淺灘潮位變動區鋼箱梁平移卸船施工工法1、前言平移裝卸船施工工法在貨運碼頭的大型構件裝卸中應用較多。××市××大橋鋼箱梁卸船碼頭棧橋位于江東側淺灘區，所處河段受不正規半日期潮影響，一天有兩個高潮和兩個低潮，最高潮位4.86米，平均低潮位1.47米，最低潮位為0.31米。全橋橋面梁段共計48個，塔部節段共計37個，其中橋面20個梁段和前塔柱17個節段，由船舶運輸至工地后，采用鋼箱梁平移卸船施工工法（）將鋼節段平移上岸。卸船碼頭棧橋位于江東淺灘區，高潮位時水深能滿足1000T及以下運輸船靠泊。鋼箱梁平移卸船施工應選擇平潮潮位高且持續時間長的高平潮時段進行。本工法施工過程中將運輸船上鋼構件的軌道與卸船碼頭棧橋軌道對齊，通過頂升鋼構件提高支墊高度，克服軌道間的高差，從而保證鋼構件水平滑移上岸。移運碼頭棧橋搭建時充分利用潮汐影響縮短棧橋向江心延伸的距離，減小對主航道的影響。2、工法特點××市××大橋鋼構件卸船碼頭棧橋位于江東側淺灘區，施工水域受潮汐影響水位變化較大，本橋需要平移上岸的橋面梁段重48.5t～141.5t，結構尺寸（15～5）×17.1×2.4m。梁段卸船時運輸船舶與碼頭剛性連接，保證梁段移動時船舶無較大的傾斜，卸船軌道不錯位。目前國內外在碼頭大型貨物的平移裝卸施工中大多采用運輸船舶船體分倉注水保持船體平衡和潮汐影響，或者租用大型浮吊船進行拋錨作業，雖然施工工藝比較先進，但成本很大，需要專業施工作業隊伍才能完成。3、使用范圍適用于卸船碼頭退潮后水深淺，碼頭水域受潮汐影響大，移運的構件體積大，重量重。受潮汐影響在施工時準確選擇潮位，合理安排施工時間，各工序分工明確，責任到人，確保每個環節都處于受控狀態。用本工法施工投入少，費用低，具有廣泛的適用性。4、工藝原理鋼箱梁平移卸船施工工法利用漲落潮之間平潮的時段將鋼箱梁從運輸船上移至棧橋上。在較短的時間內快速實現各個工序之間的轉換，使鋼箱梁順利上岸。在平潮時間短于2小時的情況下嚴禁卸船作業，以免發生安全事故。由于××大橋橋位區域受半日潮影響，一晝夜4次平潮且潮位高差變化很大。棧橋軌道頂面高程應根據鋼箱梁運輸船在滿載和空載狀態下船舷至水面的高度為參照來確定，確保鋼箱梁卸船軌道對接高程相差最小。鋼箱梁裝船時應設置橫向移運軌道，鋼箱梁安放在軌道上設置的四個移動鋼支墊上。鋼箱梁運輸船到達工地后根據潮汐時刻表選擇平潮時間較長的時間段進行平移卸船施工。在漲潮或落潮時移動運輸船至臨時棧橋外側，待平潮時將棧橋軌道與鋼箱梁橫移軌道對齊并可靠連接固定。用岸上牽引鋼繩橫拉鋼箱梁使其沿著運輸船上的橫移軌道移動到棧橋軌道上方。在棧橋軌道上設置鋼箱梁的支點，使鋼箱梁前支墊在棧橋上，后支墊位于運輸船上，繼續牽引鋼箱梁直至運輸船上的支墊滑移到軌道連接處，然后在棧橋軌道連接處設置鋼箱梁支墊，移開運輸船上的支墊，即完成鋼箱梁平移上岸施工。5、施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程（見圖5.1）5.1施工工藝流程5.2、鋼箱梁平移卸船施工步驟及操作要點5.2.1、梁段上岸前的準備梁段到安裝位置是經臨時棧道移運至安裝位，運輸船需停靠在棧橋位置將梁段滑移到棧道上，為避免運輸船停靠時的沖擊力需在棧橋兩邊設置靠船墩，按每條船自重400t、載貨400t、壓載200t，靠墩時間t按0.5秒、速度V按0.1米/秒來計算，每個靠船墩須承受不小于F=G*V/t=200t的力，其間距為30米且超出棧橋頂端100mm，如圖：5.2、停靠方式滑移梁段時嚴格按潮汐計劃的時間將運輸船停靠到滑移棧橋對接位置上，對接前先將船上系纜繩系到棧橋兩邊的固定墩上，調整左右位置便于運輸船上的軌道與棧橋上的軌道精確對接。