港珠澳大桥外海三塔斜拉桥施工创新工艺及关键技术.ppt

港珠澳大桥外海三塔斜拉桥施工创新工艺及关键技术 目录 四 吊装过程风险分析 五 吊装过程监控措施 三 吊装工艺及技术 二 主要设备选型 一 工程概况 四 吊装过程风险分析 五 吊装过程监控措施 三 吊装工艺及技术 二 主要设备选型 一 工程概况 一 工程概述 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 工程概述 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 一 工程概述 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 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 副塔柱 主塔柱 钢塔运输装船示意图 长大海升 长大海升 一 工程概述 138 139 140 钢塔构造图 138 钢塔吊装分节示意图 一 工程概述 江海直达船航道桥钢塔吊装分节参数表 一 工程概述 钢塔制造 一 工程概述 钢塔整体段吊装难点和重点 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 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 受高空作业环境和海况影响 吊具安装和拆除难度大 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 四 吊装过程风险分析 五 吊装过程监控措施 三 吊装工艺及技术 二 主要设备选型 一 工程概况 二 主要设备选型 单位 m 船舶参数 长大海升 起重船 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 二 主要设备选型 长大海升 起重船起重作业 吊装钢箱梁 吊装钢套箱 二 主要设备选型 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106m 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 装载图 幸运海 平驳船 二 主要设备选型 卷扬机及滑道布置图 二 主要设备选型 滑靴结构图 二 主要设备选型 幸运海 平驳船 滑靴结构图 二 主要设备选型 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 中南898照片 中南898参数 二 主要设备选型 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 A168mm高性能钢丝绳 139 和140 钢塔吊具图 二 主要设备选型 4 1139 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 1和起升动载系数 2 1 1 15 海上吊装原因增大 2 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 5 1 2 自重振动载荷 1PG 起升动载荷 2PQ 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 s 1 34 剪切应力 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 0 6 被连接构件许用承压应力为1 4 5 