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深中通道锚碇上方大节段钢箱梁吊装卸船方案比选及吊具设计

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桥梁建设 2024年第1期54卷 140-147页

作者：孙悦楠黄利航阮家顺向晋华深中通道管理中心广东中山528400 武船重型工程股份有限公司湖北武汉430415

深中通道伶仃洋大桥东、西泄洪区非通航孔桥为跨径110 m的连续钢箱梁桥,有2孔钢箱梁上跨伶仃洋大桥海中锚碇。因中山大桥提前合龙,受通航限制,该区域共20片大节段钢箱梁(4片长86.1 m,重1097 t;16片长110 m,重1408 t)需由武船中山基地码... 详细信息

深中通道伶仃洋大桥东、西泄洪区非通航孔桥为跨径110 m的连续钢箱梁桥,有2孔钢箱梁上跨伶仃洋大桥海中锚碇。因中山大桥提前合龙,受通航限制,该区域共20片大节段钢箱梁(4片长86.1 m,重1097 t;16片长110 m,重1408 t)需由武船中山基地码头船运至中铁南方基地码头吊装卸船,转运后再由“天一号”运架一体船取梁。根据中铁南方基地码头2台2000 t龙门吊情况,进行大节段钢箱梁吊装卸船方案比选及配套吊具设计。对单钩单梁、双钩单梁、双钩双梁3种吊装卸船方案进行分析,考虑经济性和操作便利性,选择双钩双梁方案。根据吊装需要,设计4套相同的吊具(主要由扁担梁、销轴、绳轮、绳圈和卸扣等组成),110 m和86.1 m大节段钢箱梁分别设置16套和12套吊点,每根扁担梁下设4个吊耳。采用MIDAS软件建立钢箱梁及扁担梁整体模型,分析钢箱梁、吊具及连接构件的力学性能。结果表明:钢箱梁、钢箱梁吊耳及连接螺栓、扁担梁、扁担梁吊耳及销轴的受力均满足规范要求。设计的吊具已成功应用于20片大节段钢箱梁的吊装卸船施工。

关键词：连续钢箱梁桥大节段钢箱梁吊装卸船双钩双梁方案扁担梁吊具设计有限元法

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大节段钢箱梁线形控制关键技术研究

大节段钢箱梁线形控制关键技术研究

作者：冼尚钧华南理工大学

学位级别：硕士

与混凝土梁桥相比，钢箱梁桥具有跨越能力大、适合工业化制造、便于运输、安装速度快和修复及更换容易等特点，在现代桥梁设计和建造中得到了广泛的应用。为了满足桥梁受力简单、施工方便、跨越能力大等要求，连续钢箱梁桥在大跨度梁式... 详细信息

与混凝土梁桥相比，钢箱梁桥具有跨越能力大、适合工业化制造、便于运输、安装速度快和修复及更换容易等特点，在现代桥梁设计和建造中得到了广泛的应用。为了满足桥梁受力简单、施工方便、跨越能力大等要求，连续钢箱梁桥在大跨度梁式桥里得到了越来越广泛的应用。尤其在沿海、跨海工程中，选择大节段吊装施工更好地发挥钢箱梁工厂化制造，海上施工速度快的特点。也正因为采用了大节段施工方法，桥梁线形基本上在制造阶段已经设定并焊接好，在桥位现场所能调整的范围非常有限，故有必要进行全过程的线形控制，确保最终成桥线形满足目标要求。本文以在建的港珠澳大桥非通航孔桥为工程背景，针对施工控制前期有限元建模计算及后期现场施工控制工作过程中遇到的实际问题进行以下几方面的研究：（1）连续钢箱梁桥合理施工方案的确定。基于无应力状态法，对无应力线形进行了推导，分析了简支梁以及连续梁施工过程与最终状态的关系。提出了基于某一目标状态的无应力线形的观点。在比较分析以整跨为一大节段和带悬臂的大节段的划分方法优缺点的基础上，得出带悬臂的大节段划分方法更利于施工和更好满足结构受力状态的结论。结合工程实例，比较分析了基于一次成桥目标状态和基于施工过程成桥目标状态的两种施工方案。（2）钢箱梁无应力制造线形及下料长度计算。基于施工全过程控制思想，对钢箱梁无应力制造线形及下料尺寸进行研究。利用现有有限元施工模型的计算结果，通过计算出钢箱梁梁段间无应力夹角和大节段接缝处的相对关系的方法间接得到无应力制造线形及其他相关尺寸。为同类型桥梁的制造线形和下料长度的计算提供了参考。（3）制造和吊装过程线形控制分析。以港珠澳大桥非通航孔桥为工程背景，介绍了其钢箱梁的制造和吊装方法，并分析了在制造和吊装过程中可能出现的引起线形误差的因素。在敏感性分析的基础上，确定了主要影响因素，为后续的线形控制提供了理论参考。

