桥梁深水基础钢吊箱、钢套箱浮运重型锚定位施工方法技术

技术编号:1922212 阅读:318 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
桥梁深水基础钢吊(套)箱浮运重型锚定位施工方案,涉及桥梁深水基础施工对钢吊(套)箱采用浮运及重型锚定位系统+定位桩定位的施工方案。本发明专利技术主要包括以下两部分:钢吊(套)箱浮运到墩位后,采用重型锚定位系统对钢吊(套)箱进行平面精确定位;采用结构钢护筒作为定位桩,对钢吊(套)箱进行竖向精确定位,并形成固定平台作为钻孔桩的施工平台。本发明专利技术通过重型锚定位系统、预拉系统和结构钢护筒定位桩对钢吊(套)箱进行满足设计要求的精确定位,形成固定平台,进行钻孔桩施工,确保钢护筒、桩中心平面位置及垂直度能满足设计要求所需的的精度。本施工方案对水深流急、水位涨落及水流速度变化频繁的河流(包括潮汐河流)具有很强的适应性。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及桥梁深水基础施工对钢吊(套)箱采用浮运及重型锚定位系统+定位桩定位的施工方案。
技术介绍
随着我国经济的迅速发展,需要建设的桥梁日益增多,大型桥梁深水基础一般采用普通双壁钢围堰施工,这种施工方法存在以下3个方面的问题1、工期长,双壁钢围堰需要在墩位处接高下沉至河床面以下一定深度,水上拼接工作量大,基础施工一般需要两个枯水期;2、成本高,水上拼接钢围堰要投入数量较多的大型起吊设备,施工风险大,而且要渡洪;3、钢围堰主要在水上拼接,施工安全质量保证的难度很大。还有一种采用先建立固定平台,再在墩位处拼接钢吊(套)箱的施工方法,这种施工方法也存在以下3个方面的问题1、工期长,固定平台的建立、拆除、钢吊(套)箱拼接必须在墩位处进行,不能平行作业;2、成本高,固定平台是临时结构,固定平台建立拆除和钢吊(套)箱拼接都是水上施工,成本很高;3、在水文条件复杂、桥位地质条件复杂的情况下,固定平台建立的难度大,施工期间平台的安全稳定性难以保证。另一种是钢吊(套)箱浮运到墩位处,采用重型锚+定位船+导向船方案对钢吊(套)箱进行平面精确定位,然后根据计算插打一定数量的结构钢护筒作为定位桩,钢吊(套)箱与定位桩固结,形成固定平台进行钻孔桩施工。在水文条件变化复杂的情况下,采用重型锚定位系统对钢吊(套)箱进行平面精确定位具有很大的难度。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现状,旨在提供一种整体刚度大、适应水文条件变化的能力强、定位精度高、浮态各向稳定性好、占用水域范围小、施工工期短、安全可靠、质量易于保证且经济合理的桥梁深水基础钢吊(套)箱施工方案。本专利技术目的的实现方式为,桥梁深水基础钢吊(套)箱浮运、重型锚定位施工方案,具体施工步骤为2)钢吊(套)箱制造,采用竖向分段、平面分块制造,2)钢吊(套)箱在总装台上进行合拢焊接,采用适应滑道下滑入水,选择一艘主拖轮、2~4艘邦拖轮将钢吊(套)箱浮运至墩位,3)钢吊(套)箱浮运后在浮态下初步定位, 4)钢吊(套)箱浮运后在浮态下精确定位,定位系统由导向船组、前后定位船及其重型锚碇组成,定位船上设置相应吨位的电动系泊绞车作为绞锚设备,锚碇有主锚、尾锚、边锚、各锚碇采用重型锚,并相应配备了大直径锚链和钢丝绳,5)打结构钢护筒作为定位桩对钢吊(套)箱进行竖向精确定位,6)钢吊(套)箱与定位桩固结后形成固定钻孔平台,兼作钻孔桩施工平台,7)在钢吊(套)箱和定位桩钢护筒形成的固定平台上插打其它钢护筒,并先期进行钻孔桩施工,最后钻填定位桩钢护筒,8)承台施工钻孔桩施工完成后,先进行钢吊(套)箱封底混凝土施工,然后进行承台施工,9)拆除钢吊(套)箱。本方案主要包括以下2部分①钢吊(套)箱浮运到墩位后采用重型锚定位系统对钢吊(套)箱浮态进行平面精确定位。②采用结构钢护筒作为定位桩对钢吊(套)箱进行竖向精确定位并形成固定平台作为钻孔桩施工平台。具体施工流程为钢吊(套)箱在工厂进行竖向分段、平面分块制造,在总装台上进行合拢焊接,定位系统施工,钢吊(套)箱滑移下水自浮,并浮运至墩位;调整钢吊(套)箱平面位置,进行初定位;主尾锚及导向船边锚施加预拉力,对钢吊(套)箱进行平面精确定位;插打定位桩钢护筒,钢吊(套)箱与定位桩固结,形成固定平台;在平台上进行钻孔桩施工;钢吊(套)箱内封底、抽水,进行承台施工;拆除钢吊(套)箱。钢吊(套)箱采用竖向分段、平面分块制造,每块重量控制在起吊设备起重曲线范围内。钢吊箱所用板材、型材在胎架上焊拼成型,所有焊缝进行探伤检查,确保水密性良好。各段、块在总装台上进行合拢焊接。拼装、检测后,选择适应滑道和航运条件,确保吊箱下水和浮拖过程的安全可靠,其措施主要有滑道前端水深应满足要求;钢吊箱在滑道上刚浮起时,因后端支点受力较大,钢吊箱后端的强度和刚度应加强;浮拖时除航道水深条件应满足要求外,还应有监督船只前后护船航行;选择4级风以下的小潮期进行浮拖。浮拖选择一艘主拖轮、2~4艘邦拖轮,以保证浮拖的稳定性。钢吊(套)箱浮运后在浮态下精确定位,定位系统由导向船1、14、定位船6、13、15、前后定位船8、9、定位船边锚3、6、导向船边锚4、11、主锚7、20、尾锚10、21、锚绳16、锚链17、18、19、钢吊箱5等组成(见图1)。定位系统的作用是保证钢套箱2在水流5流力、风力等外荷载作用下,其平面位移能满足插打定位钢护筒时,轴线偏差小于±5cm的精度要求。定位船6、13、15起到确定、调整导向船1、14和钢套箱2、钢吊箱5的位置,调节尾锚10、21、主锚7、20受力的作用,并对钢套箱、钢吊箱具有安全防护作用。定位船上还设有相应吨位的电动系泊绞车作为绞锚设备。导向船1、14由2艘大型工程铁驳组成,两铁驳通过两组联结梁连成整体,导向船体系既作为调整、确定钢套箱、钢吊箱位置的约束体系,又作为基础施工的辅助工作平台。在墩位上下游及两侧抛设重型锚碇,并选配大直径锚绳16和锚链17、18、19。主锚7、20、尾锚10、21和导向船边锚4、11采用重锚,锚碇数量少、受力明确,调锚作业量少;与重锚相配套,相应采用大直径锚链17、18、19和锚绳16,锚绳单位长度重量较重,有效减小水文条件变化对锚绳垂度的影响。尾锚10、21主要作用是承受定位系统预拉力和风力。锚碇系统的计算公式与系数选定,主要依据《公路工程施工技术手册·桥涵》中有关锚碇计算部分。导向船组将钢吊(套)箱浮运至墩位处,将后定位船上的锚绳及拉缆分别过至导向船组上,导向船组下游侧的两根边锚锚绳暂不交叉,两根尾锚锚绳暂过至导向船尾部系结,后定位船暂系泊于导向船组一侧。本专利技术还(1)设置大吨位预拉力,选择适当水位(潮位)施加预拉力有效减小锚绳的非弹性变形,大大减小流速变化、水位变化对钢吊(套)箱平面定位精度影响;(2)发挥重锚抗上拔力能力强的优点,有效缩短锚绳长度,减小水文条件变化产生的弹性变形与非弹性变形,从而减少锚绳调整的频率,提高定位的精度与效率;(3)配置大吨位绞锚设备,使绞锚操作简便易行,提高调锚效率;(4)将钢吊(套)箱通过牛腿均匀支承于导向船组上,有效增加了整个体系的稳定性与刚度,并可实施精确调整;(5)根据实测的钢吊(套)箱平面位置随水文条件的变化规律微调定位系统或调整拉缆,将钢吊(套)箱定位于紧靠设计墩位的一理想位置。钢吊(套)箱5、2与定位桩固结形成固定钻孔平台(见图2),在钢吊(套)箱和定位桩钢护筒形成的固定平台上插打其它钢护筒25,并先期进行钻孔桩施工,最后钻填定位桩钢护筒。由于钢吊(套)箱加长了钢护筒的导向、减少了钢护筒承受的水流冲击力,同时钢护筒上方有护筒上导向架22,因此能有效保证钢护筒的垂直度要求。钻孔桩施工完成后,先进行钢吊(套)箱封底混凝土施工,然后进行承台施工。本专利技术钢吊(套)箱采用浮运及重锚定位系统+定位桩的施工方案,具有整体刚度大、定位稳定性好、适应水文条件变化的能力强、定位精度高、占用水域范围小、施工周期短、安全可靠、抗施工风险能力强、质量易于保证、经济合理等独到的优点。附图说明图1定位系统平面布置2、3定位桩及固定平台纵向、水平向示意2中23船、24河床面、26基岩具体实施方式本专利技术的施工方案主要包括以下2部分①钢吊(套)箱浮运到墩位后采用重锚定位系统对钢吊(套)箱浮态进行平面本文档来自技高网...