吊装自重计算载荷 1 15 300 1 4 2800 4265t 二 主要设备选型 0 工况吊具UY80结构等效应力云图 2800t 0 工况塔身吊具UY80结构等效应力云图 2800t 0 工况钢塔吊具UY80铰轴等效应力云图 2800t 二 主要设备选型 45 工况塔身吊具UY80结构等效应力云图 2800t 45 工况塔身吊具UY80结构等效应力云图 2800t 45 工况钢塔吊具UY80铰轴等效应力云图 2800t 二 主要设备选型 45 工况钢塔钢结构塔身吊具UY80结构位移云图 2800t 二 主要设备选型 90 工况塔身吊具UY80结构等效应力云图 2800t 90 工况塔身吊具UY80结构等效应力云图 2800t 90 工况钢塔吊具UY80铰轴等效应力云图 2800t 二 主要设备选型 90 工况钢塔钢结构塔身吊具UY80结构位移云图 2800t 二 主要设备选型 1 吊具端梁吊轴倾斜 吊轴卡板受力计算 吊具总起升载荷 1 15x300 1 4x2800 4265t单侧端梁受力 4265 2 2132 5t吊具按倾斜5 计算端梁水平分力 2132 5xsin5 185 9t吊轴轴端采用圆卡限位 尺寸如图 圆卡剪切应力 185 9x10 4 3 14x500 x40 29MPa轴端圆卡选用Q620材质 强度满足要求 4 2139 和140 钢塔吊具销轴验算 二 主要设备选型 2 吊轴受力计算力臂取675mm 2132 5x10 4x675 3 14x700 3 x32 427MPa 2132 5x10 4 3 14 350 2 55 4MPa合成 430 6MPa材料为0Cr2Ni2Mo 屈服强度为590MPa安全系数 n 590 430 6 1 37 139 和140 钢塔吊具验算 卡板照片 二 主要设备选型 90 工况139 140塔身吊具铰轴等效应力云图 2800t 105mgc st90放大30倍 3 吊具与主塔连接销轴 300mm 计算由以上计算吊具总起升载荷4265t 连接销轴共8件 考虑载荷不均 按4个销轴计算 每个销轴受力 4265 4 1066 25t 销轴应力计算 1066 25x10 4 3 14 150 2 150 8MPa材料为30Cr2Ni2Mo 屈服强度为635MPa安全系数 n 635x0 6 150 8 2 52 二 主要设备选型 5 138 钢塔Z1 Z12段吊具吊具采用抗弯扭性能强 吊装工艺方便的箱式结构 分别连接钢塔及一级通用吊具 一级通用吊具通过A168mm高性能无接头绳圈与 长大海升 吊钩连接 138 钢塔Z1 12段吊具图 高性能钢丝绳 一级吊具 吊具 二 主要设备选型 5 1138 钢塔塔身整体段吊具验算 钢塔吊具结构等效应力云图 2600t 塔身吊具铰轴等效应力云图 2600t 钢塔吊具结构等效应力云图 2600t 二 主要设备选型 钢塔钢结构塔身吊具UY80结构位移云图 2600t 二 主要设备选型 6 138 钢塔塔顶段吊具塔顶段钢塔自重220T 采用梁式结构吊具吊装 挂点位置直接与 长大海升 吊钩连接 138 钢塔塔顶段吊具图 四 吊装过程风险分析 五 吊装过程监控措施 三 吊装工艺及技术 二 主要设备选型 一 工程概况 三 吊装工艺及技术 139 和140 钢塔吊装工艺流程 138 钢塔吊装施工工艺流程 三 吊装工艺及技术 1 吊装前清淤疏浚 长大海升 吊装3200T时 船首吃水6 2m 因此疏浚后水深应确保低潮时达到7m要求 设计最低通航水位为 1 18m 则疏浚后底标高为 8 18m 疏浚宽度方向为138 140 墩桥轴线以南250m 138 140 墩桥轴线以北50m 