大型鋼圍堰定位施工工法拉靠墩系統(tǒng)

拉靠墩系統(tǒng)定位大型鋼圍堰施工工法目錄工法產(chǎn)生背景工法特點工藝原理關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點工程應用情況社會經(jīng)濟效益1、工法產(chǎn)生背景1.1工程背景

武漢XXXX大橋位于武漢XX二橋下游約3.2km，天興洲大橋上游約6.7Km處。1、工法產(chǎn)生背景1.1工程背景

武漢XXXX大橋主橋采用三塔斜拉橋，主跨跨徑為616m，是世界最大跨徑的三塔斜拉橋；主跨主梁采用“工”鋼主梁與混凝土預制板相結合的結合梁結構，是世界最大跨度的結合梁斜拉橋。209m1、工法產(chǎn)生背景1.1工程背景3號主墩位于XX深水區(qū)，基礎采用高樁承臺結構。1、工法產(chǎn)生背景1.1工程背景

采用有底鋼吊箱作為擋水結構，底節(jié)高16m，平面尺寸56.7×34.95m，重2568t。設計總重量3066.7t。1、工法產(chǎn)生背景1.1工程背景3號墩鋼吊箱定位特點及難點：位于XX主航道中，過往船舶多，要避免波浪對吊箱定位的影響。上下導環(huán)與鋼護筒之間空隙小，鋼吊箱定位精度直接影響鉆孔樁和承臺的平面位置，對鋼吊箱定位精度要求非常高3號墩為索塔墩，后續(xù)施工內(nèi)容多，長期需要面積較大的水上施工平臺

有大量的起重吊裝作業(yè)，定位系統(tǒng)不允許占用鋼吊箱附近水域

前期有足夠時間施工定位系統(tǒng)1、工法產(chǎn)生背景1.2.1鋼圍堰施工大型深水基礎方法

鉆孔平臺＋鋼圍堰法：先搭設鉆孔平臺進行鉆孔樁施工。然后在現(xiàn)場整體吊裝或組拼下放鋼圍堰，對鋼圍堰封底、抽水、進行承臺施工。南京四橋、九江XX二橋1.2技術背景1.2.1鋼圍堰施工大型深水基礎方法

圍堰兼作平臺法：先整體制造鋼圍堰，浮運到墩位精確定位固結后，利用鋼圍堰搭設鉆孔平臺，進行鉆孔樁施工。然后對鋼圍堰封底、抽水，進行承臺施工。武漢軍山XX大橋1、工法產(chǎn)生背景1.2技術背景1、工法產(chǎn)生背景1.2技術背景1.2.2大型鋼圍堰定位方法

導向船、定位船錨碇系統(tǒng)：武漢軍山XX大橋采用單導向船、單定位船錨碇系統(tǒng)定位法定位外徑33m異性鋼圍堰。1、工法產(chǎn)生背景1.2技術背景1.2.2大型鋼圍堰定位方法

四角錨墩定位系統(tǒng)：天興洲大橋2號墩采用無導向船法，利用四角錨墩預施拉力定位鋼圍堰。1、工法產(chǎn)生背景1.2技術背景1.2.2大型鋼圍堰定位方法

上下游拉墩定位系統(tǒng)：泰州XX公路大橋中塔基礎采用上下拉墩系統(tǒng)定位下沉鋼沉井，鋼沉井38m高，重8863t。1、工法產(chǎn)生背景1.3技術水平

2011年12月本工法被評為XXXX局有限公司企業(yè)工法，2012年12月本工法被中國公路建設行業(yè)協(xié)會評為公路工程工法。

2011年12月31日該工法的關鍵技術在湖北省科技廳組織的成果鑒定會上順利通過，達到國際領先水平。1、工法產(chǎn)生背景1.3技術水平

2009年8月04日《大型鋼吊箱定位工法》獲得發(fā)明專利（專利授予號：XXXX）。1、工法產(chǎn)生背景1.3技術水平

以本工法技術為核心的

《拉靠墩系統(tǒng)定位大型鋼圍堰施工技術》成果獲得2010年度XXXX局有限公司企業(yè)科技進步一等獎。以本工法技術為核心的

《大跨度三塔組合梁斜拉橋施工關鍵技術研究》成果獲得2012年度中國公路學會科技進步三等獎。1、工法產(chǎn)生背景1.3技術水平2、工法特點2.1質量、安全鋼圍堰定位精度高。受力明確，關鍵部位全過程監(jiān)控監(jiān)測，實現(xiàn)信息化施工，安全可靠。施工水域占用少，而且減少定位船方案錨纜設置太多相互干擾及受水位升降、對通航的影響。2、工法特點2.1質量、安全設計、規(guī)范要求精度施工實際精度軸線偏差垂直度最大軸線偏差最大垂直度±20cm垂直度≤1％1.1cm0.03％2、工法特點2.2工期、進度定位速度快。武漢XXXX大橋3#墩鋼吊箱浮運進場后4天完成初定位，1天完成精確定位。下游靠墩兼作橋梁后期施工平臺，減少大型船舶使用,有利于降低成本。大型浮吊可直接靠近鋼圍堰兩側，充分發(fā)揮浮吊的起重能力，加快施工速度。2、工法特點2.3經(jīng)濟效益鋼圍堰不僅用作承臺干施工擋水結構，在鉆孔施工中可作為可浮動鉆孔平臺，減小施工成本。機械化程度高，人工勞動強度低、調節(jié)方便。減少船舶投入，降低施工成本。3、工藝原理定位系統(tǒng)由上拉墩、下靠墩以及錨纜系統(tǒng)組成。3、工藝原理上拉墩和下靠墩平臺上的卷揚機和滑車組系統(tǒng)組成動力系統(tǒng)，主拉纜調整鋼圍堰橫橋向平面位置，下拉纜調整鋼圍堰橫橋向垂直度；邊錨上拉纜和交叉纜調整鋼圍堰順橋向平面位置。邊錨下拉纜鋼圍堰順橋向垂直度；通過調整夾壁倉注水量實現(xiàn)鋼圍堰高程控制。在施工過程中，各條錨纜共同作用，實現(xiàn)鋼圍堰精確定位。3、工藝原理4、關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點4.1關鍵技術創(chuàng)新點