【技术保护点】
桥梁深水基础钢吊(套)箱浮运重型锚定位施工方案,具体施工步骤为: 1)钢吊(套)箱制造,采用竖向分段、平面分块制造, 2)钢吊(套)箱在总装台上进行合拢焊接,采用适应滑道下滑入水,选择一艘主拖轮、2~4艘邦拖轮将钢吊(套)箱浮运至墩位, 3)钢吊(套)箱浮运后在浮态下初步定位, 4)钢吊(套)箱浮运后在浮态下精确定位,定位系统由导向船组、前后定位船及其重型锚碇组成,定位船上设置相应吨位的电动系泊绞车作为绞锚设备,锚碇有主锚、尾锚、边锚、各锚碇采用重型锚,并相应配备了大直径锚链和钢丝绳, 5)打结构钢护筒作为定位桩对钢吊(套)箱进行竖向精确定位, 6)钢吊(套)箱与定位桩固结后形成固定钻孔平台,兼作钻孔桩施工平台, 7)在钢吊(套)箱和定位桩钢护筒形成的固定平台上插打其它钢护筒,并先期进行钻孔桩施工,最后钻填定位桩钢护筒, 8)承台施工:钻孔桩施工完成后,先进行钢吊(套)箱封底混凝土施工,然后进行承台施工, 9)拆除钢吊(套)箱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:秦顺全宋伟俊粟杰尤继勤李德坤涂满明朱云翔陈理平邹焕华汤利华
申请(专利权)人:中铁大桥局集团有限公司
类型:发明
国别省市:83[中国|武汉]

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