疏浚长度方向为138 墩横桥向中心线以东50m 140 墩横桥向中心线以西50m 清淤疏浚范围 三 吊装工艺及技术 2 Z0节段安装 Z0节段效果图 Z0节段螺杆定位支架 Z0节段螺杆图 定位架拆除后 三 吊装工艺及技术 2 Z0节段安装Z0节段重500T 采用 长大海升 3200T浮吊吊装 Z0节段吊具用一级通用吊具与浮吊连接 Z0安装就位后 以东西两侧提前安装的钢管 内灌砼 为基础 采用4台650T三维千斤顶对Z0节段进行精确调位 Z0节段临时固定后对该预留空隙进行灌浆处理 待水泥砂浆 M50 强度达到要求后 外圈50根锚杆进行第一次张拉 张拉力为3500KN 桥面铺装等二期恒载施加完成后进行第二次张拉 张拉到4000KN 内圈24根锚杆在整体段吊装前张拉至4000KN Z0节段安装侧面图 Z0节段安装立面图 三 吊装工艺及技术 3 钢塔导向设计与安装 整体段 在Z0节段外腹板外顶面4个角栓接定位导向钢板进行钢塔的平面定位 导向结构采用5cm厚钢板焊接而成 加劲板采用4cm钢板 与整体段交汇处设置2mm的间隙 单面用56根10 9级M24螺杆连接 三 吊装工艺及技术 3 钢塔导向设计与安装 塔顶段 在Z11节段外腹板外顶面4个角栓接定位导向钢板进行钢塔的平面定位 导向结构采用5cm厚钢板焊接而成 加劲板采用4cm钢板 与整体段交汇处设置2mm的间隙 单面用56根10 9级M24螺杆连接 三 吊装工艺及技术 139 140 钢塔吊点设置在Z10节段底部以下0 86m 距离钢塔顶部36 76m 吊具连接轴组件中心线紧贴钢塔侧面 与钢塔重心偏差距离 高度方向21 55m 顺桥向1 37m 吊点与重心位置关系 吊具结构与吊点布置图 4 钢塔吊装 4 1139 140 钢塔整体段吊点设置 三 吊装工艺及技术 4 2138钢塔塔身整体段吊点138 钢塔吊点设置在Z8节段底部已下0 86m 距离钢塔Z1节段底部53 5m 吊具连接轴组件中心线紧贴钢塔侧面 与钢塔重心处于竖直线上 吊点与重心位置关系 吊具结构与吊点布置图 三 吊装工艺及技术 第一步 在幸运海驳船甲板上安装吊具临时支撑钢管 三维调节千斤顶预置在钢管里面 中南898号浮吊就位 吊臂70度角起吊吊具 用副钩起吊2 2 和3 3 吊点 4 3吊具安装 吊具安装吊点布置图 吊具安装示意图 三 吊装工艺及技术 第二步 浮吊铰锚前移 使吊具重心尽量靠近钢塔 钢丝绳距副塔边缘1m左右处 将吊具落于钢管支撑 转换吊点 将898的大臂仰角调为60度 副钩起吊吊点1 1 主钩通过临时吊具起吊吊点4 4 三 吊装工艺及技术 第三步 起吊前拆除支撑钢管法兰板螺栓 同时起吊吊具及钢管法兰板以上的节段 包含上部扁担 横移吊具并下放吊具到主塔上12根枕木上 解除起吊钢丝绳 三 吊装工艺及技术 第四步 三维千斤顶顶升吊具 使枕木与吊具分离 拆除12根枕木 调整千斤顶 使吊具精确定位 安装吊具与主梁连接的8根销轴 第五步 安装端梁及卡板 拆除临时钢管支撑 三 吊装工艺及技术 5 钢塔运输 钢塔运输船自中山基地码头出发 经横门东水道 至淇澳岛东侧 由横门东水道1 浮处转向南下 航行至港珠澳大桥施工桥址 海上行驶总行程约29海里 运输路线 中山基地 三 吊装工艺及技术 5 钢塔运输 138 钢塔塔身整体段装载图 138 钢塔塔顶段装载图 139 140 钢塔塔身整体段装载图 三 吊装工艺及技术 6 作业窗口选择 风力吊装作业时应注意搜集天气情况 不得超过4级以上风力作业 潮位钢塔滑移竖转 就位应选择在平潮时进行 波浪根据海升作业条件 有义波高不得超过0 88m 三 吊装工艺及技术 波浪风级海况表 三 吊装工艺及技术 