架桥机拆除方案
更新时间:2023-11-05 16:14:01 阅读量: 综合文库 文档下载
第一章 工程概述
1.1 工程概况
上海长江大桥工程位于上海市东部,由长兴岛跨越长江口的北港,至崇明陈家镇,全长约16.55km,本标段为堡镇沙非通航孔60m跨连续梁,桩号范围为k17+318~k19+238。桥梁结构采用六至七跨预应力混凝土节段连续箱梁,墩号范围:PM81~PM111。跨径组合:3×(6×60m)+2×(7×60m)=1920m。平面线形:k17+318~k18+158.170位于半径R=7000m圆曲线上,k18+158.170~k19+238位于直线上。桥面最大纵坡2.88%,最小纵坡5‰,竖曲线半径R=14000~15000m,桥面横坡2%。
箱梁采用单箱双室斜腹板截面结构,箱梁顶板宽16.95米,底板宽7.0米,翼缘板长度为3.9m,梁中心高为3.6m。部分墩桥面标高见下表:
桥面标高表
墩 号 桥面标高(m)
Pm80 +24.106 Pm81 +23.806 Pm110 +34.575 Pm111 Pm112 +35.904 +36.975 1.2 自然条件及周边环境 1.2.1 地形地貌
拟建桥址场区地貌类型陆域和近岸处为河口、砂嘴、砂岛和沙滩地貌,水域为河床、江心暗砂地貌。
崇明岛陆域区地势平坦,分布有较多的明浜和鱼墉;崇明岛地面标高约3.3~3.4m,大堤高程约5.9m。北港水域江底呈现南北两个水道。南水道宽约4.2公里,呈宽状“U”字形,水深16~18m,江底略有起伏,幅度约3~4m;北水道宽约800m,最大水深约16m。江堤外普遍分布有潮滩。水下砂体较多,在近崇明岛北港北侧分布有一宽约2.7公里的暗砂(堡镇沙),砂体呈现NW—SE走向,与长江迳流方向基本一致,砂体表面较平,最浅处深仅几米,落潮时已露出水面。
B6标地处堡镇沙浅滩,所在水域两端各有2~3跨低水位水深在2m以上,其余桥位水深均不足1m,最低潮位时部分河床露出水面。 1.2.2 水文
(1)、潮流
桥区涨潮平均流向稳定在294°~234°之间,流速在0.30~0.88m/s之间,涨急流向基本稳定在297°~324°之间,流速在0.54~1.86m/s之间;落潮平均流向基本稳定在137°~144°之间,流速在0.42~1.14m/s之间,落急流向基本稳定在140°~144°之间,流速在0.93~1.64m/s之间。
(2)、潮汐
潮位位特征值汇总表
实测最高潮位 实测最低潮位 平均高潮位 平均低潮位 平均涨潮历时 平均落潮历时 高潮累计频率10%潮位 低潮累计频率10%潮位 (3)波浪
5.67m(81.9.1) -0.19m(69.4.5) 3.33m 0.86m 4h48min 7h38min 4.10m 0.52m 北港设计波要素(50年一遇)
波向 NW(NNW) NNE(NNE) ESE(E) 1.2.3 气象
设计波高(m) 1% 4% 3.07 2.60 2.16 1.82 3.40 2.89 13% 2.12 1.47 2/34 平均周期(s) 5.17 4.28 5.44 桥区属亚热带海洋性季风气候,冬冷厦热,四季分明,春季多雾,夏季常受台风影响,冬季偶尔降雪,气候温和,雨量充沛。
长江口地区为属东亚季风区,以偏北区风和东南偏南风为多,西南偏西风出现最少。风向随季节而变化,4~8月盛行南向风,其中7月以南向偏东风为多,11月~翌年2月盛行偏北风。实测十分钟平均最大风速均为25.0m/s。
(1)、气温(宝山气象站,1959~1990年)
历年极端最高气温 38.1℃(1953年8月25日) 历年极端最低气温 -9.4℃(1958年1月16日) 多年平均气温 15.6℃ 最高月平均气温 27.2℃
最低月平均气温 4.1℃ (2)、降水(长兴气象站,1960~1990年)
