“砂桩1号”船人字架及桩架整体吊装工艺.docVIP

“砂桩1号”船人字架及桩架整体吊装工艺 摘 要：本文主要对砂桩1号船舶改造工程中的人字架及桩架整体吊装工艺进行了论述，突出了对人字架制作工艺及桩架整体吊装技术细节的控制，强调了其对船舶工程的重要性。 关键词：改造；人字架；桩架；整体吊装；船舶工程 一、概述 “砂桩船1号”是中交一航二公司为烟台西港液体化工码头及防波堤工程而开发建造的软基处理大型专用船舶。该船主尺寸为船长55.0米，船宽25.0米，型深4.0米，吃水2.2米，适合在沿海进行软基打设砂桩施工。砂桩直径为480mm，桩深可达36米。无论施打深度还是施打效率均处于国内领先水平。 二、人字架和桩架机构 1、人字架：高35米，宽20米，前后支脚间距15米，自重80吨，由无缝钢管相贯连接而成，属大型钢构件。制造采用卧倒工艺，即主架部分贴邻制造平台，支承架向上伸出。这样整个构件的重心离地面近，将所有空中施工转移到地面施工，能确保施工质量和安全。 2、打桩架：桩架总高为52.74米，由5节Ф1020无缝钢管法兰短管连接而成，单重33吨，共4套，总重132吨。桩架上布有振动锤及轨道和上料小车及轨道以及滑轮组及桩管等。单根桩架呈细长杆特点。 三、吊装方案比选 1、人字架和桩架分别吊装方案，优点：吊装准备工作简单；安全易于保证；吊重及结构尺寸小易于操作；缺点：起重船台班用量大，成本高，需用多个台班；母船需早具备安装条件；占用施工场地较大；（安装效率低；（5）锤系机构安装难度大；（6）仍有部分高空作业，安全难控制。 2、人字架和桩架整体吊装方案，优点：只用一个起重船台班即可完成吊装；因所有高空作业内容均转为地面施工从而保证了安全；保证了人字架和桩架的位置和垂直度，即安装质量可保证；提高了安装效率，因4套桩架系统可以同时在地面安装，其起重机构也可全部完成；占用场地小。 缺点：吊装风险增大；具有较高潮位；吊装工艺繁杂。 四、整体吊装工艺 1、桩架和人字架连接：按图纸要求将桩架在地面固定在人字架上，将滑轮组安装完后缠绕钢丝绳； 桩架和人字架在地面连接。 2、拆除钢胎架将人字架和桩架重量转移到垫木上，二者总重为212吨，施焊桩架底部工艺滚轮； 3、对主吊点和副吊点位置进行内外加固，确保其强度和刚度满足要求； 4、高潮前2小时，500吨起重船（起重11）就位，开始分别挂主钩和副钩。主钩吊索具采用2根直径80mm、6×37、长16米钢丝绳，单根破断力为284吨，总破断力为1136吨，安全系数为5倍；副钩索具采用2根直径60mm、6×37、长21米钢丝绳，破断力为230吨，总破断力为460吨，起辅助保护作用。由吊重曲线不难看出，起重11各项参数均能满足此次吊装需要。 5、立架：主钩、副钩同时起钩，保证副钩始终有20吨～30吨带劲，防止构件侧移即可。在立架过程中始终保持桩架底部设装工艺滚轮和地面接触滚动。主钩慢慢起升，人字架和桩架如下面照片所示慢慢立起。根据计算，桩架一侧力矩（相对吊点）较大，立起后架体向桩架一侧有略微倾斜。桩架和人字架相对于吊点力矩分析（桩架和人字架整体立起后）如下：M11 0.268×2×3.5÷2 0.938（t?m）；M12 9.0×2×6.7÷2 60.30（t?m）；M13 0.59×2×7.73÷2 4.56（t?m）；M14 0.91×2×11.59÷2 10.55（t?m）；M15 1.842×2×15.0 55.26（t?m）；M栏梯 2.8×7.0 19.6（t?m）；M附件 10（t?m）；∑M人字架 M11+M12+M13+M14+M15+M栏杆+M附件 161（t?m）；M桩架 33×1.50×4 198（t?m）；M桩架-∑M人字架 198-161 37（t?m）；此力矩差相当于在后支脚处配重2.5吨即可达到架体完全平衡。 6、船上整体安装 （1）“砂桩1号”船艏背离码头锚泊。 （2）“起重11”吊重位移至和“砂桩1号”艏艏相对位置定位，尽量使两船中心线在一条直线上。通过移动和变幅使人字架4只支脚落入甲板定位码板内。因架体有倾斜，故前支脚首先定位，通过导链收拉，将后支脚也落入定位码板内，完成整个支架的定位后，焊接支脚垫板，完成整个安装工作。 7、仅5个小时即完成了架体立起、移位和船上安装工作，整个过程非常顺利。 五、结语 通过此工艺的设计并最终成功运用，为大型构件及设备安装提供了一条思路，具有很好的借鉴意义。把高空作业难以施工的工作量放到地面（低位）施工，既保证了施工质量和效率，其更大意义在于保证了作业人员的安全，同时节省了各种起重船舶、施工机械的台班费用，其赢得的效益是相当可观的，在类似工程中有一定的推广意义。■