復(fù)雜環(huán)境下大型鋼套箱現(xiàn)場(chǎng)拼裝及下放技術(shù)

盛瑋佳，王志豪

（中交二航局第四工程有限公司，安徽 蕪湖 241000）

1 工程概況

富翅門大橋工程路線總長(zhǎng)2.01 公里，沿線設(shè)置富翅互通、富翅門大橋、岑港互通3 大組成部分。富翅門大橋主橋采用雙塔單索面結(jié)合梁斜拉橋橫跨響礁門水域，9#主墩承臺(tái)采用帶倒角的矩形結(jié)構(gòu)，承臺(tái)橫橋向43.80m、縱橋向23.4m、高度6.5m，采用有底雙壁防撞鋼套箱模板施工承臺(tái)。

圖1 鋼套箱設(shè)計(jì)平立面圖

主墩承臺(tái)橋處水域?qū)儆诜钦?guī)半日淺海潮港類型，水域流速大，且有強(qiáng)烈漩渦；潮差大，最大潮差5.4m，平均潮差1.91m。漲潮測(cè)點(diǎn)最大流速為165cm /s，落潮測(cè)點(diǎn)最大流速為293cm /s，最大波高6.1m。施工期間的大流速、高波浪對(duì)鋼套箱拼裝及下放均會(huì)產(chǎn)生較大影響。

2 鋼套箱現(xiàn)場(chǎng)拼裝

2.1 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作

26 根鉆孔樁均施工完成后，移除鉆孔平臺(tái)頂面設(shè)備，逐步拆除護(hù)筒區(qū)平臺(tái)貝雷、牛腿和平聯(lián)等結(jié)構(gòu)，拆除完成后在護(hù)筒外圍焊設(shè)型鋼牛腿，牛腿上焊接HN600×200 型鋼平臺(tái)梁，形成頂面標(biāo)高為+1.6m 的鋼套箱拼裝平臺(tái)，用于拼裝鋼套箱底板和側(cè)壁。拼裝平臺(tái)如下圖。

由于該鋼套箱自重大，在壁體拼裝過程中，拼裝平臺(tái)承受的豎向荷載較大，因此對(duì)拼裝平臺(tái)下設(shè)置的牛腿焊接質(zhì)量要求高。對(duì)牛腿的焊接質(zhì)量的控制和檢查是保證整個(gè)鋼套箱拼裝安全的重要環(huán)節(jié)。

圖2 鋼套箱拼裝平臺(tái)布置圖

圖3 鋼套箱拼裝平臺(tái)側(cè)面圖

2.2 拼裝設(shè)備選型，吊裝方案設(shè)計(jì)

主墩鋼套箱底板、壁板根據(jù)吊重及結(jié)構(gòu)要求均分成4 塊，在船廠進(jìn)行加工制作。完成后，由駁船運(yùn)輸至橋位處采用大型起重船進(jìn)行拼裝。

2．2．1 起重船選型

鋼套箱總重約821t，根據(jù)鋼套箱的分塊，最大重量為150.2t，選擇宇航起重09 起重船進(jìn)行鋼套箱拼裝。

亳文化的譯介主體是多元的，有亳州市政府部門如宣傳部、新聞辦、文化旅游局、旅游公司、景區(qū)管理部門，以及譯員、審校員等。在亳文化譯介中，亳州市政府部門應(yīng)發(fā)揮主導(dǎo)作用，市宣傳部、新聞辦等聯(lián)合文化旅游局制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和政策來規(guī)范亳文化的譯介。旅游公司、景區(qū)管理部門等應(yīng)積極參與亳文化的譯介與傳播活動(dòng)，提高工作人員的宣介意識(shí)與能力。譯員和校對(duì)人員應(yīng)提高理論水平與譯介能力，增強(qiáng)責(zé)任與擔(dān)當(dāng)意識(shí)，嚴(yán)把譯文質(zhì)量關(guān)，使得亳文化的內(nèi)涵準(zhǔn)確、有效地傳遞給國(guó)外受眾。

宇航起重09 300t 自航全回轉(zhuǎn)浮吊起重參數(shù)如下表所示：

起重性能參數(shù)滿足鋼套箱下放要求。

表1 宇航起重09 主要起重參數(shù)表

2．2．2 起重船就位選擇

300t 起重船駐位于9#墩大里程側(cè)，平行于9#墩承臺(tái)橫橋向拋錨定位，船首前端拋錨受到平臺(tái)干擾，采用交叉錨拋錨定位，后錨由于水域較為寬闊，采用八字錨拋錨。定位后起重船外側(cè)邊緣距離橋跨中心線125m。此時(shí)起重船吊裝節(jié)段A 的最不利工作半徑為25.1m，節(jié)段B 的最不利工作半徑為38.3m，通過查詢起重參數(shù)表，大臂角度分別為680、510，吊重、吊高均滿足起重船起吊節(jié)段A（重150.2t）、節(jié)段B（重114.2t）作業(yè)要求。

起吊時(shí)，駁船停靠于起重船的右側(cè)。起重船旋轉(zhuǎn)大臂，落大鉤、掛上鋼絲繩，將套箱塊體提升以后，運(yùn)輸駁船駛離施工現(xiàn)場(chǎng)。見圖4。

圖4 起重船拋錨就位

2．2．3 吊點(diǎn)與吊耳布設(shè)

鋼套箱根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸、吊重、起重船性能，單塊鋼套箱壁體上設(shè)置4 個(gè)吊點(diǎn)，起重船每個(gè)主鉤分別掛2 個(gè)吊點(diǎn)同時(shí)起吊，保證鋼套箱起吊過程的平穩(wěn)。見圖5、圖6。

