坝栈桥。主栈桥采用n×(2×(12+3+2×12)+(12+6+2×12))m的多跨连续布置方式,支点均设置在贝雷梁节点处(贝雷梁竖杆位置),双排柱制动墩靠近支栈桥。桥面标高5.8m(除桥头爬坡段外)。东栈桥(东引桥)、跨航道栈桥(主桥)考虑运输或架设70t钢梁、贝雷梁顶横梁采用I25b;西栈桥(西引桥)不考虑运输或架设钢梁、贝雷梁顶横梁采用I20b。
设计钢栈桥结构采用:贝雷梁+型钢+钢管桩。栈桥下部结构采用“钓鱼法”,履带吊配合DZ-60型或DZ-90型振动锤插打Ф630mm×10mm(主栈桥,跨航道栈桥及东栈桥对应支栈桥,单根长24m)或Ф529mm×10mm(东栈桥对应支栈桥、单根长26m)钢管桩。桩间剪刀撑横向连接,钢管桩与剪刀撑采用10mm厚钢板节点板连接。桩顶设牛腿加劲板,加劲板采用10mm厚尺寸为20cm×30cm的三角形钢板。上铺2I40b工字钢横梁,上部纵梁采用321贝雷梁,贝雷梁与横梁采用[10cm槽钢作为限位架。分配梁为I25b(I20b),间距30cm,分配梁工字钢通过纵向通长限位[10cm槽钢焊接形成整体,通过每3米设置2个反卡与贝雷梁固接,保证桥面系稳固。桥面板为厚10mm(花纹)钢板,两侧设防护栏杆,栏杆采用Φ48mm×3.0mm普通钢管焊接而成,整体高度1.2m,横杆两道,立杆间距按3m设置。
(一)主栈桥及主墩支栈桥
跨航道栈桥右侧边线,与主桥边墩、辅助墩、主墩承台左侧边线,净距分别为4750m、4180mm、4600mm,主桥主墩周围均设置支栈桥,单个主墩支栈桥长度为177m,主栈桥及主墩支栈桥桥面宽8m,下部采用Ф630mm×10mm钢管桩,单排3根,制动墩双排6根,制动墩处钢管桩横向及纵向均设连接,横向及纵向连接采用[20槽钢,焊接需满足相关规范要求。
(二)引桥及主桥边墩、辅助墩支栈桥
西栈桥、东栈桥右侧边线,与引桥水中墩承台左侧边线,净距为4495m。桥面宽6m,主桥辅助墩处支栈桥长51m,主桥边墩处支栈桥长39m,引桥墩支栈桥长33m。下部采用Ф630mm×10mm(东栈桥支栈桥及主桥边墩、辅助墩支栈桥)或Ф529mm×10mm(西栈桥支栈桥)钢管桩,单排2根,横向连接采用[20槽钢,焊接需满足相关规范要求。
(三)错位加宽弯道段
考虑到实用性和经济性,尽可能的让主栈桥靠近承台,既有利于钻孔平台施工组织又减少了支栈桥长度,节约了材料投入。西栈桥、东栈桥及跨航道栈桥右侧边线,与桥梁引桥水中桥墩、主桥边墩、辅助墩、主墩承台左侧边线,净距分别为4495m、4750m、4180mm、4600mm。西栈桥、东栈桥及跨航道栈桥宽度边线,与桥梁宽度边线,净距分别为0.5m、4m、8m。西栈桥、东栈桥及跨航道栈桥中心线,与桥梁中心线,间距分别为23m、27m、31m。西栈桥、东栈桥及跨航道栈桥中心线错位间距为4m,同侧栈桥边线错位间距为4m。综合以上原因及实际情况,在主桥东、西两端锚跨范围左右设置“错位加宽弯道”。
三、施工方法
1.钢管桩的运输
栈桥钢管桩进场后均在东、西岸码头附近堆场堆放和加工,采用随车吊将加工好的钢管运送至打桩点。车辆两侧设置栏杆或其它障碍物保护钢管桩,同时利用缆绳紧固,防止坠落;车厢装管采用多支垫堆放,垫木均匀放置,垫木顶面宜在同一平面上;钢管桩堆放形式应使随车吊在装管、运输和起吊时保持平稳,避免钢管桩变形。
2.钢管桩施工工艺
