1、跨海大桥航道桥主塔钢箱梁安装工程专项施工组织设计方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目录1 工程概述32 钢箱梁安装施工总体工艺流程图：63 钢箱梁运输及需求计划73.1 II合同标段钢箱梁需求计划时间表73.2 II合同标段海域墩位、排污管道等平面分布图93.3 II合同标段主航道过往船只统计表103.4 钢箱梁运输注意事项说明104钢箱梁墩顶块安装114.1 概述114.2 主墩、辅助墩及过渡墩墩顶支架设计与搭设114.2.1 主墩墩顶C、D类梁段支架设计与安装114.2.2 边辅墩墩顶F、H类梁段托2、架设计与安装134.3 临时滑板支座系统144.4 钢箱梁墩顶块吊装施工144.4.1 “稳强3号”1300t浮吊相关要素144.4.2吊架及连接板凳等吊具设计154.4.3钢箱梁浮吊吊装相关船舶、机具准备174.4.4 钢箱梁现场浮吊吊装1818节段钢箱梁现场浮吊吊装总体顺序如下：184.4.4.1钢箱梁浮吊吊装流程示意图182）钢箱梁运输船抛锚就位、喂梁193）钢箱梁吊装194）钢箱梁位置微调204.4.4.2 B、C、D类梁段安装工艺204.4.4.3 E、F、G、H类梁段安装工艺215 钢箱梁A、G类梁段安装215.1架梁机设计23（1）步履式架梁机吊装钢箱梁侧面示意图23（2）步履式3、架梁机结构设计235.2架梁机的安装245.3架梁机试验245.4架梁机吊装各梁段时前支点及后锚位置示意图25（1）B类（Z1/B1）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图25（2）A类（Z2Z14、B2B9、B13和BH2）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图25（3）A类（B12）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图26（4）G类（B11）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图26（5）E类（BH1）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图26（6）I类（ZH1）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图276钢箱梁合拢段安装施工276.1 次边跨合拢施工27（1）合拢准备工作27（2）次边跨合拢段安装286.2 边跨合拢施工286.3中跨合拢施工24、8（1）合拢的准备工作28（2）中跨合拢段安装28（3）中跨合拢段安装流程图297钢箱梁安装施工工期安排及工料机组织29工期安排298 计算书318.1 0#块支架计算311）荷载计算321、钢箱梁02#块自重：P1=162/2t=81t。322、支架自重：323、人群及机具荷载P7取5t。324、不考虑风载、地震等其他荷载。322）结构计算328.2 钢箱梁吊架验算338.3边幅墩墩顶支架验算348.3.1辅助墩支架验算34过渡墩顶支架验算39钢箱梁施工方案1 工程概述xx跨海大桥北航道桥为70+160+448+160+70m五跨连续半飘浮体系双塔双索面钢箱梁斜拉桥。桥面纵坡为2.8%，位于5、R=20000m、切线长T=560m、外矢距E=7.84m的圆弧竖曲线上。主梁为栓焊流线扁平钢箱梁，梁高3.5 m(中心线)，钢箱梁横隔板标准间距3.75m，钢箱梁内设置两道中纵腹板，其距钢箱梁中心线间距为8.50 m。斜拉索采用高强度低松弛平行钢丝外挤包高密度双层聚乙烯护层制成的扭绞型拉索，标准索距为15m，最大索长248.180m，重14.916吨。全桥共设有6对多向活动竖向支座，分别设于B8、B9、B10、B11、B12、B13号墩处；4组横向抗风支座，分别设于B8、B10、B11、B13号墩处；6组横向阻尼限位装置，分别设于B8、B9、B12、B13号墩上；4组纵向阻尼限位装置，设于B6、10、B11号墩处。在边跨辅助墩及过渡墩附近钢箱梁内设有预制混凝土压重块，避免过渡墩、辅助墩出现负反力。全桥主梁钢箱梁划分为九类（AI）67个梁段进行架设安装。A梁段48个，梁长15m，最大吊装重量约2584kN；B梁段4个，梁长15m，吊装重量约2647kN；C梁段4个，梁长8.75m，吊装重量约1664kN；D梁段2个，梁长6.5m，吊装重量约1938kN；E梁段2个，为边跨合拢段，梁长7.5m，吊装重量约1362kN；F梁段2个，梁长8.75m，吊装重量约2042kN；G梁段2个，梁长13.75m，吊装重量约2548kN；H梁段2个，梁长7.15m，吊装重量约1627kN；I梁段1个，为7、中跨合拢段，吊装重量约842kN。B8、B9、B10、B11、B12、B13号墩墩顶节段钢箱梁（其中B10、B11号墩顶各3节段即N01、N02、N03及S01、S02、S03；B9、B12号墩顶各1节段即NB10及SB10；B8、B13号墩顶各1节段即N04及S04）均采用搭设墩顶支架、浮吊起吊钢箱梁至墩顶支架上、再采取水平滑移就位的方法进行安装。