最大年降水量 1324.8mm(1983年) 最小年降水量 687.1mm(1978年) 年平均降水量 989.1mm 年平均雨天 120天 (3)、雾
多年平均雾日 28天 最多年雾日 40天 最少年雾日 17天 (4)风
长江口地区为属东亚季风区,以偏北区风和东南偏南风为多,西南偏西风出现最少。风向随季节而变化,4~8月盛行南向风,其中7月以南向偏东风为多,11月~翌年2月盛行偏北风。实测十分钟平均最大风速均为25.0m/s。 1.2.4 周边环境
B6标范围内下游侧布置6m宽栈桥,栈桥顶面标高+6.0m,距离承台边缘净距离约6m。
第二章 设备概述
上下游幅箱梁各布置一台架桥机。架桥机拼装至Pm112墩边跨时结束,架桥机拆除在Pm110墩~Pm112墩之间进行。
在Pm79墩提梁站设有一台180t提梁龙门吊,龙门吊轨距29m,支腿位于Pm79~Pm80桥面箱梁外侧斜腹板上,起升高度8m(轨道上)。
本方案针对两台架桥机和一台龙门吊的结构特点和构件重量,根据施工进度,在《架桥机、龙门吊装拆安全专项方案》的基础上,编制详细的拆除方案。根据设备特点、施工进度,综合安全因素,决定采用150t全回转浮吊拆除上述2台架桥机和1台龙门吊。
设备拆除顺序:TP75架桥机(上游)→180t龙门吊→SDL60架桥机(下游)。架桥机拆除前先后退半跨,使其位于Pm109~Pm112墩之间;龙门吊则前进至Pm79~Pm80墩之间。
2.1 TP75架桥机
上游幅架桥机采用挪威NRS公司设计的TP75型两跨式支撑架桥机,全长168m。
TP75型架桥机示意图
TP75型架桥机由主桁结构、支承结构、起重天车三大部分组成。其中支承结构包含前支腿、前中支腿、后中支腿,后支腿及临时中支腿五大部件。在箱梁悬臂拼装时,主桁架由前支腿和两个中支腿支承,完成节段的拼装、架设。架桥机移动时,由前后两中支腿承担架桥机传来的主要荷载并完成主桁纵、横移。前、后中支腿完全一样,可互相倒换。起重天车的起重能力按180吨设计,数量为2台。前端设置行车一台,起重能力10t。
TP75型架桥机部件重量表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 主要部件 主梁数量/长度 前支腿 中支腿 后支腿 临时中支腿 起重天车 辅助桁车 前、后吊具 悬挂吊具 张拉作业车 数量 2/168m 1 2 1 1 2 1 1 9 2 部件重量 696t(单节22.91~27.10t) 16t 50t 20t 80t 70t(卷扬机和金属结构各35t) 10t 15t 13t 5t 主桁架为架桥机的承重结构,为双榀三角形桁架形式。主桁架总长168米,整个桁架共分14个节段,单节长度为12米,两片主桁架中心距为7.5米,高7.0m,单片桁架底宽2.5m。
TP75型架桥机主桁架断面图
TP75型架桥机主桁架分节表(单片)
节段编号 节段长度(m) 节段重量(t) 节段编号 节段长度(m) 节段重量(t)
尾1 12.0 25.86 6 12.0 25.80 2 12.0 27.10 5 12.0 24.80 3 12.0 24.58 4 12.0 22.91 4 12.0 22.91 4 12.0 22.91 4 12.0 22.91 3 12.0 24.58 5 12.0 24.80 2 12.0 27.10 6 12.0 25.80 首1 12.0 25.86
2.2 SDL60架桥机
下游幅架桥机为我公司设计制造的SDL60型上行式拼装架桥机。架桥机全长150m。
SDL60型架桥机示意图
架桥机由起重机、主桁结构、吊具、前支腿、 两个中支腿(含走行推进装置)、后支腿、辅助绞车、液压系统、电气系统等组成。