主栈桥及主墩支栈桥钢管桩的型号采用ф630×10mm、单根长24米,引桥墩、边墩及辅助墩支栈桥钢管桩的型号采用ф529mm×10mm、单根钢管桩柱长26米。东、西岸之间的栈桥钢管桩施工由两端采用“钓鱼法”逐步向中间施工。由50t或75t履带吊配合DZ60型或DZ90型振动锤插打钢管桩(50t履带吊最大起重重量50t,最大起重力矩1815KN.M。DZ90型振动锤最大激振力为579KN)。将钢管桩打设完毕后铺设上部结构,履带吊前移,继续下一孔的钢栈桥施工。
在已架设好的栈桥上,将1组长度为12米的贝雷梁悬挑架设,在端头安装临时导向架,采用全站仪控制钢管桩所在的位置(如在滩涂段也可将滩涂找平后,悬挑梁平方放于滩涂进行定位)。将钢管桩吊入定位架内,履带吊小钩起吊点在钢管桩1/3桩长位置,钢管桩的端头用双夹具固定。钢管桩在自身和振动锤重力下进入河床后,重新测设钢管桩的平面位置,满足要求后启动振动锤将钢管桩振入河床。振动过程中管理人员通过全站仪和锤球对管桩纵横向的垂直度进行观测,并通过对讲机指挥履带吊前后、左右摆动以调整钢管桩的垂直度。当钢管桩进入海床2~3m其平面位置及垂直度基本不会发生变化后,可松开吊钩,让钢管桩在振动锤的作用下继续打入。
钢管桩轴线定位允许偏差:单桩的纵横轴线位置偏差为±10cm,两桩之间的中心间距偏差为±10cm,垂直度控制在1%,发现偏差要及时纠正。
当首节钢管桩顶位于导向架以上1~1.5m左右时,停止振入,移开振动锤进行钢管桩接长。钢管桩接长采用对接满焊,焊缝饱满焊接质量符合规范要求,并增焊加劲板。钢管接长后继续进行管桩打入施工,直至设计计算深度;或进入持力层后,最后10击平均贯入度不超过2~4mm时停打或以振动锤工作电流控制(达到工作电流继续锤击,电流持续增大,直至超负荷停锤)。在施工过程中接长时按照以下工艺进行:
(1)接口清理
钢管桩对接前接口两侧30mm内的铁锈、氧化铁皮、油污清除干净,并显露出钢材的金属光泽。
(2)焊接
两钢管接头采用对接平焊,焊接为手工焊,按焊接工艺要求,焊接应控制走向顺序、焊接电流、焊缝尺寸。接头处采用4块200mm×200mm×10mm连接板,钢板必须保证焊缝密贴;每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不超过焊道表面的宽度,同一焊缝连续施焊,一次完成。
(3)焊缝清理及处理
焊缝焊接完成后,清理焊缝表面的熔磕和金属飞溅物,焊工自行检查焊缝的外观质量;如不符合要求,补焊或打磨,修补后的焊缝做到光滑圆顺,不影响原焊缝的外观质量要求。
3.横向连接及钢牛腿施工
(1)桩间横向连接
钢管桩插打施工完成后立即对相邻管桩之间进行横向连接,连接采用[20槽钢施做剪刀撑连接。由于钢管桩的施打存在一定误差,因此用于联接的槽钢下料长度要根据钢管桩间实测长度而定。每排墩钢管桩横向、制动墩钢管桩纵向、设置联接系的目的在于增强钢栈桥的稳定性和传力,因此必须保证联接系的焊接质量,联接系杆件与钢管间必须确保满焊。施焊前对焊接部位的钢管桩表面进行清理,去除锈皮、粘附的泥土等杂物,并保证表面干燥。焊接完成后,保证焊缝冷却前不接触到冷水。
钢管桩的联接施工是钢栈桥、钻孔平台施工中的重点、难点,由于施工环境恶劣、安全隐患多、施工中不可预见因素多、工期紧、任务重,因此在施工过程中首先要保证施工人员的安全;其次,在安全得到保证的前提下,一定要保证施工质量。焊接材料满足相关规范要求,并由专职电焊工进行施焊,焊缝质量必须满足行业标准要求。在施工中委派技术人员现场督促,对施工进行全过程监督、检查,将质量责任落实到具体的技术人员和操作人员,以确保施工质量。检查合格后方可进行下一道工序施工。钢管联接未施工完成前,不得转序进行上部结构的铺设。