其余标准梁段均采用320t步履式桥面吊机吊装，其中由于主墩平台及辅助墩承台位置影响，钢箱梁运输驳船不能就位在钢箱梁安装垂直投影位置，故采用320t步履式桥面吊机起吊之前，必须将NZ1、NB1、SZ1、SB1、NB11、SB11六段钢箱梁事先用浮吊起8、吊放置在主墩及辅助墩施工平台上 ，将NBH1、SBH1二段钢箱梁事先用浮吊起吊放置在辅助墩靠塔侧承台上。图1 主梁梁段划分图2 钢箱梁安装施工总体工艺流程图：3 钢箱梁运输及需求计划钢箱梁由钢箱梁制造商武船重工组织运至桥位处相应钢箱梁吊装海域进行抛锚、就位。我项目部为此提供钢箱梁相应节段安装需求计划表、II合同标段施工海域范围主桥墩位、排污管道以及海底电缆等实物坐标和主航道过往船只统计表，以便为钢箱梁运输、驳船抛锚定位等提供参考资料。此外我项目部将计划在2007.2月底之前对我部施工栈桥及B1B7墩、B8、B13、B9、B12墩靠主跨侧施工平台、B10、B11墩部分施工平台及全部桅杆吊基础钢管9、桩等全部拆除并完成相应施工海域扫海工作。整个钢箱梁吊装施工全过程将由海事部门组织对该海域实施航道封航监护工作。3.1 II合同标段钢箱梁需求计划时间表表1 II合同标段钢箱梁需求计划时间表序号钢箱梁交货节段节段长度(m)节段数量预计交货期交货地点1N016.51水上吊装现场2N038.7513NB11514S016.515S038.7516SB18.7517NB108.7518NBH17.5019NB1113.75110N047.15111N028.7512007.1.31（按B10墩塔柱07.1.31完成计）12NZ115113SB108.75114SBH17.50115SB1113.75110、16S047.15117S028.7512007.2.10（按B11墩塔柱07.2.10完成计）18SZ115119NZ215120NB215121NZ315122NB315123NZ415124NB415125SZ215126SB2151序号钢箱梁交货节段节段长度(m)节段数量预计交货期交货地点27NZ5151水上吊装现场28NB515129SZ315130SB315131NZ615132NB615133SZ415134SB415135NZ715136NB715137SZ515138SB515139NZ815140NB815141SZ615142SB615143NZ915144NB9151411、5SZ715146SB715147SZ815148SB815149SZ915150SB915151NZ1015152NZ1115153SZ10151水上吊装现场54SZ1115155NZ1215156NB1215157SZ1215158SB1215159NZ1315160NB1315161SZ1315162SB1315163NBH215164SBH215165NZ1415166SZ1415167ZH1413.2 II合同标段海域墩位、排污管道等平面分布图图2 II合同标段海域墩位、排污管道等平面分布图3.3 II合同标段主航道过往船只统计表3.4 钢箱梁运输注意事项说明1）钢箱梁装船发货顺序必12、须按表1钢箱梁需求计划时间表中所列梁段序号进行。其中从序号118所列梁段均采用“稳强3号”1300t浮吊吊装安装到位或吊装临时搁置在施工平台、墩顶支架及辅助墩承台上。2）表1钢箱梁需求计划时间表中所列“预计交货期”均为钢箱梁到达施工现场日期。3）表1钢箱梁需求计划时间表中所列梁段需求时间均暂时按B10主墩于2007.1.31完成主塔封顶并拆除爬架及施工电梯考虑、B11主墩于2007.2.10完成主塔封顶并拆除爬架及施工电梯考虑，具体准确需求时间须在后续上塔柱施工时进一步明确。4）钢箱梁运输船舶到达施工现场应按图2 II合同标段海域墩位、排污管道等平面分布图给定的坐标以及相应钢箱梁节段吊装位置图13、进行船舶的抛锚及定位就位工作，同时特别应充分考虑B8、B13墩承台影响、结合驳船尺寸确定NBH2、SBH2二块钢箱梁在驳船上的摆放位置。5）钢箱梁运输船舶到达施工现场海域进行抛锚时应特别注意避开并尽量远离图2 II合同标段海域墩位、排污管道等平面分布图 所示各排污管道及海底电缆位置，严禁锚具破坏或挂断这类管线。同时钢箱梁运输单位必须制定周密的防船舶走锚措施和预案。4钢箱梁墩顶块安装4.1 概述B8、B9、B10、B11、B12、B13号墩墩顶节段钢箱梁（其中B10、B11号墩顶各3节段即N01、N02、N03及S01、S02、S03；B9、B12号墩顶各1节段即NB10及SB10；B8、B1314、号墩顶各1节段即N04及S04）均采用搭设墩顶支架、浮吊起吊钢箱梁至墩顶支架上、再采取纵横滑移就位的方法进行安装。此外NZ1、NB1、SZ1、SB1、NB11、SB11六段钢箱梁以及NBH1、SBH1二段钢箱梁由于主墩平台及辅助墩承台位置影响，也必须事先用浮吊起吊放置在主墩及辅助墩施工平台或辅助墩靠塔侧承台上。以上共计18节段钢箱梁均采用“稳强3号”1300t浮吊完成起重吊装。