关键词：大节段钢箱梁合理施工方案制造线形无应力尺寸线形控制

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深中通道大节段钢箱梁卸船转存方案比选

世界桥梁 2022年第2期50卷 37-43页

作者：陶建山桥梁结构健康与安全国家重点实验室湖北武汉430034 中铁大桥局深中通道S07合同段项目部广东中山528451

深中通道非通航孔桥有92片大节段钢箱梁需采用驳船运输到工地出海平台旁,卸船存放到平台上,再由中心起吊船“天一号”吊装、运输和架设。非通航孔桥每联首孔大节段钢箱梁长133.1 m,吊重1780 t。针对复杂海域环境下大节段钢箱梁的卸船转... 详细信息

深中通道非通航孔桥有92片大节段钢箱梁需采用驳船运输到工地出海平台旁,卸船存放到平台上,再由中心起吊船“天一号”吊装、运输和架设。非通航孔桥每联首孔大节段钢箱梁长133.1 m,吊重1780 t。针对复杂海域环境下大节段钢箱梁的卸船转存施工,对侧滚拖拉滑移法和浮托法2种卸船转存方案从结构受力、施工难度、材料设备、安全风险等方面进行比选。结果表明:浮托法可利用现有出海平台,只需增建2组钢支墩和靠船系缆墩,以及2根钢托梁,利用潮汐水位变化和压舱水调节驳船干舷高度,充分发挥潮汐作用,降低海上风浪和潮汐流水环境中的侧滚风险,免去驳船左右舱调载工序,浮托钢箱梁卸船转存操作简单,每次浮托只需3~10 h,经综合比选后选择了浮托法。工程实践表明:浮托法解决了2万吨驳船调载慢的难题,加快了架设速度,确保了安全。

关键词：大节段钢箱梁卸船转存方案侧滚拖拉滑移法浮托法调载压水钢托梁潮汐作用方案比选

崇启大桥大节段钢箱梁装船运输吊装过程应力无线实时监测系统

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中外公路 2011年第2期31卷 112-116页

作者：郑洲朱浩江苏省崇启大桥建设现场指挥部.江苏启东226262 中交第二航务工程局有限公司长大桥梁建设施工交通行业重点实验室

崇启大桥主桥钢箱梁采用大节段整体制造、装船运输和吊装架设,由于大节段超长、超重,并且从无应力状态完成装船作业,需经历多次体系转换,工况复杂,运输距离长,航区复杂。大节段采用2台浮吊抬装,共32个吊点。针对崇启大桥大节段钢箱梁装... 详细信息

崇启大桥主桥钢箱梁采用大节段整体制造、装船运输和吊装架设,由于大节段超长、超重,并且从无应力状态完成装船作业,需经历多次体系转换,工况复杂,运输距离长,航区复杂。大节段采用2台浮吊抬装,共32个吊点。针对崇启大桥大节段钢箱梁装船运输吊装过程的施工工艺特点,监控单位对大节段装船运输吊装全过程进行关键部位的应力实时监测,确保了施工过程的安全性。

关键词：大节段钢箱梁装船运输吊装实时监测

港珠澳大桥非通航段大节段钢箱梁吊装施工监控研究

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港珠澳大桥非通航段大节段钢箱梁吊装施工监控研究

作者：孙敏武汉理工大学

学位级别：硕士

港珠澳大桥非通航段孔桥选用的是110m跨径的连续钢箱梁,施工采用大节段钢箱梁整体吊装的施工工艺。连续钢箱梁桥由于其扁平的箱型截面形式而具有较强的抗弯刚度和抗扭刚度,又由于钢材具有自重轻、强度高、跨越能力强等特点,使得连续钢... 详细信息

