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大桥钢吊(套)箱下水作业指导书
1 适用范围
适用于处于深水中的大桥桥墩承台钢吊(套)箱施工时,采取气囊法断缆下水的施工作业。
2 作业准备
2.1 施工组织及劳动力配备
项目部全面负责组织、协调、管理钢吊箱下水的施工任务,组织专业的气囊下河施工队伍作业。建立质量、安全、工期的各项规章制度,利用网络技术,统一协调管理,确保安全、优质、按期完成。
2.2 机械设备及测量设备配置
组织钢吊箱下河与水上运输机械、水上起重吊船、交通船舶、临时定位、专用气囊及配套设备等机械设备参加本项目的施工。
表1 机械设备及测量设备配置表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
工程铁驳
1000t
艘
2
2
工程铁驳
400t
艘
2
3
机驳
艘
2
4
交通船
艘
2
5
测量船
艘
1
6
拖轮
300hp
艘
1
7
拖轮
600hp
艘
1
8
宁港拖3001
3602hp
艘
1
9
宁港拖2003
2448hp
艘
1
10
宁港拖2004
2820hp
艘
1
11
宁港拖1003
1823hp
艘
1
12
浮吊
250t
艘
1
13
汽车吊机
25t
台
5
14
汽车运输车
15t
辆
2
15
挖掘机
台
1
16
铲车
台
1
17
气囊
Φ1.2m,L=15m
条
90
18
空压机
2.0方
台
6
19
卷扬机
15t
台
2
20
滑车组
150t
套
2
21
千斤顶
10t
台
4
22
自动切割机
台
6
23
交直流电焊机
BX3-500
台
22
24
交直流电焊机
BX1-500
台
40
25
钢筋弯曲机
台
1
26
脱钩器
个
2
27
潜水设备
套
1
28
铁锚
7t
个
2
29
铁锚
3t
个
5
30
卷扬机
5t
台
2
31
临时锚碇配套设备
套
1
32
水泵
台
8
33
变压器
630KVA
台
1
34
变压器
250KVA
台
1
35
发电机组
250kw
台
2
36
水准仪
台
1
37
全站仪
TC2002
台
1
2.3 施工用电
采取变压器和柴油发电机相结合的方式,总计250KVA变压器1台, 630KVA变压器1台, 250KW柴油发电机2台。
3 技术要点
钢吊箱在岸上制造,钢吊(套)箱在重力作用下沿坡道下滑,入水后即有浮力作用;入水后悬出部分的重力矩和浮力矩都同时在增加,在重力矩和浮力矩相等时钢吊(套)箱达到自浮平衡条件。具体施工内容包括:地垄施工、下水坡道处理、下水工况计算分析、气囊计算及布置、临时锚碇施工、气囊充气并清理支撑垛、断缆下水、下水稳定、临时定位、接高钢筒割除及托板打捞等内容。
3.1 吃水深度计算
底节钢吊(套)箱全高14.5m,双壁可提供浮力面积为394m2,下水自浮稳定后自重约2800t(托板脱落),此时吃水深度为7.11m,加上底龙骨高度,入水深度为7.6m。
钢吊(套)箱下水时间段内日最高、最低水位预测值详见图1。
图1 水位变化曲线图
根据下水位置实测河床断面图和下水时间段水位变化,下水坡道末端22m以外即可达到7.6m的自浮水深,河床水深、坡度满足下水要求。下水坡道断面详见图2。
图2 下水坡道示意图
3.2 坡道计算
钢吊(套)箱总拼场至水中陡坎间的坡道距离约40m,根据气囊的承载特性及受力情况,要保证通过气囊的最大工作高度不小于0.3m,坡度调节必须分段进行,坡度由1:40逐渐调整为1:10。
3.3 下水工况
3.3.1计算假定
(1)钢吊(套)箱自重荷载近似按照长度方向上均布,且忽略坡度影响。
(2)钢吊(套)箱箱体在下水至自浮状态倾斜角度不变。
3.3.2下水过程详见图3。
图3 钢吊(套)箱下水示意图
3.4 计算结果分析
由下水工况计算分析可得,在钢吊(套)箱前端悬出50.5m前,钢吊(套)箱的浮力矩小于钢吊(套)箱自重的重力矩,在钢吊(套)箱前段悬出50.5m以后,钢吊(套)箱浮力矩大于重力矩,钢吊(套)箱需维持一定角度而利于下水,由于钢吊(套)箱动量巨大,冲滑时间短,钢吊(套)箱会保持初始角度冲入水中,不会因前端浮力增加过快而马上抬头,不致使尾部气囊局部受力过大。坡道水深满足安全下水要求。
3.5 下水布置
3.5.1 总体布置见图4。
图4 钢吊(套)箱下水布置图
3.5.2 气囊布置
⑴个气囊的承载力详见表2。
表2 φ1.2m×15m气囊的承载技术参数表
H(m)
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
φ1.2m×15m气囊承载力(t)
168
151
134
118
100
84
注:表中H(m)值为气囊的工作高度,亦为箱体托板离地面的高度。
⑵气囊用量计算
气囊的工作高度H取为0.5m,下水的整体重量G≈3100t,取气囊个数n=60,则:气囊的安全系数
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