圖5 節(jié)段A 吊點(diǎn)設(shè)置

圖6 節(jié)段B 吊點(diǎn)設(shè)置

2．2．4 吊索選擇與計(jì)算

鋼套箱結(jié)構(gòu)尺寸較大，自重包括吊索、掛腿等其它輔助材料一起約160t，設(shè)置4 點(diǎn)吊，吊索與水平面夾角按60°計(jì)算：

F=（1600/4）*1/sin60°=462KN

鋼絲繩安全系數(shù)取6，鋼絲繩計(jì)算拉力為462×6=2772KN。

2.3 底板安裝

在拼裝平臺(tái)主梁頂提前標(biāo)示出承臺(tái)套箱外輪廓線，300t 起重船在大里程側(cè)拋錨就位，根據(jù)先底板后側(cè)壁板的順序安裝鋼套箱。底板分塊直接起吊安裝，底板安裝就位以后，采用自動(dòng)焊將兩塊底板型鋼和面板分別焊接牢固。底板安裝完成后，在底板上測(cè)量并標(biāo)示出承臺(tái)的理論縱橫軸線和壁體的安裝軸位，以保證后續(xù)準(zhǔn)確安裝側(cè)壁板。

2.4 懸挑梁體系安裝

底板拼裝焊接到位后，在相應(yīng)的鋼護(hù)筒上安裝承重懸挑梁體系、液壓設(shè)備，掛腿和千斤頂之間采用Φ15.2（fpk=1860Mpa）鋼絞線，確保懸挑梁體系開始參與受力，提高套箱拼裝的安全性和可靠性。見圖7。

圖7 懸挑梁體系設(shè)置

2.5 壁板安裝

為了控制整個(gè)套箱在拼裝時(shí)維持平衡狀態(tài)，側(cè)壁安裝遵循先安裝一側(cè)套箱倒圓角壁體（即壁體A），再對(duì)稱安裝兩塊直線段壁體（即壁體B），最后安裝另一側(cè)倒圓角壁體進(jìn)行合龍。

（1）壁體與壁體連接。各側(cè)壁板之間使用經(jīng)過熱鍍鋅的高強(qiáng)六角螺栓連接。根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果，施加在高強(qiáng)度螺栓上的初擰力矩為400N.m，終擰鎖緊力矩為1000N.m。

（2）壁體與底板的連接。壁體與底板之間通過連接主梁銜接。底板外側(cè)設(shè)置延伸型鋼連接主梁，連接主梁與底板之間通過設(shè)置封邊槽鋼采用M20 栓接。拼裝過程中將壁體擱置在連接主梁上進(jìn)行局部調(diào)整，直至滿足精度要求，并在底口連接主梁位置通過鋼板進(jìn)行限位，來提高側(cè)壁板的安裝精度和效率。

3 鋼套箱整體下放

3.1 下放時(shí)間

鑒于富翅門水域漲潮流速小于落潮流速的特點(diǎn)，為減小水流對(duì)鋼套箱下放的影響，選擇在低平潮階段進(jìn)行鋼套箱的下放。

3.2 下放準(zhǔn)備

（1）鋼套箱檢查。套箱拼裝到位后，對(duì)焊縫位置、栓拼縫進(jìn)行檢查，并檢查套箱的水密性。

（2）下放設(shè)備調(diào)試及檢查。下放設(shè)備調(diào)試包括液壓系統(tǒng)調(diào)試、下放油缸調(diào)試、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試，檢查各自是否能夠正常運(yùn)行并達(dá)到符合要求的最佳工作性能狀態(tài)，并檢查下放支撐結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)外部條件以及各種應(yīng)急措施和預(yù)案

（3）試吊。下放前，先將套箱整體頂升5cm，檢查各受力部位的焊縫及連接，檢查合格后，繼續(xù)將套箱頂升50cm，拆除套箱的下方拼裝平臺(tái)，準(zhǔn)備下放套箱。見圖8。

圖8 鋼套箱下放準(zhǔn)備完成

3.3 鋼套箱下放

整個(gè)下放高度為7.18m，鋼套箱下放至理論位置還有50cm 時(shí)，測(cè)量其四角高差，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。此后，每10cm 一測(cè)，直至距理論位置3～5cm，停止下放，調(diào)整其平面位置。直至滿足設(shè)計(jì)規(guī)定及規(guī)范要求時(shí)，將鋼套箱下放到位。見圖9。

圖9 鋼套箱下放到位

控制要點(diǎn)：

（1）嚴(yán)格控制鋼絞線偏移鉛垂線的角度；

（2）提升、下放時(shí)的注意定期監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)；

（3）各吊點(diǎn)的油壓限制在提升力要求范圍+1～2MPa；

3.4 拉壓桿轉(zhuǎn)換

拉壓桿的上鉸支座設(shè)置在護(hù)筒外圍，先將每根護(hù)筒外周的拉壓桿上端松開，然后逐一進(jìn)行拉壓桿上鉸支座的焊接。焊接完成后，逐一將拉壓桿上端銷孔與上鉸支座之間用螺栓銷接到位。逐漸卸去鋼絞線受力，轉(zhuǎn)換由拉壓桿受力。本項(xiàng)目鋼絞線不做拆除，作為鋼套箱澆筑混凝土過程中的安全儲(chǔ)備。

4 結(jié)論

從富翅門大橋雙壁有底鋼套箱現(xiàn)場(chǎng)施工效果來看，比較成功，鋼套箱拼裝過程順利，拼接精度高，現(xiàn)場(chǎng)施工安全可控，該鋼套箱施工工藝可行，可以加以推廣運(yùn)用。