在梁段裝船時采取的方式也為滑移上船，因此運輸船上的滑移軌道已安裝好，運輸船軌道靠對接端伸出船邊600mm為過度梁，需要與棧橋對接，因此棧橋端頭的制造必須滿足對接要求，如圖：5.3、搭接處的固定在梁段從運輸船移動到棧橋的過程中，其軌道對接處受到向外的擠壓力，因此在對接處需采用硬性連接來防止對接軌道脫開。按全傾重量來計算，其軌道間的固定件需承受100t的拉力，如圖：5.4、搭接前的準備運輸船在運棧橋軌道對接前應做好一下準備工作：運輸船必須裝載，使運輸船吃水應在1.30—1.33米；將牽引設備都準備到位，如卸扣、滑輪、導向輪等，當軌道搭接好后立刻進行滑移工作，縮短梁端上棧橋的時間；檢查排放水設備是否完好，隨時準備進行運輸船的壓載和減載。5.5、梁段滑移當滑移軌道對接好后，立即將軌道兩側的扣減扣住，避免梁段在滑移中發生位移，然后將牽引繩與反牽引繩分別掛在梁段的吊耳上準備牽引。在牽引前需進行運輸船的減載以保證運輸船的高度與棧橋軌道的高度一致，如三月一日三點鐘排水量為3.15米3/分鐘。按全年潮汐情況來看，最大落差為48cm，因此運輸船的排水量應滿足7.6米3/分鐘。當梁段完全移運到棧橋后，松開對接處的連接件，讓運輸船脫離對接處，如連接件受力則根據實際情況對運輸船進行加載或減載，使連接件脫開，讓運輸船駛離停靠位。5.6、運輸船上棧橋時間于由甬江干流段潮汐變化較大，屬不正規半日潮，為往復流性質，一天有二個高潮和二個低潮，其相鄰的高潮低潮均不相等，夏季的夜高潮高于日高潮，冬季日高潮高于夜高潮。多年平均高潮位2.23m（黃海基準），歷史最高潮位3.36m，最低潮水位受寒潮影響，為-1.72m，歷年平均高潮位為1.18m，歷年平均低潮位為-0.49m，平均潮差為1.70m，歷年最大潮差為3.62m。因此每次梁段上棧橋必需嚴格按當天的潮汐時間進行作業，作業時間段應在早6：00—晚6：00，且應在潮汐最高位進行。并對照當天的潮汐位計算出運輸船的壓載量和減載、壓載速度，確保梁段在轉運過程中的穩定。根據業主提高的停船水位為＜1.5米、運輸船的吃水情況以及潮汐變化，綜合分析計算運輸船軌道高最低在4.65米。5.7吊裝人員組織××××大橋跨越甬江，大橋主橋采用獨塔四索面異型斜拉橋，全長337m。跨徑布置自西向東為主跨225m+邊跨82m+30m。運輸梁段，橋面梁段共計48個，塔部節段共計37個，全部采用船舶運輸，平移卸船。表5.7勞動力組織情況表序號名稱單位數量備注1總指揮人1項目經理2技術負責人人1項目總工3現場調度人1工長4技術員人45船長人26大副人27船員人108安全人29卸船作業人員人2410棧橋沉降觀測人人員人211合計人496.材料與設備本工法采用的材料、機具設備見表6.1。