以上各梁段相关参数见表2。梁段编号DCCBBEFGHN01N02N03NB1NZ1NBH1NB10NB11N04宽度（m）33.637.137.137.137.137.137.137.137.1高度（m）3.53.53.15、53.53.53.53.53.53.5长度（m）6.58.758.7515157.58.7513.757.15梁重（t）191.2162.5164.4261.4261.4136.0202.0251.9159.6起升高度（考虑吊具10m、潮水+0.0m标高）66.2m66.366.119.519.518.063.818.062.3表2 B、C、D类梁段及E、F、G、H梁段相关参数表（南塔未示）根据以上各梁段重量及浮吊起重能力，除B、G类梁采用浮吊主钩单钩（650t）起吊外，其余梁段均采用浮吊辅钩单钩（200t）起吊。4.2 主墩、辅助墩及过渡墩墩顶支架设计与搭设4.2.1 主墩墩顶C、D类梁段支16、架设计与安装主墩墩顶C、D类梁段施工支架（即0#块支架）由120016mm钢管立柱（约175m、82t）、80010mm钢管平联（约480m、95t）、H588型钢纵横梁（120m、18t）以及I25工字钢垫梁（130m、5t）、不锈钢板及滑板组成的纵横向滑移装置组成。整个支架总重约为210t。支架详细构造详见0#块钢箱梁支架设计图（13）（ZJ-0103）。图3 0#块钢箱梁支架平面布置图图4 0#块钢箱梁支架立面及侧面布置图钢管分节段加工制作和吊装，节段长度为12m，分节之间通过法兰盘连接，法兰板厚20mm，连接螺栓直径为24mm。支架钢管及平联安装采用315塔吊进行起吊安装，5t卷扬机辅17、助配合。4.2.2 边辅墩墩顶F、H类梁段托架设计与安装1）辅助墩钢箱梁支架构造该支架以焊接在墩身预埋钢板上的牛腿作为下支撑点，辅助墩左右幅墩身共焊接8个牛腿，向塔侧牛腿采用双拼I45a、背塔侧牛腿采用单I45a，牛腿顶面标高为：+48.414m；牛腿顶面为HM588型钢横梁，横梁以上为2根间距为90cmHM588型钢纵梁，纵梁靠近墩身端采用梁底面立焊钢板与墩顶预埋件连接固定；纵梁上面为临时支座基础，采用I25a工字钢叠两层制作成整体，临时支座基础以上为滑板支座系统。图5 辅助墩支架侧面示意图2）过渡墩钢箱梁支架构造过渡墩钢箱梁支架采用型钢桁架结构，钢桁架以悬臂托架形式与墩身预埋件焊接固定。桁18、架上弦杆件采用双拼45a工字钢，下弦杆及斜撑采用双拼25a工字钢。图6 过渡墩支架侧面示意图辅助墩及过渡墩支架支架详细构造详见辅助墩及过渡墩支架（ZJ-0917）。3）支架安装墩身支架在墩身施工完毕后利用塔吊安装，采用墩顶挂蓝作为辅助墩牛腿、过渡墩桁架焊接操作平台及人行通道，辅助墩牛腿及过渡墩桁架焊接要求平整，标高准确，焊缝饱满。墩身预埋件严格按照施工图纸制作及安装。4.3 临时滑板支座系统钢箱梁精确微调定位用临时滑板支座滑板采用800*3mm不锈钢滑板，滑板上采用尺寸为400*400*15mmF4乙烯橡胶支座，橡胶支座与钢箱梁之间垫同尺寸20mm及12mm钢板各一块。其详细构造详见钢箱梁纵横19、移装置细部构造图。4.4 钢箱梁墩顶块吊装施工4.4.1 “稳强3号”1300t浮吊相关要素1）船体主尺寸船长80m、型宽30m、型深6.5m，吃水4m，总吨位4845t、净吨位1452t。2）主要技术参数表表3 “稳强3号”浮吊主要技术参数表主勾（2650t）副勾（2200t）角度（度）65605550456560555045起重量（t）2*6502*5002*4002*3002*2002*200吊幅（m）3945.551.95863.64349.956.562.768.4吊高（m）73.369.665.460.655.378.374.670.465.660.3主勾起升速度0.75m/min20、, 副勾起升速度1m/min。3）“稳强3号”浮吊侧面示意图图7 “稳强3号”浮吊侧面示意图4.4.2吊架及连接板凳等吊具设计为保证浮吊吊装钢箱梁时的安全以及防止钢箱梁吊装变形，特别设计一专用吊架，吊架尺寸为178m。吊架由双拼H588型钢及426mm钢管组成，双拼H588型钢顶面设上吊耳4只，其中心间距为175m。双拼H588型钢底面设下吊耳5组4只/组=20只，其横桥中心间距为17m，纵桥向5组吊耳间距分别为2.75m、3.75m、5m、6m和7.5m，以分别用H、E、D、C和B类梁的吊装。吊架结构见图8，其详细设计图见钢箱梁浮吊吊装用吊架设计图（ZJ-06）。图8 吊架设计示意图吊架与浮21、吊通过4个上吊耳配置4个120t卡环、4条24m长56mm钢丝绳（每条折成双批，吊装长度12m）挂在浮吊主勾或辅勾上面进行吊装。吊架通过4个连接板凳及8只95250mm、8只115130mm插销与钢箱梁临时吊点销接起吊。吊架与连接板凳之间用吊带连接，吊架连接板凳结构示意见图9。图9 吊架连接板凳结构示意图4.4.3钢箱梁浮吊吊装相关船舶、机具准备1）“稳强3号”浮吊根据钢箱梁吊装时间及顺序安排在相应施工墩位处抛锚就位。