10号墩抛锚定位及围堰浮运就位施工工艺.doc
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10#墩抛锚定位及围堰浮运就位施工工艺
一、概况
1、结构简介：
芜湖长江大桥10号墩双壁钢围堰外径φ外=30.5m，内径φ内=27.7m，围堰全高52.0m，沿高分10节，总重896.6t，第一、第二节高11.6m，重197.4t。
2、施工简介：
10号墩围堰第一、第二节在江东船厂制造拼装，整体沿滑道下河，由导向船组固定，拖轮牵引浮运至墩位。
抛锚分二大部分：
浮运前前后定位船抛锚定位，浮运后再抛设其它锚。
二、锚碇系统布置
10号墩双壁钢围堰施工的锚碇系统，由导向船、前后定位船、主锚、尾锚、边锚、围堰兜缆、导向船拉缆以及相应锚链、锚绳、收紧设施等组成。
见图一（请放大查阅）
1、导向船
由两艘800t铁驳组成（大桥810#、814#），通过万能杆件联结梁连成整体，其上安装二台ГMK-20吊机。
2、定位船
定位船分前、后定位船，均为400t铁驳，其中前定位船为大桥437#、后定位船为大桥451#，分设在桥轴线上、下游各200米处。
3、主锚
主锚采用8个7t霍尔式铁锚，每个主锚配4节φ67mm锚链，锚绳采用6（37）φ43mm钢丝绳，主锚抛在前定位船上游580m处。
4、边锚
按主锚受力的50%考虑，导向船边锚为8个5t霍尔铁锚，分别抛设在导向船组两侧。
为了不影响通航水域，减少锚碇长度，采用6节φ62mm锚链和6（37）φ43钢丝绳。
定位船边锚为1t霍尔铁锚，采用5节φ31mm锚链和φ26mm钢丝绳，其中前定位船4个，后定位船2个。
5、尾锚
按主锚受力的50%考虑，采用4个7t霍尔铁锚，3节φ62mm锚链和φ39mm钢丝绳，尾锚设在导向船和定位船下游600mm处（各2个）。
6、围堰兜缆至前后定位船分别采用φ43mm和φ30mm钢丝绳，导向船拉缆至前后定位船分别采用φ39mm、φ43mm的钢丝绳。
7、锚碇收紧装置由固定座、滑轮组、卷扬机等组成，用卷扬机收紧各种锚缆。
8、10号墩各锚缆组成情况如下表所示：
10号墩锚缆组成表
序
号
锚缆号
主要组成
数量
（根）
附注
锚+锚链+锚绳
1
1—8#
7t+φ67×100m+φ43×485m
8
由于锚链均为旧锚链实际各锚缆锚链配备见10号墩锚链配备表
2
9#—12#
1t+φ31×125m+φ26×132m
4
3
13#、14#、19#、20#
5t+φ62×150m+φ43×122m
4
4
15#—18#
5t+φ62×150m+φ43×132m
4
5
23#、24#
1t+φ31×125m+φ26×132m
2
6
25#、26#
7t+φ62×75m+φ39×545m
2
7
27#、28#
7t+φ62×75m+φ39×545m
2
10号墩兜缆组成表
序号
拉、兜缆号
主要组成
数量（根）
附注
1
拉缆1#、2#
φ43×240m
2
2
拉缆3#、4#、5#、6#
φ43×460m
4
3
兜缆9#、10#
φ43×480m
2
4
拉缆13#、14#
φ39×240m
2
5
兜缆15#、16#
φ39×480m
2
9、10号墩锚全部采用霍尔式旧铁锚，锚链采用普通有档旧锚链，根据实际购买的锚、锚链配置，见10号锚链配置表。
三、工艺流程
工艺流程如下：
10号墩钢围堰制造、浮运、就位工艺流程图
施工准备
钢围堰制造导向船组加固锚链试拉接长
第一、二节围堰拼焊导向船舱面布置定位船舱面布置
填充刃脚细石混凝土联结联拼装抛锚定位
沿滑道下水导向船临时就位
围堰隔舱内灌水拆除上游平联及走道梁
围堰进入导向船组
上游平联及走道梁拼装
围堰向外抽水
浮运就位
补抛锚
调整定位
接高
下沉
四、定位船抛锚、定位
1、抛锚定位前的准备工作：
①定位船舱面布置须按图纸要求加固完毕，并经有关人员检查合格。
②实测锚位处河床标高及地层土质要与设计一致，否则锚绳长度应作相应调整。
③所需锚、锚链均已检验合格，并按设计长度和规格进行配置、理顺、盘好和编号如（××号墩××号锚）。