SDL60型架桥机部件重量表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 主要部件 主梁数量/长度 前支腿 中支腿 后支腿 起重天车 辅助桁车 吊具 张拉作业车 数量 2/150m 1 2 1 1 1 8 2 部件重量 542t(单节20.2~33.05t) 17t 60.8t 13.2t 47.3t(卷扬机20t,金属结构27.3t) 10t 6t 5t 主桁结构由两组平行的三角形桁架组成。主桁架中心间距7.8m,主桁架之间净距4.91m,每组桁架的宽度2.55m,高度6.4m. 两组桁架之间通过前、后横联及斜撑连成一体。纵导梁上弦杆顶部设有起重机纵移轨道,下弦杆底部设有纵导梁前移轨道。主桁上下弦间的连接采用剪力销及高强螺栓的组合模式。
SDL60型架桥机主桁架分节表(单片)
节段编号 节段长度(m) 节段重量(t) 节段编号 节段长度(m) 节段重量(t)
尾1 15.0 23.90 5 15.0 28.62 2 15.0 28.41 6 15.0 33.05 3 15.0 27.33 7 15.0 20.97 4 15.0 25.91 8 15.0 24.13 4 15.0 25.91 首9 15.0 20.20
SDL60型架桥机主桁架断面图
2.3 龙门吊
龙门吊主要由大车金属结构、起重小车、大车走行机构、吊具、司机室、电缆卷筒、电气系统、电动葫芦支架、自动防风铁楔、梯子平台等组成。
180t龙门吊示意图
大车金属结构由两片主梁、两片支腿等组成。主梁为箱形结构,分段之间采用螺栓连接。刚性支腿和横梁为箱形结构,柔性支腿为钢管,两端连接均采用端法兰螺栓连接。
起重小车由2套卷筒组、2套传动机构、2套滑轮组、1套吊具、1台小车架和车轮组等组成。
大车运行机构采用单轨走行方案,由8台单轨走行台车组成,2台单轨走行台车之间由一根平衡梁连接。
180t龙门吊部件重量表
序号 1 2 3 4 5 6
2.4 浮吊
部件名称 主梁(2片) 刚性支腿 柔性支腿 起重天车(含小车走行和主卷扬机) 吊具 大车走行机构 重量(t) 2×33.6 16.8 14 21.4 6.6 4×7.3 架桥机和龙门吊拆除采用“华勇起重18”号150t全回转起重船进行。
150t浮吊主要参数
总长(m) 船宽(m) 空载吃水(m) 满载吃水(m) 结构型式 主钩起重量(t) 副钩起重量(t) 67.80 23.00 1.128 2.10 纵骨架式 2×120 50 船长(m) 型深(m) 空载排水量(t) 满载排水量(t) 船体和甲板材料 主钩把杆长度(m) 副钩把杆长度(m) 65.85 4.00 1511 2829 钢质 52m 65m 浮吊起重负荷参数见本方案附件。
第三章 TP75架桥机拆除方案
Pm111墩“T”构拼装完成后,TP75架桥机向前过跨至16m位置,进行第五联末边跨悬挂作业。边跨作业时,临时中支腿位于Pm112墩墩顶锚固,前支腿拆除下半节,悬空在B7标桥面。
边跨作业过程中,“华勇起重18”号浮吊进场,完成报监手续后,锚泊于Pm112墩上游位置。利用锚艇抛设6只霍尔锚,分别位于桥区上游220m和下游80m。浮吊先停泊于Pm112墩上游待命。钢丝绳用工作船牵引穿越栈桥后带在定位锚上。(见《浮吊锚泊定位图(一)》)
拆除原则:先拆除将楼梯、走道等附属设施拆卸干净;旋转吊具下放到桥面单独吊除;起重天车根据浮吊起重能力卷扬机和金属结构分次拆除,钢丝绳事先抽掉;主桁架按分节长度整体拆除,拆除时浮吊采取定点作业,主桁架在拆除过程中不断向前转移;中支腿、前后支腿均采取一次性拆除。
TP75架桥机拆除具体步骤如下(详见《TP75型架桥机拆除步骤图》): 1)安装两片桁架间平联联系杆。
2)边跨悬挂节段拼装完毕、湿接缝养护期间,先将前方的起重天车1和辅助桁车拆除。起重天车分卷扬机和金属结构两大部件吊装,采用浮吊小构拆除。为减少起重天车1拆除过程中对湿接缝的影响。湿接缝浇筑前,起重天车1和辅助桁车均停在Pm112墩中支腿墩顶附近。