港珠澳大桥非通航段孔桥选用的是110m跨径的连续钢箱梁,施工采用大节段钢箱梁整体吊装的施工工艺。连续钢箱梁桥由于其扁平的箱型截面形式而具有较强的抗弯刚度和抗扭刚度,又由于钢材具有自重轻、强度高、跨越能力强等特点,使得连续钢箱梁桥在国内外桥梁建设中被越来越广泛地应用。本文介绍了港珠澳大桥大节段钢箱梁的吊装施工方法以及施工控制的重难点。钢箱梁大节段在工厂预制完成,其制造的准确性是保证桥梁的成桥状态达到设计要求的关键。本文详细介绍了钢箱梁制造的控制要点,主要包括制造线形的计算,小节段钢箱梁下料参数的计算,竖向、横向预拱度的计算,大节段间梁段转角的计算以及调整措施。线形控制包括制造线形、安装线形、成桥线形,线形控制是保证桥梁顺利合拢以及受力合理的关键。制定应力监控方案,在吊装过程中对应力进行实时监控,如若应力出现异常应及时找出问题并采取相应的调整措施。在应力计算过程中考虑剪力滞效应,并根据剪力滞系数对杆系模型中对理论应力做出相应的调整。大节段逐跨整体吊装采用的是牛腿的临时连接,采用有限元分析软件MIDAS FEA对牛腿以及支点处的强度和刚度进行局部分析,以保证连接的稳定性。对于钢箱梁制造以及安装阶段的变形以及应力做了详细的敏感性分析,本文介绍的敏感性参数包括钢箱梁制造时的重量误差、弹性模量误差,安装阶段的整体温差以及顶底板的局部温差。各个敏感性参数的不同组合,会带来不同的变形及应力误差,采用MATLAB计算软件中的BP神经网络模式进行误差预测的训练,便于得到不同参数组合下的变形以及应力的误差预测值。本文结合背景工程的施工控制实践,给出4x100m连续梁的首跨钢箱梁吊装监控实测数据,分析了钢箱梁从安装阶段到吊装阶段的变形以及应力结果,并且与理论值进行对比,分析误差以及产生误差的原因,为以后的施工提供更多参考意见。

关键词：大节段钢箱梁整体吊装施工控制敏感性分析神经网络

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大节段钢箱梁运输及匹配施工技术

工程建设与设计 2020年第7期 214-216页

作者：宪光侨中交二航局第二工程有限公司重庆401121

以某市市内环线汉江桥为基本背景,针对其中的大节段钢箱梁施工展开探讨,该处施工环境较为复杂,难度相对较大,综合考虑到钢箱梁施工质量与成本要求,采用了滑移与散拼技术,将其应用于实际工程中,取得良好的效果,具有一定的参考价值。

关键词：大节段钢箱梁运输及匹配方案比选

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马尾大桥大节段钢箱梁施工技术研究

马尾大桥大节段钢箱梁施工技术研究

作者：宪光侨重庆交通大学

学位级别：硕士

《大节段钢箱梁施工技术研究》依托位于闽江入海口的福建省福州市马尾大桥及其接线工程,针对大节段变截面连续钢箱梁制造技术、运输稳定性、整体吊装及精确安装所面临的技术难题。通过工程调研、理论分析、现场试验等多种方法,形成如下... 详细信息

《大节段钢箱梁施工技术研究》依托位于闽江入海口的福建省福州市马尾大桥及其接线工程,针对大节段变截面连续钢箱梁制造技术、运输稳定性、整体吊装及精确安装所面临的技术难题。通过工程调研、理论分析、现场试验等多种方法,形成如下成果:钢箱梁制造技术基于制造线形控制、制造尺寸控制及基于无应力状态法分析。制造线形控制通过模拟施工工况和考虑成桥线形计算出预拱度,根据其胎架线形参数及下料参数对大节段钢箱梁进行严格控制;制造尺寸通过钢板预处理及零件下料、板单元制造及制造工艺的控制;基于无应力状态法,分析及确定主梁的无应力线形,施工现场根据分析结果将焊接位置设置在零弯矩处,使大节段钢箱梁梁段与钢混结合段之间始终保持弹性曲线连续并达到理想的线形状态与内力状态。施工水域受潮流和径流双重影响,潮差及流速变化较大,跨中大节段钢箱梁为跨江段桥梁主体贯通的最后梁段,为关键工期节点;通过对本安装作业进行从适宜作业时间选取、工序紧密衔接、时段内任务饱满、全程安全措施部署等进行系统研究,保证安全、质量、工期全面可控。大节段钢箱梁吊装采用挂篮改造成使用连续千斤顶的桥面吊机整体吊装工艺,对钢箱梁吊点的设置位置、加固方法、配套吊架及吊具的选用和设计进行了系统的研究,千斤顶提升的同步及速度的保证了大节段钢箱梁吊装的安全性和可控性。大节段钢箱梁就位及调位通过计算机精确控制三组油缸分别对其竖向平动、倾角及绕轴线转动角度的调整的研究,实现现场钢箱梁安装的精确合龙。通过对合龙口的线形及应力监测,有效的保证整个吊装过程的安全,同时也为以后的工程设计等提供较好的科研数据原材料。通过对大节段钢箱梁接缝的配切技术、工艺顺序、焊接技术及防腐技术的合理选择,有效的保证钢箱梁精确定位后接缝的施工质量。本文系统地研究了长90m、重1200吨的大节段钢箱梁的制造、整体运输稳定性、整体吊装及安装调位等关键技术难题,研究成果为国内浅滩河道环境下的大节段变截面钢箱梁桥建设起到示范和指导作用。