④配置锚绳时除应按理论长度外，还需要考虑夹具、滑车组等并留有一定的富余。
⑤抛锚船、定位船上所有设备要按设计要求布齐全，起吊设备要进行试吊。
⑥掌握抛锚期间的天气情况，选择江面能见度好、无大风、大雨的天气进行。
⑦抛锚区域及时间提前报有关部门批准封航，并设立标志。
⑧桥位上游有一通信光缆，须落实其位置，以免抛锚时抛入此禁区内。
⑨配备齐测距仪、经伟仪以及对讲机、小红旗等联络工具、并事先计算好抛锚有关数据。
2、铁锚的抛设
方法①芜湖桥拟全部采用霍尔式旧铁锚，用“甩梢”的方法进行抛设：
采用拖轮曳带抛锚船作业，由测量组交汇。
将铁锚用一段约20m长的直径φ28的钢丝绳挂置在抛锚船上。
即将钢丝绳一端固定于带缆桩上，活头穿过铁锚联结环后将活头绕8字于带缆桩上，活头的末端用细麻绳扎住。
铁锚挂好之后，将连于锚上的锚链在船面上摆好，盘好钢丝绳，并将锚绳的末端固定于带缆桩上，准备工作完毕，将船拖至测量指定的锚位，其它人员站在安全地点，由一技术熟练的人员将活头松开，铁锚因自重而落入河床，锚绳及锚链也随之而下。
此法比较简单，在抛设中只需要拖轮、挂锚铁驳即可，但其锚绳带动范围之内有一定危险性，要求抛锚工作由人负责，工作细致、组织严密、号令统一，保证安全。
方法②芜湖桥全部采用霍尔式旧铁锚1~7t，设置简易抛锚船来抛设：
将铁锚挂置在抛锚船上，由卷扬机钢丝绳捆住锚链（其位置大于入水深度），其余锚链盘于抛锚船上，由拖轮将抛锚船拖至锚位，由测量组交汇，然后由卷扬机控制慢慢落入水中。
3、定位船的抛锚定位
①抛锚船就位：
抛锚船装载7t铁锚及一个不小于1t的铁锚、相应锚链、锚绳理顺盘好，由拖轮牵引就位。
②用抛锚船抛设10—1#、10—2#主锚，同时用拖轮将前定位船拖至设计位置，过钢丝绳至前定位船与相应滑车组系结并带劲后退出拖轮。
③用3台经纬仪以前方交会法测定或激光测距仪测定锚位，抛锚位置的精度应控制在±5m以内，所有锚需设置浮筒标志，以策安全且便于起锚，并征得港监部门同意。
④在前定位船下游约120m，偏西约25m处抛设临时1t铁锚，过绳至前定位船相应边锚之滑车组系结绞紧以稳定前定位船（图二）。
⑤抛设10—9#边锚，过绳至前定位船与相应滑车组系结，然后再抛设10—10#边锚，过绳系结后与10—9#锚缆对称绞紧，调整前定位船位置使其东西向偏差小于5m，偏上游3m。
⑥用拖轮将后定位船顶至前定位船尾部并与其临时系结后，过拉缆1#、2#至后定位船上与临时滑车组系结，再将1t锚绳转系在后定位船上（图三）。
⑦松解前后定位船间临时系结，借拖轮辅助溜放后定位船至10号墩墩位。
⑧抛设系在导向船上的尾锚10—27#及10—28#，先过绳至后定位船上与10—25#及10—26#滑车组系结并绞紧。
⑨抛设前定位船10—3#~8#主锚及10—11#、12#边锚过绳至相应滑车组系结并初步绞紧。
⑩抛设导向船10—15#~18#边锚，分别过绳至后定位船与临时滑车组及10—23#、24#边锚相应之滑车组系结并绞紧（图四）。
⑾收起1t临时铁锚。
⑿锚碇予绞：
锚碇的受力特点是抛设的时间越久，受力越牢。
为了使锚碇在围堰就位前就稳固在河床上，以缩短围堰定位时间，各定位船的锚抛投完毕后，宜采取予绞措施。
其方法是将上、下游二定位船用钢丝绳串联然后把所有主锚、边锚均予绞紧，使各主锚与水面夹角大致对应相等。
并由测量人员配合，校正定位船位置。
五、围堰下河
10号墩双壁钢围堰第一、二节重197.4t，在江东造船厂制造、拼装，经检验合格后，将围堰运至摇架再转入滑道，沿滑道入水进入导向船组浮运。
详见专门工艺。
六、围堰浮运、定位
1、10#墩围堰浮运概况
10#围堰浮运系统包括导向船、双壁钢围堰底节及第二节，总重量约1300t，浮运自芜湖岸江东船厂码头下水至10#墩位偏上游3m处。
①浮运动力：
采用一艘主拖、两艘帮拖联合作业，总动力约1100马力（蒸气指示功率），其中主拖500马力，两侧帮拖300马力（图五）。
浮运计算：
二导向船与钢围堰由三艘拖轮一起浮运。
钢围堰重197.4t，刃脚混凝土20t，吃水约3m，铁驳吃水约1m，江水流速V=1.6m/s，浮运规定在无风时进行，但为防止意外仍考虑风压w0=300Pa。