3)边跨合龙钢束张拉完成后,正式开始架桥机拆除作业。前支腿顶升油缸支顶于桥面,利用起重天车2将临时中支腿转移至Pm111墩南侧8m处锚固。
4)起重天车2退回至Pm110墩墩顶作为配重。先拆除前平联,随后回缩前支腿油缸,在主桁架悬臂状态下拆除前支腿。
5)由前向后依次拆除前6节主桁架(首1、2、3、4、4、6节,还剩8节主桁架)。主桁架按先外侧(靠浮吊侧)、后内侧(中央分隔带侧)顺序拆除。外侧主桁架利用浮吊主构按1~2节整节吊装上浮吊甲板,再在甲板上分节吊装上运输;内侧主桁架利用浮吊小构单节吊装上运输船。
吊装时,先用钢丝绳将主桁架捆绑挂钩,浮吊带紧钢丝绳,使待吊的主桁架节段处于失重的临界状态,随后拆除节间连接螺栓。为防止高强螺栓拆除后主桁架节段晃动,除了应保持浮吊吊钩位于主桁架重心位置外,还应事先用钢丝绳将
预分离的桁架临时锁定。
吊装用钢丝绳采用6×37+1×66钢芯钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1770MPa,最小破断拉力2450KN。
钢丝绳(6×37+1×66)
TP75架桥机单节主桁架吊装图
钢丝绳(6×37+1×66)
TP75架桥机外侧两节主桁架吊装图
6)架桥机主桁架前进26m,使前端位于距Pm111墩以北30m处。前进过程中,起重天车2始终位于Pm110~Pm111墩跨中。
7)拆除前端一根平联联系杆。由前向后依次拆除前2节主桁架(首6、5节,还剩6节主桁架)。
8)顶升后支腿油缸,支顶于桥面。用起重天车2将中支腿2转移至距Pm110墩北侧26m处锚固。随后收起后支腿。
9)架桥机主桁架前进24m,使前端位于距Pm111墩以北30m处。前进过程中,起重天车2始终位于近中支腿2北侧。
10)由前向后依次拆除前2节主桁架(5、4节,还剩4节主桁架)。
11)顶升后支腿油缸,支顶于桥面。用起重天车2将中支腿2转移至距Pm111墩南侧20m处锚固。随后收起后支腿。
12)架桥机主桁架前进8m,使前端位于距Pm111墩以北14m处。前进过程中,起重天车2始终位于两中支腿之间。
13)拆除后端一根平联联系杆。拆除前端一节主桁架(还剩3节主桁架)。 14)拆除起重天车2。
15)收起前后中支腿顶升油缸,主桁架落架,使临时中支腿与中支腿共同受力。
16)浮吊转移至Pm110~Pm111跨。期间利用50t汽车吊拆除后平联和后支腿。
17)解除各节主桁架间连接螺栓,并依次将剩余各节主桁架吊装上运输船。剩余主桁架拆除顺序为从尾部向前部,拆除尾部第一节时必须用浮吊将主桁架吊紧。
18)用浮吊大钩将中支腿、临时中支腿整体吊装上浮吊甲板层,解体后吊装上运输船。完成整个架桥机的拆除工作。
第四章 SDL60架桥机拆除方案
4.1 SDL60架桥机拆除方法和步骤
SDL60架桥机主要拆除方法和拆除原则与TP75架桥机基本一致,但先从尾部开始拆起。浮吊先位于Pm110墩下游侧锚泊,待主桁架拆除2节后绞锚至Pm110~Pm111墩之间,拆除尾部剩余4节悬臂端主桁架后,再将浮吊转移至Pm110~Pm111墩之间。
SDL60架桥机具体拆除步骤如下(详见《SDL60型架桥机拆除步骤图》): 1)浮吊锚泊于下游Pm110墩下游。边跨悬挂节段拼装完毕、湿接缝养护期间,先将辅助桁车拆除。在编号节7的主桁架(靠近节6)上设置临时平联,平联采用双拼25#槽钢组成,并焊接在主桁架主梁侧面。
2)边跨合龙钢束张拉完成后,正式开始架桥机拆除作业。将后支腿支顶在桥面上,架桥机主桁架后退37m,使主桁架尾端位于Pm110墩南侧20.5m处。
3)将临时支架安装在Pm112墩南侧15m处,并锚固于桥面。临时支架暂时不参与受力,与主桁架保持较小的间隙。
4)将后支腿前移至Pm110墩以北13.5m处。转移过程中,起重天车始终位于Pm112墩位置。