退潮后桩间剪刀撑施工:退潮后,利用运输车辆起重设备将制作好的槽钢放到待安装位置,在设计位置剪刀撑下部焊接临时托板,利用人力将槽钢拉到设计位置点焊,然后采用挂篮,对剪刀撑进行焊接。
涨潮后桩间剪刀撑施工:涨潮时,将制作好的剪刀撑槽钢放置在标准舟节浮体上,利用人将浮体移动到待安装位置,将浮体作为安装平台,进行剪刀撑安装焊接。
(2)钢牛腿
钢管联接施工过程中及时进行钢管桩顶牛腿放样及焊接。若由于钢管桩偏位造成牛腿的安装位置无法与设计位置吻合时,采取补强措施进行加固。桩顶焊接钢牛腿加强局部受压、不需进行验算。桩顶与2I40b横梁采用钢板焊接固定。
4.下横梁施工
桩顶横梁为I40b双拼工字钢,可提前加工,在钢管桩施工完成后整体吊放,加工时,注意支点处的加劲立板焊接位置准确。实际安装时,若由于安装误差造成桩顶横梁与牛腿间不能紧密接触,则采用加垫薄钢板或钢楔等方法进行施焊调平处理。桩顶横梁与牛腿之间采用焊接固定。制动墩双排钢管桩纵向与横向承重梁之间采用焊接限位连接。
5.上部结构施工
(1)贝雷梁安装
贝雷片由上下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成,上下弦杆分别为双[10槽钢,斜杆和竖杆为I8工字钢,桁架构件材料为16Mn,每片桁架重270kg,单位长重量为90kg/m。
桩顶横梁架设完成后,采用75t履带吊吊装贝雷梁。单排贝雷梁吊装时设置两个对称起吊点,吊点距贝雷梁端部约1/4L,保持吊装过程中贝雷梁平衡,以避免吊装过程中产生扭曲应力。每一孔贝雷梁提前在加工场按组拼装好,整组运至施工现场由履带吊吊装于桩顶横梁上,调整好位置后,焊接门式限位架,将贝雷梁固定于桩顶横梁上。若由于安装误差造成横梁与贝雷间不能紧密接触时,必须在贝雷与连接垫板间加垫薄钢板的方法进行施焊调平处理。为增强贝雷梁横桥向抗失稳能力,在每二组贝雷梁间设计斜支撑连接,加强横桥向连接刚度。同时施工中,保证各构件间的焊接施工质量。
(2)上横梁及桥面板安装
贝雷梁安装每完成一跨后随即进行I20b、I25b横梁铺设、间距0.3m,工字钢采用75t履带吊吊装,吊装时设置两个对称起吊点,吊点距工字钢端部约1/4L,保持吊装过程中的平衡,以避免吊装过程中产生扭曲应力。工字钢与贝雷片之间采用U形钢板卡固定、工字钢底焊接槽钢限位在边组贝雷梁顶内侧。I20b、I25b横梁安装完成一跨后,铺设桥面10mm厚(花纹)钢板,钢板焊接在I20b、I25b横梁上。
6.安全防护栏杆施工
完成面板铺设后及时进行栈桥两侧安全防护栏杆安装。主栈桥、支栈桥桥面除与平台相交处外,其余位置均设置ф48*3mm钢管防护栏杆,防护栏杆立杆间距3m,立杆高度1.2m,设置两道横杆,横杆间距0.6m。栏杆立杆及横杆均涂装防锈漆、警示漆并在栈桥左、右侧护栏上每50m,间隔挂设救生圈一个。防护栏杆之间的焊接必须满足规范要求。
7.临电设施平台及电缆托架
主栈桥左侧每100米间距设置1个一级配电箱分线箱钢平台,平面尺寸1.5*1.5m,采用与桥面横向分配梁相同规格工字钢20b或25b,相同300mm间距焊接连接。第1个设置在4号墩处,第13个设置在33号墩处。主栈桥右侧每座支栈桥前侧或后侧位置设置1个二级配电箱钢平台,平面尺寸1.5*1.5m,采用与桥面横向分配梁相同规格工字钢20b或25b,相同300mm间距焊接连接。栈桥左侧或右侧每1.5米间距设置1根外伸0.6米长电缆钢托架,采用10号槽钢,焊接连接。各部位的焊接必须满足规范要求。
四、栈桥的拆除
1.栈桥拆除时间
支栈桥在对应桥墩施工结束后进行拆除;主栈桥待主桥钢混叠合梁安装完成、桥面系施工完成后停止使用进行拆除。