二条铁驳浸水面积
S=2×47×（2×1+0.85×11.97）
=1144.4m2
二条铁驳垂直水流投影面积
A1==2×1×11.97
≈24m2
导向船组水阻力
R1=（fs+φA1）V2×10-2
=（0.17×1144.41+10×24）×1.62×10-2
=11.1KN
导向船组风阻力
R2=KFw0
=1.3×（12×2×2+52×10×0.5）×300×10-3
=120.1KN
钢围堰挡水面积
A=30.5×3=91.5m2
钢围堰水阻力
R3=K×rv2/2gA
10×1.62
=0.75× —————×91.5
2×9.81
=89.5KN
钢围堰风阻力
R4=KFw0
=0.8×300×9×30.5×10-3
=65.9KN
总阻力
R=R1+R2+R3+R4
=11.1+120.1+89.5+65.9
=286.6KN=28660Kg
拖轮输出功率：
（牵引速度V=1m/s）
E.p.s=R.V/75
=28660×1.0/75
=384.8（hp）
拖轮指示功率：
I.p.s=E.p.s=n.nw.nz.nm
=384.8/0.5×0.96×0.94×0.8
=1066（hp）
按下列三艘拖轮配置：
500+300+300=1100（hp）
②浮运路线：
围堰自江东船厂下水后，由拖轮拖至10号墩下游，调头然后逆水而上直至10号墩前定位船芜湖侧，过导向船边锚，如图示（图六）。
③浮运时间：
根据工期安排，浮运时间定在十一月五日，提前10天报港监批准封航，并设立标志。
④浮运时，锚碇已按工艺要求布设。
2、浮运前的准备工作
①按照锚碇布置所需锚碇设备进行全面检查调整，所有拉缆均应整理好盘放在规定的位置。
②对导向船组及起吊设备进行全面检查。
③10#墩双壁钢围堰底节及第二节拼焊完毕（11.6m高）经过水密检查和煤油渗透检查合格，方可下水。
④导向船与围堰之间的拉缆和兜缆分别用φ43mm和φ30mm钢丝绳系成交叉八字形式缆系牢，保证围堰在导向船内不前后，左右串动。
⑤导向船上应备足救生衣、救生圈等安全设备，置于显眼位置并准备救生船一艘舱面清理干净，并按照港监部门要求设桥柱灯及通航信号灯。
⑥掌握浮运当天及以后二天气象资料，要求浮运当天江面能见度好，无三级以上大风，无中雨，以后两天无五级以上大风天气。
⑦测量主河道水流流速，10号墩处水深资料。
⑧向浮运作业的所有人员进行详细的技术交底，明确分工，各船按事先规定的信号统一指挥工作。
3、浮运施工：
①浮运当天清晨，切断通往导向船上电源，将电缆收回盘入在趸船上。
②解除导向船临时尾锚及临时边锚。
③检查导向船与围堰临时拉缆（保证在浮运中不串动），围堰位置对导向船下游联结梁有无影响，导向船舱面工作区是否安全等。
④主拖及无为侧帮拖就位，将牵引钢丝绳过渡上主拖挂钩。
⑤总指挥宣布浮运工作开始以后，主拖启运、带紧牵引钢丝绳，导向船向上游移动适当距离以后，解除导向船临时锚，当导向船移出一段距离后，芜湖侧帮拖就位，浮运开始。
⑥当导向船头接近前定位船尾，无为侧帮拖3解除与导向船组的临时系结并退出，将导向船与前定位船临时系结。
⑦从前定位船上将拉缆5#、6#过绳经导向船上相应定滑轮后回至3#、4#相应滑车组上系结。
⑧将兜缆9#、10#理顺兜好围堰，与前定位船上相应滑车组系结后，暂时放松。
⑨解除定位船和导向船间的临时系结，在拖轮1、2的辅助下，缓慢溜放导向船组，使之靠至后定位船，随即系好3#~6#拉缆，并逐根收紧（图七）。
⑩将10—15#~18#锚绳由后定位船上逐个过渡到导向船边锚相应之滑车组系结。
将10—27#、28#尾锚锚绳过渡到导向船相应的滑车组上。
解除拖轮1、2与导向船间的临时系结，将1号拖轮退出，2号拖轮与后定位船临时系结。
从后定位船上过拉缆13#、14#至导向船上的固定座系结。
将15#、16#兜缆理顺兜好围堰，与后定位船上相应滑车系结后，暂时放松。
解除拉缆1#、2#与后定位船间的临时系结，用拖轮2控制溜放后定位船至设计位置。
