一、工程概况: 江海直达船航道桥采用中央单索面三塔钢箱梁斜拉桥,桥跨布置为110+129+258+258+129+110=994m,两个中跨和次边跨布设斜拉索。 钢塔为“海豚”形全钢结构,主塔柱受力部分由下至上共分为Z0~Z12十三个节段,其中138#和140#塔总高度均108.5m,139#塔总高度109.756m。钢塔采用工厂制造,整体吊装方案。
一、工程概况:
江海直达船航道桥采用中央单索面三塔钢箱梁斜拉桥,桥跨布置为110+129+258+258+129+110=994m,两个中跨和次边跨布设斜拉索。
钢塔为“海豚”形全钢结构,主塔柱受力部分由下至上共分为Z0~Z12十三个节段,其中138#和140#塔总高度均108.5m,139#塔总高度109.756m。钢塔采用工厂制造,整体吊装方案。
各墩位平台之间间距如下图 :138#-139#及139#-140#平台间距为210m,137#-138#及140#-141#平台间距85m。
通航孔桥137#-141#平台平面布置图
Ø综合钢塔吊装高度及施工水域水文条件,“长大海升”起重船是目前国内唯一一艘能够完成该项吊装任务的船舶。
Ø受钢塔整体段运输的条件制约(主塔在下,副塔在上),以及长大海升起重船舶的特点(船长110m);139、140钢塔顺桥向泊位起吊,138#钢塔吊装时,起重船只能垂直于桥轴线吊装,必须分两节才能实现。
钢塔整体段吊装难点和重点:
Ø整体段吊装高度高(高度105m)、吊装重量大(整体段重量达2800T,吊具300T,合计3100T)。类似大型钢塔吊装在国内外属首次,尚无成熟经验可以借鉴;
Ø受主塔结构制约,为适应主塔吊装各种姿态要求,吊具结构设计复杂,吊具与钢塔吊装钻孔匹配精度要求高;
Ø受高空作业环境和海况影响,吊具安装和拆除难度大;
Ø钢塔吊装和吊具拆除所需船舶众多,船舶组织和协作要求高。
二、主要设备选型
1.“长大海升”起重船
钢塔吊装选用“长大海升”3200T起重船,工作角度40°~67°,额定起重能力3200T,主钩4×800t,横向间距24m,前后中心间距5.375m。
2.“幸运海”平驳船
钢塔选用“幸运海”驳船运输,载重量18000T,平驳尺寸125m×35m,满载吃水5m。本运输船在甲板上设二道纵向滑轨,滑轨高约1.23m,滑轨设在两道甲板纵桁上,间距3.96m左右,滑轨宽0.8m,滑道长约106 m。塔架对应的甲板进行局部加强,并对塔架稳定性和船舶抗风浪能力进行验算。
3.“中南898”起重船
该船船长76米,型宽26.6米,型深5.6米,2个主勾安全工作负荷300T,1个副勾安全工作负荷300T,臂架仰角70°时,副勾起升高度102.5m。用于安装钢塔吊具、配合钢塔吊具拆除。
4.139#和140#钢塔吊具
吊具采用抗弯扭性能强、吊装工艺方便的箱式结构,分别连接钢塔及可浮动吊臂,通过A168mm高性能无接头绳圈与起重船吊钩连接。
4.1 139#和140#钢塔吊具验算
1、吊具钢结构按许用应力设计法设计
由起重机设计规范(GB/T3811-2008)中的4.2.1.1计算载荷和载荷系数,考虑起升冲击系数φ1和起升动载系数φ2。φ1=1.15(海上吊装原因增大),φ2=1.4。吊具结构和浮吊柔性连接,取吊装浮吊机构驱动加(减)速动载系数φ5=1。
2、自重振动载荷=φ1PG,起升动载荷=φ2PQ。其中PG为吊具自重载荷,PQ是额定起升载荷(吊装模块自重)。选载荷组合B1。
3、计算时考虑8级风载荷的作用。
4、按起重机设计规范(GB/T3811-2008)中的表G.11:安全系数n=1.34。吊具结构材料基本许用应力[σ]=σs/1.34,剪切应力[τ]= [σ]/√3。由起重机设计规范(GB/T3811-2008)表25销轴连接:销轴许用剪切应力[τ]=0.6[σ],被连接构件许用承压应力为1.4[σ]。
5、吊装自重计算载荷:1.15×300+1.4×2800=4265t。
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