2.拆除工艺
拆除施工由“跨航道栈桥中间合龙段”开始向东、西两岸分别进行,栈桥拆除顺序由上向下进行,后装先拆、先装后拆。起重设备用75t履带吊,钢管桩拆除采用DZJ-60或DZJ-90振动锤。拆下的钢栈桥材料用平板车运输到码头附近堆场临时堆放,然后外运。工艺流程详见图2。
(1)桥面系割除
栏杆、面板、上横梁采用人工割除后,吊装上平板车转运到岸上材料堆放场地。
(2)贝雷梁拆卸
贝雷梁拆卸时将横联支撑架先行拆除,使贝雷梁形成两两相联的一组,然后,75t履带吊或25t吊车在后一孔将吊钩挂住待拆贝雷桁架梁组,人工拆除贝雷销,最后吊起放到吊车的后面,人工继续拆除贝雷桁架梁,搬运到岸上装上汽车存放到指定地点或位置。循环施工,直到全部贝雷梁拆除完毕。
(3)钢管桩拔除
单跨贝雷桁架拆除后,割除钢管桩顶面工字钢桩顶横梁及钢管桩间剪刀撑。振动锤用平板车转运到栈桥端头,安装DZ-60或DZ-90振动锤到钢管桩顶,待振动锤液压钳夹紧钢管桩后,启动振动锤,钢管桩周边土质在振动力作用下开始液化,履带吊缓慢将振动锤及钢管桩往上提动,逐渐将整根钢管桩拔出,并利用平板车通过栈桥转运到岸上。
(4)栈桥拆除注意事项
1)栈桥拆除施工期间,确保做好水上通航时的水域施工安全标志,特别在夜间施工时,要按规定设置水上通航交通时的指示灯。
2)入土钢管桩必须整根拔除,防止剩余桩头阻碍船只通航。
3)栈桥上部钢材在拆卸过程中,避免掉入海床造成对船只通航影响。
4)施工人员须严格遵照水上施工安全规定进行施工。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于深水地区主栈桥施工方法,其特征在于,所述用于深水地区主栈桥施工方法包括:
步骤一,钢管桩的运输:采用随车吊将加工好的钢管运送至打桩点;
步骤二,钢管桩施工:接口清理;焊接;焊缝清理及处理;
步骤三,横向连接及钢牛腿施工:桩间横向连接;钢牛腿;
步骤四,下横梁施工:桩顶横梁为双拼工字钢,在钢管桩施工完成后整体吊放;
步骤五,上部结构施工:贝雷梁安装;上横梁及桥面板安装;
步骤六,安全防护栏杆施工:完成面板铺设后及时进行栈桥两侧安全防护栏杆安装;
步骤七,临电设施平台及电缆托架:主栈桥左侧设置1个一级配电箱分线箱钢平台;栈桥左侧或右侧间距设置电缆钢托架。
2.如权利要求1所述的用于深水地区主栈桥施工方法,其特征在于,所述步骤一中钢管桩的运输方法包括:栈桥钢管桩进场后在东、西岸码头附近堆场堆放和加工,采用随车吊将加工好的钢管运送至打桩点;车辆两侧设置栏杆或其它障碍物保护钢管桩,同时利用缆绳紧固;车厢装管采用多支垫堆放,垫木均匀放置,垫木顶面在同一平面上。
3.如权利要求1所述的用于深水地区主栈桥施工方法,其特征在于,所述步骤二中钢管桩施工方法包括:主栈桥及主墩支栈桥钢管桩的型号采用ф630×10mm、单根长24米,引桥墩、边墩及辅助墩支栈桥钢管桩的型号采用ф529mm×10mm、单根钢管桩柱长26米;东、西岸之间的栈桥钢管桩施工由两端采用钓鱼法逐步向中间施工;由50t或75t履带吊配合DZ60型或DZ90型振动锤插打钢管桩,50t履带吊最大起重重量50t,最大起重力矩1815KN.M;DZ90型振动锤最大激振力为579KN;将钢管桩打设完毕后铺设上部结构,履带吊前移,继续下一孔的钢栈桥施工;