将1#、2#拉缆与导向船上相应固定座系结，并初步绞紧。
抛设后定位船10—23#、24#边锚后，再抛10—25#、26#尾锚，分别过绳至后定位船与相应滑车组系结并绞紧。
抛设导向船10—13#、14#、19#、20#边锚，过绳至导向船上相应的滑车组系结并绞紧。
调整收紧各锚绳，使导向船组在桥中线上游3m处的桥墩中线上泊定（图八）。
七、安全注意事项
1、抛锚船抛锚后，必须尽可能地直线驶向定位船，使锚链、锚绳尽量顺直并予拉，以便锚缆均匀受力。
2、抛锚时应注意锚绳走向及位置，不允许锚绳不顺直相互压接。
3、抛设水下高压电缆时，应避免锚绳被其压住或锚挂坏电缆。
4、抛锚前应测定锚位处水深，确定入水锚链长度，以防止锚链堆积在锚位处。
5、在用拖轮控制溜放定位船时，有关锚缆之滑车组均应带劲，由其逐步控制溜放，当发现过锚缆有死弯或其它异常情况时，由拖轮尽力控制溜放或其它方法处理。
6、浮运必须遵守港监部门安排，在规定的封航时间内浮运，导向船与前定位船系好后即可通知港监、浮运完毕。
7、要求信号明确、联系顺畅、统一指挥。
8、船上作业人员必须穿救生衣，听从水手及安全人员统一指挥，严格禁止在船头、船舷边，，将军柱上及其它危险地方骑坐。
9、浮运时船上应设专人巡回检查各锚缆受力情况，以防不测。
10、船上信号灯、号型、信号旗应遵照港监部门要求设置并备足电源，白天还需悬挂慢行旗引起过往船注意。
10墩主要机具设备表
（一）
序号
名称
规格
单位
数量
附注
1
抛锚船
400t
艘
1
利用400t驳设置简易抛锚船
2
吊船
30t
艘
1
3
拖轮
500HP
艘
1
主拖
4
拖轮
300HP
艘
2
帮拖
5
备用拖轮
艘
1
6
运输船
＞100t
艘
1
7
交通船
65HP
艘
1
8
工作船
400t
艘
2
兼作靠帮
9
潜水船
艘
1
10
发电船
艘
1
11
导向船
800t
艘
2
12
定位船
400t
艘
2
13
TMK-20吊机
TMK-20
台
2
14
万能杆件
吨
306
15
空压机
4L—20/8
台
2
16
空压机
L—42/7—Z
台
1
17
低压水泵
IS200—150
台
4
18
高压水泵
9级
台
2
19
发电机
50KW
台
2
10号墩主要机设备表
（二）
20
倒链
5t
台
6
21
慢速卷扬机
7.5t
台
2
22
快速卷扬机
5t
台
4
23
电动卷扬机
5t慢速
台
10
24
双筒马口
个
21
25
双筒双向马口
个
4
26
三筒马口
个
2
27
五门滑车
H50×5D
台
8
28
四门滑车
H32×4D
台
60
29
三门滑车
H20×3D
台
4
30
双门滑车
H50×2D
台
8
31
单门滑车
H50×1D
台
8
32
单向滑车
H10×1×KBG
台
26
33
转向滑车
个
2
34
吊环
50t
个
4
35
吊环
30t
个
40
36
卡环
50t
个
8
37
卡环
30t
个
70
38
卡环
21t
个
4
39
卡环
10.7t
个
6
40
梨形环
D=44mm
个
36
41
梨形环
D=40mm
个
8
42
梨形环
D=30mm
个
2
43
梨形环
D=26mm
个
6
44
夹头
D=44mm
个
342
45
夹头
D=40mm
个
72
46
夹头
D=30mm
个
14
47
夹头
D=26mm
个
32
48
夹头
D=26mm
个
488
49
钢丝绳
φ21.5L=65m
根
4
50
钢丝绳
φ21.5L=60m
根
18
51
钢丝绳
φ21.5L=50m
根
12
52
钢丝绳
φ21.5L=45m
根
2
53
钢丝绳
φ21.5L=40m
根
4
54
钢丝绳
φ21.5L=15m
根
4
55
钢丝绳
φ21.5L=110m
根
2
56
钢丝绳
φ21.5L=80m
根
2
57
钢丝绳
φ21.5L=55m
根
2
58
固定座
A、B、C、D、E
组
1、1、2、2、6
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