其中B11主墩钢箱梁吊装时在靠施工平台南北侧偏西抛锚就位，B10主墩钢箱梁吊装时在靠施工平台南侧偏东及北侧偏西抛锚就位，辅助墩及过渡墩钢箱梁吊装时均考虑在施工平台或栈桥东面（下水22、）抛锚就位。2）钢箱梁运输船舶到达施工海域后在距吊装现场约1海里的水域临时抛锚等候，以备钢箱梁吊装时及时进驻吊装施工现场抛锚就位。同时必须充分协调好钢箱梁运输事宜，杜绝浮吊吊装作业时发生钢箱梁运输供给不及的现象发生。3）起锚艇、交通船、拖轮等施工辅助船舶到位、用作海上交通工具、施工起抛锚、施工监护及施工警戒任务。4）钢箱梁吊装期间应专门成立一船舶调度协调小组，该小组成员应包括浮吊船员、钢箱梁运输单位船员及我项目部船机调度及负责钢箱梁吊装施工的技术员。5）提前加工一套浮吊吊装专用吊架及6个连接板凳（2个备用）、6条吊带及10只95250mm（2只备用）、10只115130mm插销（2只备用）。其23、结构见4.4.2所列及详细结构设计图。吊架及连接板凳加工时务必保证其吊耳角度、水平度及间距等等加工精度和焊缝焊接质量。6）准备4个120t卡环（统一规格）及4条24m长56mm钢丝绳。16磅榔头4个，5t手拉葫芦8个、10 t手拉葫芦4个，5t/10t卡环若干，19.5mm钢丝绳千斤头若干。60t油压千斤顶（配油泵）2台，50t螺旋千斤顶68台。气割2套，电焊机2台。准备6m长竹梯4把。高频对讲机6台。7）准备4mm30mm厚度不等的钢板边角料若干、12m长I25工字钢若干条，用于钢箱梁吊装到位后临时卡位及标高调整。8）准备高强螺栓施工机具以及钢箱梁工地临时匹配构件（由武船提供）。钢箱梁一个接24、口工地临时匹配构件包括401880mm拉杆8条，30120mm销子16个。9）吊装前召开综合会议，分工明确、统一指挥、信号明确畅通。4.4.4 钢箱梁现场浮吊吊装18节段钢箱梁现场浮吊吊装总体顺序如下：N01N03NB1N02NZ1S01S03SB1S02SZ1NB10NBH1NB11N04SB10SBH1SB11S04。按B10墩塔柱07.1.31完成并拆除塔吊、B11墩塔柱07.2.10完成并拆除塔吊考虑，计划于2007.1.26日开始吊装N01梁段，2007.2.25日完成SZ1梁段吊装，浮吊用时1个月，其中未考虑天气、春节、钢箱梁供给等等客观因数的影响，同时S04梁段吊装是基于计划B125、3墩身及墩顶支架搭设施工在2007.2.22日前完成。4.4.4.1钢箱梁浮吊吊装流程示意图1）浮吊抛锚就位（仅示B11主墩南侧C、D三块钢箱梁吊装示意图）。B11主墩钢箱梁吊装时在靠施工平台南北侧偏东抛锚就位，B10主墩钢箱梁吊装时在靠施工平台南侧偏东及北侧偏西抛锚就位，辅助墩及过渡墩钢箱梁吊装时均考虑在施工平台或栈桥东面（下水）抛锚就位。图10 “稳强3号”浮吊抛锚就位平面示意图2）钢箱梁运输船抛锚就位、喂梁钢箱梁运输船舶到达施工海域后在距吊装现场约1海里的水域临时抛锚等候，待浮吊抛锚及相关吊梁准备工作完成后（如吊架安装完成）按船机调度指令及时进驻吊装施工现场抛锚就位（上水抛锚2只、上水南26、侧引水锚1只，同时上水另外1只锚绳临时锚固在主墩施工平台东南侧）。之后通过绞锚将钢箱梁定位至浮吊吊勾正下方。待浮吊将钢箱梁起吊离开运输船甲板后，松开主墩施工平台上临时锚绳，将驳船绞离浮吊吊装水域。图11 钢箱梁运输驳船抛锚就位、喂梁平面示意图3）钢箱梁吊装浮吊抛锚就位安装好吊架、提起吊钩超过钢箱梁运输驳船高度23m。待钢箱梁运输驳船喂梁到位后，启动浮吊锚机移动浮吊船体，使浮吊吊钩吊架投影在钢箱梁起吊中心位置，缓慢下放吊钩吊架至钢箱梁临时吊点位置精确对位、穿销。之后调节浮吊起吊幅度，徐徐启动吊钩卷扬机起吊钢箱梁。吊起钢箱梁离开驳船3050cm时检查钢箱梁、临时吊点、插销、吊架、吊环及卡环钢丝绳情27、况。如无异常方可继续起吊吊离超过驳船甲板高度23m，启动浮吊锚机使浮吊船体后退30m左右，移开钢箱梁运输驳船。待驳船完全离开浮吊吊装水域后，即可调节浮吊角度往主墩方向45度左右横水泊位，调节起吊高度及幅度，将钢箱梁底面起吊超过墩顶支架顶面高度，缓慢绞锚前移喂梁。待梁体投影精确符合设计位置时缓慢落梁至支架滑移顶面20cm左右高度，安装手拉葫芦、千斤顶等临时紧固设施，再次喂调钢梁平面位置，落梁。图12 钢箱梁浮吊吊装就位平面示意图4）钢箱梁位置微调钢箱梁浮吊落梁初定位依靠支架上的对中杆及钢箱梁上对应标志肉眼控制定位，下梁后位置误差可控制在5cm内，然后靠滑板支座纵横移精确微调梁段坡度、标高及平面位28、置。钢箱梁纵横微移利用4个10t手拉葫芦调整。钢箱梁就位准确后利用液压250T千斤顶（支承于横梁顶面或支架立柱钢管顶面）同时顶升箱梁1cm，将临时支座上标高调节钢板抽走，使得临时支座顶面标高与墩顶固定支座标高相同，即可落梁固定，加临时固结及限位装置。4.4.4.2 B、C、D类梁段安装工艺B、C、D类梁段总体安装顺序为： 010302Z1B1，即DC（边跨侧）C（主跨侧）B（主跨侧）B（边跨侧）。其中0103两块钢箱梁采用“稳强3#”1300t浮吊安装，在上塔柱施工过程中即可进行；02钢箱梁同样采用“稳强3#”1300t浮吊安装，须等塔柱施工完成、塔吊拆除后方可进行；而Z1/B1钢箱梁则事先采29、用“稳强3#”1300t浮吊吊装至主墩施工平台后再用320t步履式架梁机进行安装。