在已架设好的栈桥上,将1组长度为12米的贝雷梁悬挑架设,在端头安装临时导向架,采用全站仪控制钢管桩所在的位置;如在滩涂段也可将滩涂找平后,悬挑梁平方放于滩涂进行定位;将钢管桩吊入定位架内,履带吊小钩起吊点在钢管桩1/3桩长位置,钢管桩的端头用双夹具固定;钢管桩在自身和振动锤重力下进入河床后,重新测设钢管桩的平面位置,满足要求后启动振动锤将钢管桩振入河床;振动过程中管理人员通过全站仪和锤球对管桩纵横向的垂直度进行观测,并通过对讲机指挥履带吊前后、左右摆动以调整钢管桩的垂直度;当钢管桩进入海床2~3m其平面位置及垂直度基本不会发生变化后,可松开吊钩,让钢管桩在振动锤的作用下继续打入;
钢管桩轴线定位允许偏差:单桩的纵横轴线位置偏差为±10cm,两桩之间的中心间距偏差为±10cm,垂直度控制在1%,发现偏差要及时纠正;
当首节钢管桩顶位于导向架以上1~1.5m时,停止振入,移开振动锤进行钢管桩接长;钢管桩接长采用对接满焊,增焊加劲板;钢管接长后继续进行管桩打入施工,直至设计计算深度;或进入持力层后,最后10击平均贯入度不超过2~4mm时停打或以振动锤工作电流控制,达到工作电流继续锤击,电流持续增大,直至超负荷停锤;
在施工过程中接长时,钢管桩对接前接口两侧30mm内的铁锈、氧化铁皮、油污清除干净,并显露出钢材的金属光泽;两钢管接头采用对接平焊,焊接为手工焊,按焊接工艺要求,焊接应控制走向顺序、焊接电流、焊缝尺寸;接头处采用4块200mm×200mm×10mm连接板,钢板焊缝密贴;每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不超过焊道表面的宽度,同一焊缝连续施焊,一次完成;焊缝焊接完成后,清理焊缝表面的熔磕和金属飞溅物,焊工自行检查焊缝的外观质量;不符合要求,补焊或打磨,修补后的焊缝做到光滑圆顺。
4.如权利要求1所述的用于深水地区主栈桥施工方法,其特征在于,所述步骤三中横向连接及钢牛腿施工方法包括:
(1)桩间横向连接,钢管桩插打施工完成后立即对相邻管桩之间进行横向连接,连接采用[20槽钢施做剪刀撑连接;每排墩钢管桩横向、制动墩钢管桩纵向、施焊前对焊接部位的钢管桩表面进行清理,去除锈皮、粘附的泥土杂物,并保证表面干燥;焊接完成后,焊缝冷却前不接触到冷水;
退潮后,利用运输车辆起重设备将制作好的槽钢放到待安装位置,在设计位置剪刀撑下部焊接临时托板,将槽钢拉到设计位置点焊,然后采用挂篮,对剪刀撑进行焊接;
涨潮后桩间剪刀撑施工:涨潮时,将制作好的剪刀撑槽钢放置在标准舟节浮体上,将浮体移动到待安装位置,将浮体作为安装平台,进行剪刀撑安装焊接;
(2)钢牛腿,钢管联接施工过程中及时进行钢管桩顶牛腿放样及焊接;若由于钢管桩偏位造成牛腿的安装位置无法与设计位置吻合时,采取补强措施进行加固;桩顶焊接钢牛腿加强局部受压、不需进行验算;桩顶与2I40b横梁采用钢板焊接固定。
5.如权利要求1所述的用于深水地区主栈桥施工方法,其特征在于,所述步骤四中下横梁施工方法包括:桩顶横梁为I40b双拼工字钢,在钢管桩施工完成后整体吊放,加工时,加劲立板焊接位置准确;实际安装时,若由于安装误差造成桩顶横梁与牛腿间不能紧密接触,则采用加垫薄钢板或钢楔等方法进行施焊调平处理;桩顶横梁与牛腿之间采用焊接固定;制动墩双排钢管桩纵向与横向承重梁之间采用焊接限位连接。
6.如权利要求1所述的用于深水地区主栈桥施工方法,其特征在于,所述步骤五中上部结构施工方法包括:
