维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年７月 水运工程 Ｐｏｒｔ＆Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｕ１．２００７ Ｎｏ．７ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．４０５ 第７期总第４０５期 浮运支架法安装大型钢引桥的施工 王志平 （舟山港务集团，浙江舟山３１６０００） 摘要：介绍了运用浮运支架法安装大型钢引桥的施工方法，并对钢引桥在栈桥上行走过程中的栈桥承载能力进行了验 关键词：大型钢引桥；浮运支架法；安装；承载力验算；具体施工方法 中图分类号：Ｕ ４４８．３６ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００２—４９７２（２００７）０７—００２２—０３ Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｒｇｅ Ｓｔｅｅｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ Ｂｒｉｄｇｅ ｂｙ Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｂｒａｃｋｅｔ Ｍｅｔｈｏｄ ＷＡＮＧ Ｚｈｉ——ｐｉｎｇ —．．．．．．．．．．．。．．． 目＝ Ｌ （Ｚｈｏｕｓｈａｎ Ｈａｒｂｏｒ Ｇｒｏｕｐ，Ｚｈｏｕｓｈａｎ ３１６０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅ ｓｔｅｅｌ ａｐｐｒｏａｃｈ ｂｒｉｄｇｅ ｕｓｉｎｇ ｆｌｏａｔｉｎｇ ｂｒａｃｋｅｔ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｃｈｅｃｋｉｎｇ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｐｐｒｏａｃｈ ｂｒｉｄｇｅ’Ｓ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ａｐｐｒｏａｃｈ ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ｍｏｖｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｔｒｅｓｔｌｅ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅ ｓｔｅｅｌ ａｐｐｒｏａｃｈ ｂｒｉｄｇｅ；ｆｌｏａｔｉｎｇ ｂｒａｃｋｅｔ ｍｅｔｈｏｄ；ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ；ｃｈｅｃｋｉｎｇ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ；ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ ｍｅｔｈｏｄ １工程概况 某滚装码头工程１ 栈桥的钢引桥长４０ ｍ宽 ７．５ ｍ，其制作在栈桥口完成。该钢引桥是目前 浙江省内重量最大的钢引桥（重达１１０ ｔ），跨度 大，且现场施工条件复杂，在离栈桥口２４ ｍ和 ２９ ｍ处各有一断桩群，两断桩间距１４ ｍ（图 １），故无法采用普通的起重船进行安装，而经 调查在本地区没有大型的起重船。