B、C、D类梁段安装详见0#块钢箱梁安装流程图（12）（ZJ-0405）。N（S）01类梁浮吊吊装到位，临时落梁于墩顶支架纵横移装置顶面后，完成标高、平面位置微调，使钢箱梁底部竖向支座连接架（详见施工图设计钢箱梁与斜拉索S2-5-066）与竖向支座位置完全吻合，安装主梁32根32精扎螺纹钢及螺母，在钢箱梁纵桥向端面支架顶面焊接I25工字钢纵向限位；同时在横向抗风支座挡块和横向抗风支座连接架（详见施工图设计钢箱梁与斜拉索S2-5-070）之间缝隙临时填塞钢板限制钢箱梁横向移动。待以上临时纵横向限位措施完成后利用2530、0T液压千斤顶同时顶升箱梁1cm，拆除纵横移滑板等，落梁固定。N（S）02/03类钢箱梁浮吊吊装到位，临时落梁于墩顶支架纵横移装置顶面后，同样通过纵横移装置微调，工地临时匹配件（详见施工图设计钢箱梁与斜拉索S2-5-082/083）临时与C、D类梁临时连接再进行钢箱梁节段间栓焊连接。N（S）Z1/B1钢箱梁则利用浮吊起吊临时搁置在主墩靠主/边跨侧施工平台上。钢梁底面用枕木作临时支点以保护钢箱梁表面涂装。4.4.4.3 E、F、G、H类梁段安装工艺E、F、G、H类梁段吊装时浮吊泊位均考虑泊在平台或栈桥东面。辅助墩及过渡墩墩顶块F、H类钢箱梁吊装工艺与主墩顶块D类钢箱梁吊装相似，而E、G梁段则分别31、利用浮吊起吊临时搁置在辅助墩靠主跨侧承台及靠边跨侧的施工平台上。由于辅助墩承台顶面标高只有+4.0m，为避免高潮位海水冲入临时搁置的E类钢箱梁，故在辅助墩靠主跨侧承台顶面制作4个高2m、间距17m3.75m的砼支墩作为E类梁在辅助墩靠主跨侧承台顶面临时搁置的支点。5 钢箱梁A、G类梁段安装A、G类梁段均采用320t步履式桥面架梁机平衡悬臂拼装。但G类梁段在用320t步履式桥面架梁机吊装之前必须事先采用“稳强3号”1300t浮吊起吊临时搁置在辅助墩靠边跨侧的施工平台上，钢梁底面用枕木作临时支点以保护钢箱梁表面涂装。 图13 架梁机吊装钢箱梁段示意图梁段吊装前准确标定架设梁段的位置并进行吊具定位试32、验，驳船浮运钢箱梁定位，主、边跨两侧架梁机同步、对称采用四点起吊钢箱梁安装。从B2/Z2号索开始，架梁机起吊Bi/Zi梁段就位，调整梁段斜率，与Bi-1/Zi-1梁段临时连接，精确调整相邻梁段间缝宽至设计值，完成全截面焊接，第一次张拉Bi/Zi索；向前架梁机就位，起吊Bi+1/Zi+1梁段，完成临时连接，第二次张拉Bi/Zi索。依次循环进行A、G类梁段安装。A、G类梁段安装工艺流程框图如下：5.1架梁机设计（1）步履式架梁机吊装钢箱梁侧面示意图图14 步履式架梁机吊装钢箱梁侧面示意图（2）步履式架梁机结构设计320t步履式架梁机结构主要由主体、起升、微调、行走、锚固系统、电气及液压系统、安全装33、置等部分组成。其额定起重量320t，起升高度60m、最大起升速度1.25m/min。总功率150Kw。设计前单支点最大支承反力-290t，后单支点最大支承反力（加25t配重）100t，抗倾覆稳定系数为2.0。主体结构主体结构由两片双三角形桁架、横联和平联组成； 起升机构起升机构由2台安装在机架底梁尾部兼作配重的12t卷扬机、起重钢丝绳、定滑轮组、动滑轮组组成。2台卷扬机可同时联合工作和单独工作。 微调对位装置微调对位装置由可调三角吊架、垂直微动提升装置、水平微动牵引装置组成。在吊装钢箱梁时，可调节梁面坡度、纵横桥向高差。后锚装置架梁机后锚系统由后锚固支座焊接件、锚固耳板、插销等组成。通过24高34、强螺栓直接锚固在钢箱梁临时吊点处的钢箱梁预留孔上面。其样图见图15。：图15 架梁机后锚装置示意图行走系统行走机构由行走油缸，滑座，滑道和液压系统等组成。架梁机步履行走原理为机架向前移动时，轨道相对固定，轨道向前移动时，机架相对固定，二者交替向前滑移，实现步履行走，架梁机的轨道通过钢箱梁上的预留螺栓孔，用高强螺栓连接。架梁机行走步骤为：用安装在机架底部的四只油顶将架梁机顶起，在用两只水平油坩将水平导轨推到位并与钢箱梁固定将架梁机放下、水平油柑将起重机水平向前推移行走导轨向前移动一次、架梁机前移6m，每个工作循环导轨移动4次、架梁机移动15m。起重安全装置架梁机设置有重量限制器，起升高度限位器，35、急停等安全装置。5.2架梁机的安装架梁机事先在乍浦二期码头拼装成整体，采用浮吊整体吊装上钢箱梁桥面。吊装时间安排详见0#块钢箱梁安装流程图（12）（ZJ0405）。5.3架梁机试验架梁机安装好后，起吊梁段前，根据要求按最大起重量的1.3倍荷载进行静载试验，检验架梁机的加工拼装质量及各种参数指标。