5)拆除后平联,随后拆除后端2节主桁架。过程中,起重天车始终位于Pm111墩北侧。主桁架按先外侧(靠浮吊侧)、后内侧(中央分隔带侧)顺序拆除,均采用浮吊小构单节吊装拆除。
钢丝绳(6×37+1×66)
SDL60架桥机单节主桁架吊装图
6)将后支腿前移至Pm111墩以南16.5m处。随后拆除后端2节主桁架。 7)顶起后支腿,利用起重天车将中支腿2前移至Pm111墩以北20m。由于后支腿油缸顶升能力不足,可采取如下操作方法:顶升中支腿2油缸,回缩中支腿1油缸,使架桥机主桁架尾部上翘,再将后支腿油缸顶升于桥面,用钢销固定。
8)将后支腿前移至Pm111墩以北15m处。随后拆除后端2节主桁架。 9)重复第7、8条步骤,将中支腿2前移至Pm111墩以北35m,再将后支腿前移至Pm111墩以北30m处,最后拆除后端1节主桁架。至此,桥面上共剩余3节主桁架。
10)用浮吊将起重天车吊除,利用桥面50t汽车吊将后支腿和临时平联拆除。 11)中支腿落架,使临时支架共同受力。 12)从尾端起依次拆除剩余3节主桁架。
13)利用浮吊和汽车吊将中支腿1、2和后支腿整体吊上浮吊甲板,解体后吊装上运输船。完成整个架桥机的拆除工作。
4.2 SDL60架桥机主桁架部件编号原则
SDL60架桥机在现场拆成散件后捆扎运输至公司军工路码头,再由陆路转运至堆场存放。为便于架桥机拆除及今后拼装,现对主桁架各部件按以下原则进行统一编号,在主桁架拆除前标记于杆件上。
1、主桁架分A、B两片,两片主桁架分别编号。主桁架总长度150m,单片主桁架各分10榀节段,从尾部向前部依次编号为:1#、2#、3#、4a#、4b#、5#、6#、7#、8#、9#节段。(参见《SDL60架桥机主桁架总图及分节图》)
2、主桁架主要部件包括:上弦杆(编号SX)、下弦杆(XX)、斜腹杆(左腹杆FL、右腹杆FR)、竖吊杆(DG)。每节主桁架内各类部件均独立编号,编号顺序均从尾部向前部依次进行。(下图以6#节段示意主桁架各部件名称,视线方向为:前部→尾部)
主桁架部件分类示意图
3、斜腹杆编号中,从上弦杆连接到下弦杆的杆件编为奇数号,反之从下弦杆连接到上弦杆的杆件编为偶数号。(按前进方向观测)
主桁架各部件编号示意图
4、主桁架各部件的编号统一用与桁架颜色明显区分的油漆标记,标记位置统一要求(均如上图示意位置)如下:
1)上弦杆(SX)、下弦杆(XX)标记于部件的前端; 2)斜腹杆(FL、FR)、竖吊杆(DG)标记于部件的下端。
第五章 龙门吊拆除方案
龙门吊作业在Pm79~Pm80墩之间进行。
拆除顺序:龙门吊支腿临时支撑固定→悬转吊具→起重天车→主梁→支腿→大车行走机构。
2:起重天车3:主梁(分片)4:支腿5:行走机构1:旋转吊具 龙门吊拆除顺序示意图
龙门吊在完成节段梁吊装作业、浮吊完成上游侧TP75架桥机拆除作业后即可进行龙门吊的拆除工作。
吊装用钢丝绳采用6×37+1×48钢芯钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,最小破断拉力1445KN。
龙门吊拆除具体步骤如下(详见《龙门吊拆除工况步骤图》): 1)在完成单线节段梁运输任务后,即将运梁平车和铁路拆除。
2)对刚性支腿和柔性支腿临时固定于桥面,用型钢支撑和钢丝绳拉结固定。型钢采用2[20以上钢材,钢丝绳直径必须大于15mm。
3)将龙门吊旋转吊具下放到桥面上,利用50t汽车吊吊装上船。 4)将起重天车卷扬筒钢丝绳全部抽去。等待浮吊就位。
5)“华勇起重18”号浮吊锚泊于Pm79~Pm80墩上游跨中。利用锚艇抛设4只霍尔锚,分别位于桥区上游200m和下游1000m。龙门吊全部采用小钩作业。(见《浮吊锚泊定位图(三)》)
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