7 浮吊及驳船抛锚泊位 7 1140钢塔吊装浮吊及驳船抛锚泊位 三 吊装工艺及技术 7 2139钢塔吊装浮吊及驳船抛锚泊位 三 吊装工艺及技术 7 3138钢塔吊装浮吊及驳船抛锚泊位 三 吊装工艺及技术 7 4 幸运海 驳船锚桩设计 三 吊装工艺及技术 锚桩 三 吊装工艺及技术 8 139 和140 钢塔滑移起升8 1变幅起升阶段 变幅起升初始阶段 变幅起升完成阶段 三 吊装工艺及技术 8 2主钩起升阶段 钢塔轴线与水平面夹角从0 80 滑移竖转的步骤 钢塔先水平牵引50cm 浮吊再按左表数据进行起升 三 吊装工艺及技术 8 3驳船船尾下沉阶段钢塔起升至水平夹角80度后 主钩停止起升 通过驳船调载让船尾逐渐下沉 同时牵拉设备移动钢塔根部 将钢塔荷载缓慢过渡至浮吊全部承担 三 吊装工艺及技术 8 4139 和140 钢塔塔滑移起升驳船调载 幸运海 驳船设二个固定压载泵 两个外加泵 总流量可达4000方 小时 理论计算钢塔吊装压载水调载过程约146 26分钟 对于第一阶段调载预计47 38分钟 可进行运输船预纵倾措施 缩短调载时间约30分钟 钢塔吊装压载水调载过程约需116 26分钟 三 吊装工艺及技术 三 吊装工艺及技术 8 5139 和140 钢塔滑移起升 139 和140 钢塔在转体过程中塔顶部分 宽度3m 从浮吊双臂架之间穿过 其中穿入点A处臂架之间净距约5m 穿入最深点B处臂架之间净距约10m 三 吊装工艺及技术 8 6139 和140 钢塔吊装就位 单位 m 1 起吊钢塔使底部距离水面不小于10m 2 由于钢塔吊装吊点与重心不在同一垂直线上 倾斜角度为2 7 致使底部高程偏差0 4m 平面偏差3 1m 3 钢塔就位过程中通过海升船舶上的2台40T卷扬机牵引调直 需提供水平力55T 钢塔离船前挂好牵引索 4 海升前移至索塔底部与Z0节段顶部水平间距3 1m 通过海升上牵引索调直钢塔和下放吊钩完成就位 三 吊装工艺及技术 9 138 钢塔滑移起升 安装9 1138 大节段钢塔装船运输及装饰块的安装 1 胎架1和胎架3撤出 支撑三角撑 装ZS1 并绑扎 2 发运至桥址 浮吊将节段吊起约90cm 将新制胎架5撤出 并定位临时支撑 三 吊装工艺及技术 3 浮吊落钩 将大节段放平至临时支撑上 并用马板固定胎架 同时使用汽车吊将胎架5吊开 4 用汽车吊将装饰塔吊到专用安装滑移胎架上 并在滑轨上对主塔轴线将胎架定位 用导链葫芦将装饰塔拉至安装位安装 三 吊装工艺及技术 9 2138 钢塔滑移起升 单位 m 1 按照指定位置停靠运输船舶和抛锚定位 海升吊臂工作角度65 运输船舶船尾与海升船艏边缘净距22m 定位完毕后 挂吊具 吊具提前在中山CB02标安装 并对滑道涂上牛油 减小滑移过程中摩擦力 三 吊装工艺及技术 2 吊具挂设完毕后 将运输船浮态调整成微小首倾状态 拆除塔架捆扎加固 浮吊开始提升 启动滑移系统配合起升 操作步骤与139 140钢塔相同 同时 运输船的调载系统对船尾进行压水 船首进行排水 保持运输船浮态微小首倾 起升示意图 三 吊装工艺及技术 垂直提升参数表 三 吊装工艺及技术 3 浮吊继续起吊节段 观察塔架起吊高度 过程中严密监控船舶浮态 正面与侧面需安排人员观测钢塔提升情况 确保浮吊四钩同步提升 对运输船浮态及时通过调载系进行调整 起升示意图 三 吊装工艺及技术 4 继续起吊钢塔节段 直至钢塔整体段竖转完成 起升示意图 三 吊装工艺及技术 9 3138 钢塔吊装就位 单位 m 1 起吊钢塔使底部距离水面不小于10m 2 钢塔吊装吊点与重心在同一垂直线上 3 钢塔顺Z0节段上导向就位 三 吊装工艺及技术 9 4138 钢塔塔顶段吊装 