5.4架梁机吊装各梁段时前支点及后锚位置示意图（1）B类（Z1/B1）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图图16 B类（Z1/B1）梁段吊装时架梁机前支后锚示意图（2）A类（Z2Z14、B2B9、B13和BH2）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图图17 A类（Z2Z14、B2B9、B13和BH2）梁段吊装时架梁机前支36、后锚示意图（3）A类（B12）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图图18 A类（B12）梁段吊装时架梁机前支后锚示意图（4）G类（B11）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图图19 A类（B12）梁段吊装时架梁机前支后锚示意图（5）E类（BH1）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图 图20 E类（BH1）梁段吊装时架梁机前支后锚示意图由于该梁段吊装时后锚点位于B8梁段向塔侧第二道纵横隔板交会处，而该位置设计未设置临时吊点，故要求该梁段制作时参照钢箱梁及斜拉索设计图纸主梁临时吊点构造（二）（图号S-5-079）设置临时吊点以用作E类梁吊装时架梁机后锚点。 （6）I类（ZH1）钢箱梁吊装时前支、后锚示意图图21 I类（Z37、H1）梁段吊装时架梁机前支后锚示意图6钢箱梁合拢段安装施工钢箱梁次边跨合拢段为E梁段（制造编号NBH1、SBH1），边跨合拢段为A类梁段（制造编号NBH2、SBH2），中跨合拢段为I类梁段（制造编号ZH1）。钢箱梁合拢按次边跨边跨中跨合拢循序进行。6.1 次边跨合拢施工（1）合拢准备工作辅助墩墩顶支架搭设，安装墩顶钢箱梁纵横移措施，采用浮吊吊装B10梁段就位在支架上并微调标高及平面位置。同时将BH1梁段用浮吊吊装放置在辅助墩承台靠塔侧顶面上； 已安装的B10梁段移位后退（即往边跨方向）40cm；并进行该梁段永久压重施工；完成次边跨B9号梁段施工后，对已完成的钢箱梁节段进行调索，使箱梁标高线型达38、到预期目的；选择温差较小、相对稳定的时段多次精确测量次边跨钢箱梁悬臂端（B9梁段端口）与墩顶块B10梁段之间的距离并换算至设计合拢温度1525度时长度，根据该长度现场将BH1梁段二次下料切割；前移并调整架梁机的位置，准备起吊钢箱梁BH1合拢段。（2）次边跨合拢段安装选择温差较小、风速较小的时段，架梁机起吊合拢段BH1梁段就位，与前一梁段B9临时连接，第二次张拉B9号索； B10梁段回退、就位并调整，与合拢段BH1梁段临时连接，精确调整合拢段BH1梁段与B9梁段的标高、线型、焊缝间距等，进行工地栓焊连接。之后精确调整合拢段BH1梁段与B10梁段的标高、线型、焊缝间距等，进行工地栓焊连接完成次边跨39、合拢。6.2 边跨合拢施工准备工作和安装工艺与次边跨合拢相同，完成合拢后拆除托架和架梁机等。6.3中跨合拢施工（1）合拢的准备工作 完成中跨NZ14（SZ14）号梁段安装后，对已完成的钢箱梁节段进行调索，使钢箱梁标高线型达到预期目的； 选择温差较小、相对稳定的时段，精确多次测量钢箱梁两悬臂端之间的合拢缝长度，换算至设计合拢温度1525度时长度，并根据测量结果确定ZH1合拢段钢箱梁长度并二次下料；在钢箱梁主塔支座处（即主塔横梁处）布置纵移千斤顶；前移调整中跨两台架梁机就位，准备吊装合拢段。（2）中跨合拢段安装吊装选择在温度较底、风速较小的时段，利用中跨两台架梁机起吊合拢段就位，完成临时连接。按设40、计规定，待温度达到设计合拢温度时精确调整合拢段焊缝缝宽、标高、线形等，完成工地栓焊连接，解除钢箱梁的纵向约束，拆除架梁机，第二次张拉B14、Z14号索，进行BH2、B11号梁段永久压重安装施工。最后即可安装横向抗风支座、纵横向阻尼限位装置。（3）中跨合拢段安装流程图7钢箱梁安装施工工期安排及工料机组织工期安排考虑B10#主墩主塔封顶、爬架塔吊等拆除在07.1.31日前完成，考虑B11#主墩主塔封顶、爬架塔吊等拆除在07.2.10日前完成。暂且不考虑诸如大风大浪、雨天、钢箱梁供应等等客观因数的影响，整个钢箱梁施工工期安排为2007.1.2707.6.4日。B10#及B11#主墩分别安排如下：B141、0#5.18日，具体施工节点安排如下：爬架及塔吊考虑2007.1.31日完成。N01#、N03#、N02#钢箱梁浮吊吊装时间为2007.1.172.3日；主边跨架梁机安装调试及Z(B)1#梁段吊装时间为07.2.407.2.25日；钢箱梁2#9#标准梁段吊装时间安排40天即07.2.2607.4.6日；次边跨合拢及NZ10#梁段吊装时间为14天即07.4.74.20日；边跨3节段标准梁段吊装时间为15天即07.4.215.5日；边跨合拢及NZ14#梁段吊装考虑13天即07.5.65.18日完成。B11#5.25日，具体施工节点安排如下：爬架及塔吊考虑2007.2.10日完成。S01#、S03#42、S02#钢箱梁浮吊吊装时间为2007.2.62.13日；主边跨架梁机安装调试及Z(B)1#梁段吊装时间为07.2.1407.3.6日；钢箱梁2#9#标准梁段吊装时间安排40天即07.3.707.4.15日；次边跨合拢及SZ10#梁段吊装时间为13天即07.4.164.28日；边跨3节段标准梁段吊装时间为15天即07.4.295.13日；边跨合拢及SZ14#梁段吊装考虑12天即07.5.145.25日完成。