项目部经过 现场仔细研究并结合实际情况，采用了浮运支 架法（即采用滚轮拖运与驳船辅助水上运输相 结合的方法）进行安装。由于安装时钢引桥须经 由栈桥牵引到安装位置，故须对栈桥面板的承载 能力进行必要的验算。现将施工前的承载力验算 ２栈桥承载能力验算＿１＿２ Ｊ图１断桩群位置示意图 ２．１可变荷载 钢引桥的荷载经由钢轨、档木传至栈桥面板 上，可按等效均布荷载来处理。由静力平衡可得 钢引桥作用于单侧钢轨上的力Ｐ＝Ｇ／２＝５２９．２ ｋＮ 故均布荷载大小为：ｑ＝３５．２８ ｋＮ／ｍ。因栈桥属简 和准备工作作简略说明，着重介绍其安装方法和 经过 支梁板结构，均布荷载的最不利荷载为均布荷载 满布于梁板上时，即在简支梁板的跨中位置处产 收稿日期：２００７—０５—２１ 作者简介：王志平（１９６７一），男，高级工程师，从事港口工程建设与管理。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第７期 王志平：浮运支架法安装大型钢引桥的施工 ・２３・ 生最大弯矩Ｍ￣＝２１６．０９ ｋＮ・ｍ。 ２．２永久荷载 ３具体施工方法［ ３．１施工准备工作 永久荷载为面板自重产生的均布荷载．则ｑｃ＝ １．３ ｋＮ／ｍ（设钢筋砼密度２ ５００ ｋｇ／ｍ ）。则面板的 自重所产生的弯矩为 ＝７．９６ ｋＮ・ｍ。 ２．３荷载组合 安装施工前，所有安装施工人员、机械船舶 到位．对人员按施工方案进行技术交底，对机械 设备进行调试。并对铺轨的场地进行平整，夯实。 在指定位置埋设地锚及设置滑轮组。人员、机械、 采用基本可变荷载和永久荷载两种荷载的组 合．则钢引桥施工时施加在简支面板跨中的最大 弯矩 ＝１．２ ＋１．４ ＝３１２．１ ｋＮ・ｍ。 ２．４面板承载力计算 空心面板的截面可根据面积、惯性矩和形心 位置不变的原则换算成等效工字形截面，截面换 算和计算所得的工字形截面的各参数如图２所示。 在外力作用下．Ｔ形截面的受力情况如图３所示。 根据水工砼结构设计规范，取 ＝１．３５， ＝１．１， Ｃ３０砼设计强度为Ｒ。＝１７．５ ＭＰａ，钢筋抗拉强度Ｒ ＝ ３＇４０ ＭＰａ，钢筋截面积为Ｏ．００２２ ｍ ，ｈｏ＝Ｏ．４８ ＩＴＩ， Ⅱ级钢筋的受压区高度界限系数 Ｏ．５５，该种钢 筋和Ｃ３０的砼配合使用时，截面最小配筋率为 ＝Ｏ．１５％。根据静力平衡，可得受压区混凝土高 度 ＝ ＝０．１３９ ｍ，￣，Ｊ ６ｆｉｏ＝Ｏ．２６４ ｍ，在计 算配筋率时近似地取下式： ＝ Ｌ，则该梁的配筋 Ｏ／Ｚｏ 率为／ｚ＝１．２２％＞Ｏ．１５％．该梁板的配筋为适筋梁。又 因受压区混凝土高度ｘ＝０．１３９ ｍ＜ｈ ，故该工字形截 面的受压区在翼缘板上。则根据力矩平衡原理，可 得面板的最大承受能力为Ｍ ＝６８０ ｋＮ・ｍ。综上所 述．栈桥面板完全能承受钢引桥施加的荷载。 ａ１ ｂ） ｃ） 图２空心板截面换算成等效工字形截面 图３受弯构件正截面承载能力计算图式 铺轨路线及滑轮设置如图４所示。 桥台 Ｅ — ： ｌ ， ＼ｊ ＼ ｌ一一 蝴’【』 ｌ● 。 ＼ ｌ ｌ ｆ一 ／Ｉ － — Ｉ‘ ———— Ｉ卜—一 注：１．本图尺寸均以ｍｍ为单位。 ２．钢丝绳先挂在牵引位置１牵引钢引桥，在钢引桥行至其端部高滑轮 组约５ｍ时再挂在牵引位置２上。 图４钢引桥安装平面布置示意图 图５轨道铺设图 ３．２钢引桥陆上拖运 安装前．先在钢引桥两肋中心线位置处每 隔５０ ｃｍ铺设一档方木，方木在钢引桥行走路 线上全程布置好，再在方木上铺设５根ＱＵ１００ 的重型钢轨（详见图５），钢轨由６ ｍ长和１ １ＴＩ 长两种尺寸组成．