装船运输 操作平台 吊具安装 三 吊装工艺及技术 10 匹配件安装和解钩第一步 钢塔沿Z0导向限位装置下落就位后 浮吊继续松钩使其不再受力 第二步 启动100t千斤顶顶入匹配件的四根销子 直径13cm 销子到位后用圆卡板卡紧 再安装顺桥向两侧外排连接板 角落处受导向影响外侧连接板断开 在匹配件销子 导向和外排连接板作用下主塔保持稳定 解除浮吊吊钩 浮吊离开 三 吊装工艺及技术 第三步 安装图示塔内连接板 第四步 解除一侧导向及匹配件 安装连接板 三 吊装工艺及技术 第五步 解除另一侧导向及匹配件 安装该侧的导向和匹配件 三 吊装工艺及技术 Z0节段与Z1节段通过连接板及18096套高强螺栓连接 Z0 Z1连接板实拍照片 Z0 Z1连接设计 三 吊装工艺及技术 1 使用 中南898 和 长大海升 两艘船舶配合拆除吊具 2 898船拆除一侧端梁主吊轴卡板 浮吊侧移 将端梁从主吊轴中脱出后降至桥墩面 3 同样方法拆除另一侧端梁 11 1139 140 主塔吊具拆卸步骤 139 140 钢塔吊具 11 吊具拆除 三 吊装工艺及技术 6 浮吊前移使主梁与主塔柱脱离 7 长大海升 浮吊侧移将分列主塔两侧的吊耳2 3移至主塔一侧 8 泊位于海升号对面的中南898浮吊上吊钩与吊耳2 吊耳3连接 9 中南898吊钩缓慢起吊至海升号主钩受力为零 海升解钩退出 10 中南898侧移 至吊具完全脱出主塔后下放 139 140 钢塔吊具 4 海升号主钩挂吊耳1 吊耳4 同时起升4个主钩 至每个主钩显示67t左右时停止 5 拆除吊具与主塔连接的8个销轴 三 吊装工艺及技术 11 2138 钢塔塔身吊具拆除 1 拆除端梁主吊轴卡板 2 移动海升号至一侧端梁脱离主吊轴 将其放置桥墩顶面 吊钩继续下放 拆除吊钩下的支撑横梁 3 同样方法 拆除另一侧端梁及支撑横梁 4 拆除主梁中间部位法兰板 使主梁一分为二 由中南898浮吊从两侧拆除 138 钢塔塔身段吊具 三 吊装工艺及技术 1 使用海升号两个前主钩起吊 塔顶吊装到位 2 下放吊钩 将吊具放在预先布置的临时支撑上 3 使用吊篮吊人至吊具两端 拆除浮吊主吊钩 4 拆除吊具中部法兰螺栓 将吊具分为4部分 5 浮吊将每部分逐一拆除 11 3138主塔塔顶段吊具拆卸步骤 138 钢塔塔顶段吊具 12钢塔安装质量控制标准 三 吊装工艺及技术 三 吊装工艺及技术 13 1吊装前准备工作钢塔吊装前 所有准备工作必须完成 确保钢塔滑移 竖转 就位安装在一天之内完成 主要准备工作包括 1 吊具安装 武船中山基地码头处驳船上安装 2 3200t浮吊抛锚就位 钢塔运输 现场抛锚精确定位使驳船滑道与浮吊轴线一致 3 倾斜仪 应力应变等监测装置安装 长大海升 浮吊与吊具连接 运输船加载预纵倾 13 吊装工序安排 三 吊装工艺及技术 13 2钢塔吊装工序时间安排一天完成钢塔起升 就位 松钩 12h 1 准备就绪 起升钢塔15cm检查 15min 2 清理滑道上运输钢塔支架等 0 5h 3 起升钢塔 4h 4 拆除滑靴和主塔根部与浮吊连接牵引缆 3h 5 起升钢塔 15min 6 浮吊绞锚移船 就位 2 5h 7 匹配件连接 1 5h 四 吊装过程风险分析 五 吊装过程监控措施 三 吊装工艺及技术 二 主要设备选型 一 工程概况 四 吊装过程风险分析 1 驳船1 1钢塔起升过程中牵拉装置与主钩起升不匹配 钢丝绳歪斜后的产生的水平力过大后会造成驳船走锚 1 2滑靴只在一个方向设置旋转装置 起升过程中可能会造成主塔与滑靴连接部位的损坏 四 吊装过程风险分析 2 钢塔起升过程中 各种不利因素较多 2 1吊钩载种状态上升近80m 2 2吊装139 