主跨合拢时间考虑10天，即07.5.266.4日。两主墩钢箱梁施工工期计划安排详见北航道桥钢箱梁施工进度计划横道图。劳动力配置表 表4 二个主塔钢箱梁施工劳动力配置表 项目数量备注技术员4人43、架梁班60人电梯司机4人船舶调度2人电工4人机修班4人机械设备配置表表5 二个主塔钢箱梁施工机械设备配置表名 称型 号单 位数量备 注浮吊“稳强3号”台1架梁机320t台4直爬电梯SCX100/100台2起锚艇长大29艘1交通船长大08艘1运输船嘉禾12台1一个主墩0#块钢箱梁支架材料数量表表6 一个主塔0#块钢箱梁支架材料表8 计算书8.1 0#块支架计算根据B、C、D类梁施工安装方案，由于采用“稳强3号”1300t浮吊吊装钢箱梁时其浮吊吊重和吊幅均大大满足要求， 0#块钢箱梁可采用浮吊直接吊装到位，钢箱梁纵横移量不会超过10cm，故钢箱梁重量作用在3H588型钢纵梁上的作用力几乎直接传递至44、其下钢管立柱或塔柱横梁顶面，不会使3H588型钢纵梁受到大的弯矩和箭力，所以不与验算。故0#块钢箱梁支架计算只需要计算：当Z1#块吊装时在0#块钢箱梁、主跨架桥机和Z1#块重量的作用下支架钢管立柱压杆会受到最大的压力时的应力和稳定性。1）荷载计算1、钢箱梁02#块自重：P1=162/2t=81t。Z1#块吊装时架梁机前支点方力P2=245t。架梁机自重：P3=120t/2=60t。2、支架自重：（1）支承纵横梁H588、I25型钢及滑移装置自重P4=30t。（2）支架钢管立柱自重P5=81t。（3）支架钢管平联自重P6=84t。3、人群及机具荷载P7取5t。 P4P7合计约200t，故单根钢管45、立柱自重受力P8=200t/4=50t4、不考虑风载、地震等其他荷载。5、1201.6cm钢管立柱材料特性 ，A=D=1201.6=602.9cm2,则其惯性半径，柔度 查表可得其稳定系数=0.542。2）结构计算当吊装Z1#块时，01#、02#、03#块已经固定焊接为一体。为了偏于安全考虑作用在支架钢管上的荷载为02#块钢箱梁P1、架梁机自重P3、Z1#块钢箱梁吊装时架桥机前支点反力P2及支架自重P8。在此工况下钢管支架立柱承受最大压力，须验算其强度和稳定性。故一根钢管立柱最大压力Rmax=P1+P2+P3+P8=81t+245t +60t+50t=436t压杆受到的最大压应力为max = 46、436t/602.9cm2=72.3MPa160Mpa0.542=86.7 MPa。强度稳定性符合要求。8.2 钢箱梁吊架验算根据施工工况，吊架受力最不利状况为吊装1#块节段钢箱梁工况。此时吊点受力最大为约265t，吊点间距为7.5m17m。双拼H588型钢截面特性为：A=2192.5cm2，W=29020cm3，I=2118000cm4；4266mm钢管截面特性为：A=0.0080258m2，W=0.000316cm3，I=0.000089124cm4；双拼对折56mm钢管截面特性为：A=0.00492352m2采用ALGOR13计算得结果如下：吊架最大变形0.5cm，钢丝绳最大拉伸约1.747、cm，合计最大变形2.2cm。吊架H588型钢最大应力25Mpa，钢丝绳最大受力50t，满足要求。8.3边幅墩墩顶支架验算8.3.1辅助墩支架验算8.3.1.1钢箱梁临时支座传递到牛腿压力计算钢箱梁自重2042KN，当千斤顶顶升箱梁时，向塔侧千斤顶底座传递到牛腿压力最大：A、向塔侧千斤顶反力R计算简图： 单个千斤顶 R1=R/2=1346/2=673KN 千斤顶通过大梁传到牛腿压力F计算简图如下： F=1040KN单个牛腿最不利F1=F/2=520KN B、背塔侧支座传递到牛腿压力计算考虑由于钢箱梁落梁不准，往背塔侧偏移75cm时(实际可控制小于75cm)最不利计算，计算简图如下：临时支座反力48、：R=840KN单个牛腿受到最大正压力：F2=R/4=210KN8.3.1.2向塔侧双拼I45a牛腿验算传递到牛腿压力：F1=520KN焊接面承受弯矩：M5200.50260.0KN.m，剪力：Q520KN，按最不利焊缝面计算，如右图：最大正应力：最大剪应力：刃角点正应力： 刃角点剪应力： 刃角折算应力：牛腿焊缝满足要求8.3.1.3背塔侧I45a牛腿验算传递到单个牛腿压力：F=210KN焊接面承受弯矩：M2100.50105KN.m，剪力：Q210KN，焊缝面计算如右图：最大正应力：最大剪应力：刃角点正应力： 刃角点剪应力： 刃角折算应力：8.3.1.4向塔侧预埋件计算 弯矩设计值 M 2649、0kNm 剪力设计值 V 520kN受力直锚筋的层数 n 4 层，每层直锚筋的根数、直径为： 425la=65cm直锚筋的间距 b1 150mm b=80mm 板厚t 25mm 锚板宽度 B 340mm 锚板高度 H 550mm混凝土： fc 19.11MPa 锚筋:fy 300MPa锚筋的受剪承载力系数 v 计算： v (4.0 - 0.08d) * (fc / fy) 0.5 (4.0-0.08*25)*(19.11/300)0.5 0.5 锚板的弯曲变形折减系数 b计算： b 