表6.1材料、機具設備表序號設備名稱規格型號單位數量使用部位1梁段支承鋼墩1500*13350*11000mmm個8斜船架支承墩2滑塊支承鋼墩700*6400*12000mm個4斜船架支承墩3枕木1500*2000*1550mm個48斜船架支承墩4滑道480*5300*140000～145000mm條4運輸船5梁段支承鋼墩800*8000*17000mm個8運輸船6移動滑塊450*4000*5600mm套4移動滑塊7橡膠板450*4000*40mmm塊4移動滑塊8聚四氟乙烯板450*5000*20mmm塊4移動滑塊9系纜樁E250套2系纜設施10電動絞車5噸臺3牽引系統11雙聯開口滑車16噸套6牽引系統12導向輪套3牽引系統13鋼絲繩φ15mm米450牽引系統14鋼絲繩φ24mm米30牽引系統15千斤頂臺4頂升設備16臨時支承墩400*4000*1200mm個4頂升設備17配電箱臺1配電系統18重型軟電纜YCW3*166+1*66米250配電系統19重型軟電纜（450/7500V）YCW33*6+11*4米40配電系統20重型軟電纜YCW3*4++1*2..5米120配電系統21平板車320噸臺1轉運設備22液壓小車100噸臺6轉運設備23螺旋扣30噸件6轉運設備24扣點(吊耳)30噸件12轉運設備25連接件30噸件12轉運設備26電焊機臺1其他27割炬套1其他28電動磨機臺1其他7.質量控制7.1工程質量控制標準鋼構件平移卸船質量控制主要指標見表7.1表7.1鋼構件平移卸船質量控制主要指標序號項目允許偏差檢查頻率檢驗方法1運梁船軌道與棧棧橋軌道偏偏差±50mm每次對接兩軌道間距離，用卷尺量2兩支點千斤頂力力差±5t每次起頂通過油表讀數計計算3棧橋沉降±5mm每次梁段上岸全站儀7.2質量保證措施7.2.1輔助千斤頂施工前要進行標定，確保讀數準確；鋼墩和枕木準備充足。7.2.2構件平移作業選擇在風力6級以下，漲潮過程中潮水水位一旦滿足施工要求即開始進行平移卸船作業，當潮水退至施工水位前完成卸船作業。7.2.3運輸船靠泊碼頭棧橋時應緩慢靠攏。7.2.4運輸船與碼頭棧橋連接應牢固，以免脫焊。7.2.5運輸船上鋼構件前支墊挪位時輔助千斤頂必須同步頂起，隨時校對油表讀數保證支點受力均勻。挪動后的支墊位置位于鋼構件的橫隔板處。支墊與鋼構件接觸面應加墊膠皮。7.2.6岸上牽引卷揚機應緩慢拖動鋼構件在運輸船軌道上向碼頭棧橋滑移。7.2.7隨時測量鋼構件第一道橫隔板的位置，一旦處于碼頭棧橋軌道正上方時即將運輸船上的前支墊換至碼頭棧橋軌道上。7.2.8鋼構件前支點上岸即開始對碼頭棧橋鋼管支架進行沉降觀測。7.2.9施工過程中應加強對運輸船與碼頭棧橋的連接焊縫的檢查和潮水水位的觀測。8.安全措施8.1施工前派專人觀測潮水水位，一旦水位達到施工水位即開始施工，在潮水退至施工水位前完成。8.2施工期間建立完善的氣象預警機制，防止臺風或瞬時雷雨大風等惡劣天氣危及施工作業安全。8.3施工時應穿好救生衣和防滑鞋，夜間施工時照明設施齊全，確保視線良好。8.4鋼構件滑移上岸過程中支墊轉換時枕木支墊牢固。9.環保措施9.1清洗機械、施工設備的廢水嚴禁直接排入江中，禁止機械在運轉中產生油污未經處理就直接排放，禁止維修機械時油水直接排放入江中。9.2所有施工船只嚴禁向甬江拋設和傾倒廢棄用品，并配有應急的油污染收集設施和糞便收集裝置。9.3禁止使用一次性塑料餐具，防止白色污染。10.效益分析10.1本工法利用施工水域的潮汐在淺灘區碼頭實現大型構件的平移上岸，避免了使用浮吊船拋錨施工堵塞航道，也避免了的高額浮吊費用。10.2本工法操作簡單易行，投入材料設備較少，減少了大型設備（如大功率拖輪、拋錨艇）的使用，作業效率得到顯著提高，節省成本315多萬元（35+70*4）。11.應用實例××市××大橋鋼構件采用平移施工卸船。××××大橋跨越甬江，全長1396m。大橋主橋采用