140钢塔浮吊及驳船横水流方向泊位 水流 涌浪及风的综合作用下引起的钢塔晃动 浮吊与驳船晃动不一致 吊钩起升不均匀 滑轨牵拉力不均匀等 2 3吊具的关键部位使用了大吨位的悬臂销轴构造 销轴体 销轴孔 销轴锁定装置受力非常复杂 2 4主塔与吊具连接采用8根销轴 吊具与主塔分开钻孔存在加工尺寸及垂直度偏差 8根销轴受力不均 四 吊装过程风险分析 五 吊装过程监控措施 三 吊装工艺及技术 二 主要设备选型 一 工程概况 五 吊装过程监控措施 5 1139 140 钢塔吊装时浮吊与驳船轴线监控1 用油漆标记浮吊与驳船的纵轴线 两船抛锚就位后 将TS30全站仪架设到 长大海升 中轴线A点 后视B点上的徕卡圆棱镜 五 吊装过程监控措施 2 选择平潮 浮吊基本无晃动的时刻 对中整平仪器 测出AB间距X1 设置A点坐标为 0 0 B点坐标为 X1 0 在驳船纵轴线C点 船头 D点 船尾 安置棱镜 全站仪与两棱镜相互通视 3 钢塔起升前 测量驳船上C D两点的Y坐标 即驳船轴线偏位 Y值为正 即驳船向右偏 Y值为负 即驳船向左偏 对比Y2 Y3大小 可确定驳船偏转方向 4 驳船通过收放锚缆调整船身扭角及偏位 反复观测 直至C D两点Y值趋近于0 此时浮吊轴线与驳船轴线一致 5 起升钢塔过程中 全程监控两艘船舶的轴线 轴线偏位大于30cm 暂停起吊 待调整驳船位置后 再继续起吊 五 吊装过程监控措施 5 2138 钢塔吊装船轴线垂直监控措施 五 吊装过程监控措施 1 利用全站仪测出ABCD四点坐标 并输入到夹角计算软件中 即可得到两船纵向轴线的夹角以及图形 2 根据图形 指挥驳船松紧锚缆 反复观测 直至两船纵向轴线夹角趋近于90 此时命令船舶静止5分钟 再次观测 避免由于涌浪影响导致船舶偏移 若夹角没有明显变化 则可以进行起吊作业 3 起吊过程中 测控室人员全程监控两船纵向轴线夹角变化 如有较大变化 则停止起吊 调节轴线垂直后 继续起吊 五 吊装过程监控措施 5 3起升时主钩高差监测措施 1 在每个主钩正反两面中心位置贴反光片 根据船舶泊位情况 测站点既可保证面向海升船头 又能同时观测到四个主钩上的反光片 2 起升钢塔阶段 测控室人员利用全站仪观测四个主钩上的反光片 得到四个高差数据 相对高差超过10cm则暂停起升 根据数据调节主钩 使其高度基本一致后 再继续起升 五 吊装过程监控措施 5 4吊具倾斜监测措施1 采用SHDL双轴倾斜仪 实时观测钢塔吊具的倾斜角度 SHDL倾斜仪倾角测量最大量程为 30 测量精度可达到 0 1 满足对钢塔吊具倾斜监控的要求 五 吊装过程监控措施 2 钢塔起吊前 倾斜仪的P 方向指向船的正前方 即吊具正前方 此时吊具前倾P角值为正 后倾为负 右倾R角值为正 左倾为负 3 倾斜仪安装完成后 将供电电瓶固定在吊具上 并与倾斜仪连接 倾斜仪TTL输入输出信号 是由无线模块接收 并通过电脑U口传至倾角测量软件上 五 吊装过程监控措施 4 测控室人员打开电脑上的倾角测量软件 在吊具水平时 在软件上记录此时倾角数据 将当前数据作为倾角常数 输入到软件中 对仪器进行零点标定 即起吊前吊具倾角为0 五 吊装过程监控措施 5 钢塔起升时 测控室人员通过软件实时监测吊具前后左右倾角 如果倾角过大 则通知浮吊暂停起升 通过倾角值指挥某个主钩升降 从而将吊具调平 在软件中设置记录数据间隔 连续记录倾角值 行程测量文件归档 五 吊装过程监控措施 5 5歪拉斜吊监控 1 长大海升 吊臂臂头位置 对应四个主钩中心 有四个标记 吊钩静止时 钢丝绳成竖直状态 即标记点与对应的主钩中心连线为0 2 起升钢塔时 钢丝绳为100m 当钢丝绳偏斜1 时 主钩偏离理论中心位置1 