0.6 + 0.25t / d 0.6+0.25*25/25 0.85锚筋层数 n 4 时，锚筋层数影响系数 r50、 0.85锚筋的总截面面积 As 4*4*(25/2)2 7854mm2 As1 V / (r * v * fy) + N / (0.8b * fy) + M / (1.3r * b * fy * z) 520000/(0.85*0.5*300)+0+260000000/(1.3*0.85*0.85*300*450) 4040+0+2050 6090mm2 As 7854mm2As2 0+260000000/(0.4*0.85*0.85*300*450) 0+6664 6664mm2 As 7854mm2 满足要求 8.3.1.5背塔侧预埋件计算法向压力设计值 N -50kN 弯矩设计值 M 51、70kNm 剪力设计值 V 140kN 受力直锚筋的层数 n 4 层，每层直锚筋的根数、直径为： 225 la=65cm 直锚筋的间距 b1 150mm 锚板厚度 t 20mm 锚板宽度 B 180mm 锚板高度 H 550mm 混凝土 fc 19.11MPa 锚筋fy 300MPa锚筋的受剪承载力系数： v (4.0 - 0.08d) * (fc / fy) 0.5 (4.0-0.08*25)*(19.11/300)0.5 0.5 锚板的弯曲变形折减系数： b 0.6 + 0.25t / d 0.6+0.25*20/25 0.8锚筋层数 n 4 时，锚筋层数影响系数 r 0.85 锚筋的总截52、面面积 As 4*2*(25/2)2 3927mm2 As1 (V - 0.3N) / (r * v * fy) + (M - 0.4N * z) / (1.3r * b * fy * z) (140000-0.3*50000)/(0.85*0.5*300) +(70000000-0.4*50000*450)/(1.3*0.85*0.8*300*450) 971+511 1482mm2 As 3927mm2 As2 (M - 0.4N * z) / (0.4r * b * fy * z) (70000000-0.4*50000)/(0.4*0.85*0.8*300*450) 1661mm2 A53、s 3927mm20.5fc * A 0.5*19.11*180*550 945874N N 50000N，满足要求。8.3.1.6 HM588型钢横梁验算HM588型钢截面特性：面积A=192.5cm2 抗弯模量 W=4020cm3 I=118000cm4Mmax=111KN.m Qmax=370KN 过渡墩顶支架验算8.3.2.1钢桁架验算钢箱梁通过临时支座传递到桁架按集中荷载计算，计算简图如下： 临时支座反力：R1=1300KN单片桁架受集中最大荷载：F=R1/4=325KN 利用algor建模计算结果如下： 最大应力(上弦杆)：92.1MPa 140MPa最大位移：1mm约束点最大拉力54、：320KN约束点最大剪力：284KN约束点最大弯矩：160KN.m8.3.2.2预埋板验算 法向拉力设计值 N 320kN 弯矩设计值 M 160kNm 剪力设计值 V 284kN受力直锚筋的层数 n 3 层，每层直锚筋的根数、直径为： 332 直锚筋的间距 b1 200mm 沿剪力方向最外层锚筋中心线之间的距离 z 400mm 锚板厚度 t 26mm 锚板宽度 B 450mm 锚板高度 H 650mm锚筋的总截面面积 As 验算 当有剪力、法向拉力和弯矩共同作用时，应按混凝土规范式2 及式2 两个公式计算，并取其中的较大值： As V / (r * v * fy) + N / (0.8b 55、* fy) + M / (1.3r * b * fy * z) As N / (0.8b * fy) + M / (0.4r * b * fy * z)锚筋的受剪承载力系数 v 按混凝土规范式5 计算： v (4.0 - 0.08d) * (fc / fy) 0.5 (4.0-0.08*32)*(19.11/300)0.5 0.36 锚板的弯曲变形折减系数 b 按混凝土规范式6 计算： b 0.6 + 0.25t / d 0.6+0.25*26/32 0.8 当锚筋层数 n 3 时，锚筋层数影响系数 r 0.9 锚筋的总截面面积 As 3*3*(32/2)2 7238mm2 As1 V / (r * v * fy) + N / (0.8b * fy) + M / (1.3r * b * fy * z) 284000/(0.9*0.36*300)+320000/(0.8*0.8*300)+160000000/(1.3*0.9*0.8*300*400) 2921+1667+1424 6012mm2 As 7238mm2 As2 N / (0.8b * fy) + M / (0.4r * b * fy * z) 320000/(0.8*0.8*300)+160000000/(0.4*0.9*0.8*300*400) 1667+4629 6296mm2 As 7238mm2满足要求