间隔交替铺设。在桥台钢引 桥搁置缺口上．在钢引桥两肋位置处铺垫方木 至与桥面上的方木基本一样高度。开始安装时， 用４个５００ ｋＮ螺旋式千斤顶将钢引桥缓缓顶 起．拆除其制作时架在下面的支撑物，然后缓 慢地将千斤顶回油，平稳地将钢引桥降落在由 方木和轨道支撑的滚筒上。然后用卷扬机缓慢、 匀速地牵引钢引桥沿方木和轨道铺设而成的运 输路线前进。由于钢轨数量有限，不能全程铺 设．当钢引桥末端行至１．０ ｍ长的轨道上时，就 把后边的６．０ ｍ轨道拆除调至前面铺设使用。在 牵引过程中．两台卷扬机一定要保持同步，同 时派专人不时地检查钢引桥前进的方向正确与 否。若方向有偏时，则及时调整其前进的方向。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・２４・ 水运工程 ２００７正 当钢引桥行至其前端在栈桥桥台口外沿线外１６ ｒｎ处时．即停止前进，准备进行水上拖运安 装。 ３．３钢引桥水上拖运及安装 钢引桥行至栈桥口外时，将趸船拖运并准确 定位至待安装位置，经过对施工现场的潮位统 计，再比较趸船支座和方驳的干舷高后，决定在 图７ 断面图 潮水涨至约４．００ ｍ（吴淞高程）时进行方驳浮架 的架设。在水位达到预定高程时，将一艘２００ ｔ 平底方驳拖运至钢引桥下，其位置以方驳前沿与 钢引桥前端距离为２—３ ｒｎ为宜。然后将方驳的缆 绳系在附近相邻的构造物（如系缆墩等）上。接 着在驳船上钢引桥的两肋位置处铺垫方木，铺垫 的方木总高度以其顶面离钢引桥底面尚余２０—３０ ｃｍ为宜，详见图６—８。当潮水涨至方驳与钢引桥 相接触时，即用钢丝绳将方驳与钢引桥固定住。 待方驳将钢引桥托起时，开动卷扬机牵引钢引桥 顶推着方驳向趸船靠近。在向趸船靠近的过程 中，用卷扬机牵引系在各处的缆绳来移动方驳， 以此来调整钢引桥的平面位置．使钢引桥能准确 到达趸船的搁置点。在钢引桥搁置在趸船的搁置 点上后，将钢引桥与趸船用锚链连接．解开固定 方驳与钢引桥的钢丝绳后向方驳里注水。当方驳 与钢引桥分离．即将方驳拖离施工现场。钢引桥 与栈桥连接的一端采用在钢引桥的中间位置设一 钢木混合平台．两边用５０ ｔ千斤顶顶起．利用 千斤顶的行程及逐层拆除钢木平台的原理．反 复几次，将钢引桥安放到栈桥指定位置，或采 用５０ ｔ汽车吊直接吊起钢引桥拆除下面的钢木 架。并及时将锚链栓好。 Ａ ＩＢ 图６浮运支架图 Ｉ 图８ Ｂ—Ｂ断面图 ４结语 在该工程特定的施工条件下，采用本文所介 绍的施工方法进行大型钢引桥的安装是较好的选 择：１）经济性。若采用大型浮吊来进行安装．则 大型船机调遣费、使用费等是非常昂贵的，而本 方法则只用一艘中型的方驳和一艘用于拖运趸船 的拖轮即可。因此，该施工方法即使用于现场施 工条件较好的大型钢引桥的安装也不失为一种节 省安装成本的好办法。２）安全性。若是潮位太 低，即可暂停施工，等候下一高潮位再行施工也 可。且不必担心钢引桥的安全性，只要潮水涨落 不是非常急而难以泊船，则２００ ｔ至４００ ｔ的方驳 完全可以保证钢引桥的安全。３）缩短工期。在普 通潮位情况下，采用该施工方法进行大型钢引桥 的安装只需１—２ ｄ，而采用大型浮吊安装的话．则 船舶的调遣在１—２ ｄ内都不能完成。 参考文献： …１ ＪＴＪ ２８９－－１９９９，港口工程钢结构设计规范 【２ ＪＴＪ２１ ２１５—１９９８，港口工程载荷规范［ｓ】． ［３】 ＪＴＪ ０４１－２０００，公路桥涵施＿丁技术规范 ［４】许四发，贝沆．泉州刺桐大桥主桥墩及桥台施工技术ＩＪ１ ．重庆建筑大学学报，２００１（５）：７１—７５．