75m 其后随起升高度加大 钢丝绳越来越短 偏离量也随之减小 3 海升单个主钩顺浮吊方向划刻度 10cm一格 起升时 测控室人员利用全站仪瞄准臂头标记点 纵向旋转全站仪至下方主钩位置 观察刻度 当偏离理论中心位置50cm时 停止起吊 调节钢塔滑移速度 使钢丝绳恢复竖直状态 之后继续起升 五 吊装过程监控措施 5 6监控试验概述测控室于9月29日下午低平潮时期 对 长大海升 浮吊及 幸运海 运输船进行了船体摇摆 主钩摇摆监控试验 两船位于146 墩南侧200米处横流泊位 抛锚方式完全按照吊装139 140 钢索塔锚位进行抛锚 两船船头距离8m 现场船位布置如图所示 五 吊装过程监控措施 五 吊装过程监控措施 5 7试验方法及水文情况采用四台TrimbleR8GNSS对船体摇摆进行观测 浮吊与运输船各架设两台仪器 位置为船体两对角 利用连续地形观测 同步每秒记录船头 船尾测点的平面位置及高程数据 之后汇总导入处理软件中 得到船体摇摆图形 同时将全站仪架设在142 施工平台上 观测主钩摇摆 记录数据 试验过程中水文情况如下表所示 五 吊装过程监控措施 5 8数据分析将四台GPS仪器所采集的数据整理 得到各测点的连续地形观测数据 如表所示 将所有点位坐标成图显示 得到各点位摆动示意图 再将所有点位高程按折线图显示 可直观反映船体起伏 如图所示 五 吊装过程监控措施 海升船头摆动 起伏示意图 五 吊装过程监控措施 海升船头摆动 起伏示意图 五 吊装过程监控措施 海升船头摆动 起伏示意图 五 吊装过程监控措施 海升船头摆动 起伏示意图 五 吊装过程监控措施 通过对上列数据 图表分析 得到下列试验结论 1 由数据列表得知GPS连续地形观测的平面精度 2cm 高程精度 4cm 满足摇摆试验精度要求 所测点位可反映某一时刻船体位置及高程 2 由船头 船尾摆动示意图可以看出 船体摆动范围 近似一个直径30cm的圆 南北方向最大位置变化为30cm 东西方向最大位置变化为35cm 3 由数据列表 观察相邻两点位与初始点位的距离差 得到船体每秒摆动 即瞬间摆动 量均小于5cm 平均每秒摆动量约1cm 说明在风浪情况良好的平潮时期 船体摆动是一渐变过程 不会出现瞬间摆动量过大的情况 4 由船体起伏示意图可看出 船头 船尾起伏范围在20cm以内 数据表第4列的点位高程数据 相邻两点位最大高差5 9cm 说明在风浪情况良好的平潮时期 船体瞬间起伏最大值为5 9cm 5 试验选择在低平潮时期 风力小于等于4级 浪高小于50cm 且试验过程中 完全排除周边快艇行驶产生的涌浪 小型船舶靠船 收拉锚缆等因素产生的船体摇摆 即外界环境达到最佳 此试验数据可有效指导钢索塔吊装 五 吊装过程监控措施 由于两船横流泊位 南北方向的船体摇摆 对两船纵轴线的一致性产生不利影响 尤其在两船摆动方向相反时 相对摆动距离达到最大 两船轴线偏位也最大 两船头反向起伏时 相对高差最大 对吊装产生影响 通过对两船船头GPS采集数据进行比对 得到南北方向相对摆动最大值 以及相对起伏最大值 数据对比表如下 五 吊装过程监控措施 由上表得知 在第599号点 两船南北向相对摆动距离最大 为26 1cm 即纵轴线相对偏位最大值为26 1cm 在第250号点 两船相对起伏最大 起伏高差为17cm 将全站仪假设在142 墩施工平台上 利用RTK测量出测站点与 长大海升 主钩间距约为450m 主钩下方钢丝绳底端轴套摆动最大 利用全站仪实时观测钢丝绳底端 并记录水平角变化的最大值 从而反算钢丝绳底端轴套摆动的最大距离 观测过程中 水平角变化最大值为0 0004 反算摆动距离为 21cm 汇报完毕 谢谢各位领导和专家