(1)贝雷梁安装,贝雷片由上下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成,上下弦杆分别为双[10槽钢,斜杆和竖杆为I8工字钢,桁架构件材料为16Mn,每片桁架重270kg,单位长重量为90kg/m;桩顶横梁架设完成后,采用75t履带吊吊装贝雷梁;单排贝雷梁吊装时设置两个对称起吊点,吊点距贝雷梁端部约1/4L;每一孔贝雷梁提前在加工场按组拼装好,整组运至施工现场由履带吊吊装于桩顶横梁上,调整好位置后,焊接门式限位架,将贝雷梁固定于桩顶横梁上;若由于安装误差造成横梁与贝雷间不能紧密接触时,在贝雷与连接垫板间加垫薄钢板的方法进行施焊调平处理;在每二组贝雷梁间设计斜支撑连接,加强横桥向连接刚度;
(2)上横梁及桥面板安装,贝雷梁安装每完成一跨后随即进行I20b、I25b横梁铺设、间距0.3m,工字钢采用75t履带吊吊装,吊装时设置两个对称起吊点,吊点距工字钢端部约1/4L;工字钢与贝雷片之间采用U形钢板卡固定、工字钢底焊接槽钢限位在边组贝雷梁顶内侧;I20b、I25b横梁安装完成一跨后,铺设桥面10mm厚花纹钢板,钢板焊接在I20b、I25b横梁上。
7.如权利要求1所述的用于深水地区主栈桥施工方法,其特征在于,所述步骤六中安全防护栏杆施工方法包括:完成面板铺设后及时进行栈桥两侧安全防护栏杆安装;主栈桥、支栈桥桥面除与平台相交处外,其余位置均设置ф48*3mm钢管防护栏杆,防护栏杆立杆间距3m,立杆高度1.2m,设置两道横杆,横杆间距0.6m;栏杆立杆及横杆均涂装防锈漆、警示漆并在栈桥左、右侧护栏上每50m,间隔挂设救生圈一个。
8.如权利要求1所述的用于深水地区主栈桥施工方法,其特征在于,所述步骤七中临电设施平台及电缆托架包括:主栈桥左侧每100米间距设置1个一级配电箱分线箱钢平台,平面尺寸1.5*1.5m,采用与桥面横向分配梁相同规格工字钢20b或25b,相同300mm间距焊接连接;第1个设置在4号墩处,第13个设置在33号墩处;主栈桥右侧每座支栈桥前侧或后侧位置设置1个二级配电箱钢平台,平面尺寸1.5*1.5m,采用与桥面横向分配梁相同规格工字钢20b或25b,相同300mm间距焊接连接;栈桥左侧或右侧每1.5米间距设置1根外伸0.6米长电缆钢托架,采用10号槽钢,焊接连接。
9.如权利要求1所述的用于深水地区主栈桥施工方法,其特征在于,所述用于深水地区主栈桥施工方法还包括栈桥的拆除,所述栈桥的拆除方时间为:支栈桥在对应桥墩施工结束后进行拆除;主栈桥待主桥钢混叠合梁安装完成、桥面系施工完成后停止使用进行拆除。
10.如权利要求9所述的用于深水地区主栈桥施工方法,其特征在于,所述栈桥的拆除方法包括:拆除施工由跨航道栈桥中间合龙段开始向东、西两岸分别进行,栈桥拆除顺序由上向下进行,后装先拆、先装后拆;起重设备用75t履带吊,钢管桩拆除采用DZJ-60或DZJ-90振动锤;拆下的钢栈桥材料用平板车运输到码头附近堆场临时堆放,然后外运;
(1)桥面系割除,栏杆、面板、上横梁割除后,吊装上平板车转运到岸上材料堆放场地;
(2)贝雷梁拆卸,贝雷梁拆卸时将横联支撑架先行拆除,使贝雷梁形成两两相联的一组,然后,75t履带吊或25t吊车在后一孔将吊钩挂住待拆贝雷桁架梁组,拆除贝雷销,最后吊起放到吊车的后面,继续拆除贝雷桁架梁,搬运到岸上装上汽车存放到指定地点或位置;循环施工,直到全部贝雷梁拆除完毕;
(3)钢管桩拔除,单跨贝雷桁架拆除后,割除钢管桩顶面工字钢桩顶横梁及钢管桩间剪刀撑;振动锤用平板车转运到栈桥端头,安装DZ-60或DZ-90振动锤到钢管桩顶,待振动锤液压钳夹紧钢管桩后,启动振动锤,钢管桩周边土质在振动力作用下开始液化,履带吊缓慢将振动锤及钢管桩往上提动,逐渐将整根钢管桩拔出,并利用平板车通过栈桥转运到岸上。
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