关键词：大节段钢箱梁稳定性整体吊装合龙

跨海桥梁中大节段钢箱梁整体运输安装关键技术研究

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跨海桥梁中大节段钢箱梁整体运输安装关键技术研究

作者：余玮玮重庆交通大学

学位级别：硕士

跨越海湾、海峡等海域的跨海大桥,因其总体规模大,科技含量高,代表了尖端的桥梁技术。港珠澳大桥是国内首次在全桥应用大节段钢箱梁整体运输安装施工技术的超大型工程,具有梁段长度超长、重量超大和数量多等特点。海上作业易受天气海况... 详细信息

跨越海湾、海峡等海域的跨海大桥,因其总体规模大,科技含量高,代表了尖端的桥梁技术。港珠澳大桥是国内首次在全桥应用大节段钢箱梁整体运输安装施工技术的超大型工程,具有梁段长度超长、重量超大和数量多等特点。海上作业易受天气海况影响,安装风险大,对海上运输、安装施工工艺、安装施工监控及现场施工组织均提出了较高要求。笔者作为港珠澳大桥桥梁工程CB04标非通航孔桥大节段钢箱梁整体运输安装项目的施工负责人,针对大节段钢箱梁整体运输安装所面临的技术难题开展了以下四个方面的研究:1、通过系统分析、有效计算合理配置钢箱梁运输船舶以及配合船舶的船型选择,应用有限元分析软件指导运输船舶改造加固、抛锚定位系泊设备配置,拟定了大节段钢箱梁滚装上船工艺,并对钢箱梁装船后支撑与绑扎、海上运输等各主要施工环节进行了研究。2、通过调研国内大型起重船,创建起重船选型系统,对于满足吊重和吊高要求的起重船,提出了有效的组合方案;开展大型吊索具系统研究,提出结构可靠、受力合理的自平衡吊索具系统;针对安装参与船舶多、锚缆系统复杂的特点,提出了合理的船舶布置方案。3、根据墩顶结构形式及墩顶空间,开展了墩顶处调位系统研究,提出结合永久支座的三维调位系统,实现了钢箱梁在墩顶处的三维精确调位;展开了钢箱梁接缝间调位系统研究,提出集结构连接和调位系统于一体的牛腿构造方案;探索了跨海桥梁中大节段钢箱梁架设测量新方法。4、在安装阶段考虑制造误差、体系转换及环境温度等因素,控制钢箱梁的梁长,合理地设置支座预偏量,选择在温度平稳的时段内进行大节段钢箱梁的匹配;通过对大节段钢箱梁施工的全过程控制,为桥梁线形控制取得良好的效果。

关键词：跨海大桥大节段钢箱梁整体运输安装定位控制方法

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大节段钢箱梁吊装及精确定位施工关键技术

工程技术研究 2019年第10期4卷 35-38页

作者：黄鹏向梨梨海南铺前大桥项目部

铺前大桥跨断裂带引桥钢箱梁采用大节段整体吊装架设方法,由于水深及潮位的影响对起重船的选型提出了一定的要求。文章根据现场水文环境条件,对吊装设备进行选型研究;对吊重、吊高和吊幅进行严格核算;吊装中采用新型压杆自平衡式吊具结... 详细信息

铺前大桥跨断裂带引桥钢箱梁采用大节段整体吊装架设方法,由于水深及潮位的影响对起重船的选型提出了一定的要求。文章根据现场水文环境条件,对吊装设备进行选型研究;对吊重、吊高和吊幅进行严格核算;吊装中采用新型压杆自平衡式吊具结构形式,确保各吊点力均衡;对吊点与钢箱梁连接方式进行比选,采用拉板代替钢丝绳,提高了吊装安全和左右幅钢箱梁横坡转换效率。

关键词：大节段钢箱梁吊具精确调位