通過上游拉墩、下游靠墩以及錨纜系統(tǒng)實現(xiàn)鋼圍堰高程、平面位置、垂直度以及扭轉的精確快速調整。

通過上下游拉靠墩作為錨墩，減少船舶投入以及錨纜占用水域，最大限度的減小了對水域的影響。

下游靠墩兼做主墩施工工作平臺，安全、便利。4、關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點4.2操作要點4.2.1施工工藝流程注水下沉至鉆孔平臺標高鋼圍堰精確定位插打鋼護筒拋邊錨并試拉首節(jié)鋼圍堰浮運進場鋼圍堰橫橋向初定位鋼圍堰定位纜繩安裝運輸船舶退出鋼圍堰初步定位拉靠墩系統(tǒng)施工浮吊就位、渡纜4、關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點4.2操作要點4.2.2拉靠墩施工

鋼管樁沉設平臺系統(tǒng)搭設動力系統(tǒng)安裝：卷揚機、滑車組、拉力傳感器等錨纜系統(tǒng)施工4、關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點4.2操作要點上游拉墩牽引系統(tǒng)下游靠墩4.2.2拉靠墩施工4、關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點4.2操作要點4.2.3鋼吊箱浮運4、關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點4.2操作要點4.2.4鋼吊箱初定位臨時定位船就位、渡纜4、關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點4.2操作要點4.2.4鋼吊箱初定位

纜繩系好后，拖輪撤離。利用拉靠墩系統(tǒng)調整鋼吊箱基本就位（平面位置控制在20cm以內(nèi)）。

4、關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點4.2操作要點4.2.5鋼吊箱精確定位調整平面位置及扭轉調整4、關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點4.2操作要點4.2.5鋼吊箱精確定位調整垂直度調整

通過測量鋼吊箱的4個軸線控制點高程計算出鋼吊箱的傾斜度。以下拉纜的調整為主，以隔艙內(nèi)水頭差的局部、少量調整為輔，使鋼吊箱的垂直度控制在1/100以內(nèi)。實測鋼吊箱垂直度為1/3000。4、關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點4.2操作要點4.2.6鋼吊箱固結插打鋼護筒，鋼吊箱固結在鋼護筒上，保證穩(wěn)定。4、關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點4.2操作要點4.2.7施工監(jiān)測監(jiān)測關鍵：錨纜受力及系纜點受力情況，及時測量上下拉墩位移情況。錨纜末端安裝拉力傳感器鋼圍堰系纜點處內(nèi)壁應變計4、關鍵技術創(chuàng)新點與操作要點4.2操作要點4.2.7施工監(jiān)測序號監(jiān)測項目監(jiān)測儀器監(jiān)測頻率監(jiān)測目的1各錨纜受力情況CS-28傳感器+筆記本電腦定位時實時監(jiān)測、固結時一天一次掌握錨纜受力大小，確保受力構件安全2各系纜點受力情況YZC-516智能應變計+406-A頻率信號讀數(shù)儀定位時半天一次3上下拉墩位移情況全站儀定位時半天一次掌握結構位移情況，保證施工安全注：根據(jù)施工的實際情況增加或減少監(jiān)測次數(shù)，隨時將監(jiān)測信息反饋給現(xiàn)場技術人員5、工程應用情況本工法在武漢XXXX大橋3#主墩基礎施工期間得到成功應用。6、社會經(jīng)濟效益6.1直接經(jīng)濟效益序號拉靠墩系統(tǒng)施工方案定位船施工方案項目費用（萬元）項目費用（萬元）1打樁船費用45.6定位船費337.62鋼管樁費用97人工費103平臺材料費56.2錨纜費1824人工費24輔助施工平臺643.25錨纜系統(tǒng)費72.9臨時導向船86臨時導向船8上游防撞160.8合計303.7合計1341.6注：拉靠墩系統(tǒng)鋼管樁按50%進行折損、平臺體系鋼材按70%折損計算直接經(jīng)濟節(jié)約1037.9萬元。6、社會經(jīng)濟效益6.2社會（間接）效益本工法減少船舶及錨纜系統(tǒng)使用量，降低了施工受水位變化引起的圍堰的定位精度及對航道的影響，取得良好的效果，具有很強的推廣價值。本工法上下游拉墩系統(tǒng)達到施工水域占用最小限度，降低對航道的影響，取得了良好的社會效果。本工法施工速度快，有利于縮短工期。拉墩系統(tǒng)操作平