公路施工：毗邻既有建筑物的大跨径龙门吊“捆绑法”安装施工工法

毗邻既有建筑物的大跨径龙门吊“捆绑法”安装 施工工法 工法内容材料 二〇二一年五月 第 1 页 共 15 页 目目 录录 1.前言 .1 2.工法特点 .1 3.适用范围 .1 4.工艺原理 .1 5.施工工艺流程及操作要点 .2 5.1 施工工艺流程 2 5.2 操作要点 2 5.3 劳动力组织 8 6.材料与设备 .9 6.1 工程材料 9 6.2 工程机械设备 9 7.质量控制 .10 7.1 质量控制标准 10 7.2 质量控制措施 10 8.安全措施 .10 9.环保措施 .11 10.资源节约 .11 11.效益分析 .11 12.应用实例 .12 第 2 页 共 15 页 1 毗邻既有建筑物的大跨径龙门吊“捆绑法”安装施工工法 1.前言前言 当前， 随着我国交通运输进一步深化供给侧结构性改革， 全国建设新一轮过江通道步伐 继续加快。过江通道的建设受限于生态红线、环境敏感区、航运等之间的关系，往往导致过 江通道建设选址集中，桥梁建设施工安全风险增大。以钱塘江新建大桥为例，其紧邻钱江二 桥、浙赣铁路桥和高铁新桥，其施工最近距离仅 5.34m。钱塘江新建大桥用于钢梁拼装施工 的 130t 龙门吊跨径 60m，起吊净高 36m。传统的安装方法为锚点法缆固安装，但由于紧邻 既有大桥，锚固安装施工作业空间受限，安装风险极大。针对上述难题，我公司成立了攻关 小组，研究开发了毗邻既有建筑物的大跨径龙门吊“捆绑法”安装施工技术，并成功应用于钱 塘江新建大桥南北两个工区等工程实践中，取得了良好的效果，总结形成了本工法。本工法 的关键技术经浙江省公路学会组织的专家委审核、鉴定，达到国内领先水平。工法涉及到的 成果已申请两项实用新型专利， 一种龙门吊“捆绑法”支撑系统和一种快速组拼式龙 门吊止挡装置 。 2.工法特点工法特点 2.0.1 安全性提高。该工法与常规的柔性锚固法相比，采用刚性“捆绑法”施工原理， 龙门吊安装过程中受风力影响小，更加稳固，减少了安装时对既有桥梁运营安全的风险。 2.0.2 作业空间减少。该工法与常规的柔性锚固法相比，仅仅只需要在栈桥两侧打设刚 性支架，毋需在两侧延伸打设支栈桥进行锚点布设，尤其是靠近老桥侧无锚点施工空间。 2.0.3 施工成本降低。该工法与常规的柔性锚固法相比，减少了因锚点布设而产生的栈 桥搭设、锚点加工及既有桥梁临时封道费用。 2.0.4 社会影响降低。该工法与常规的柔性锚固法相比，临时稳固措施毋需侵入既有桥 梁空间；安装时风险降低，毋需进行临时封道，极大的减少了对市区交通的影响。 3.适用范围适用范围 适用于受既有建筑物影响或其他不便设置锚点的大型龙门吊安装施工。 4.工艺原理工艺原理 主要工艺原理为 受限于既有桥梁空间及江中无锚固点影响，龙门吊支腿安装摒弃了传 统的柔性钢索缆固安装法，转而采用刚性支撑的“捆绑法” 。具体工艺原理为首先利用上 下游既有主栈桥就近打设两组刚性支撑钢管 ； 并在其上面相应位置安装用于捆绑调节龙门吊 第 3 页 共 15 页 2 刚/柔性支腿的抱箍装置；然后由 1 台履带吊分别起吊刚/柔性支腿，通过抱箍调节装置使其 与刚性支撑钢管形成刚性固结体系，并调整刚/柔性支腿的垂直度使其满足规范安装要求； 最后由 2 台履带吊抬吊龙门吊横向主横梁安装在刚/柔性支腿上，完成龙门吊的主体结构安 装。 浙赣铁路钱江二桥 刚性支腿 3抱箍 2抱箍 1抱箍 柔性支腿 钱塘江 下游栈桥上游栈桥 主横梁 净高36m 跨径60m 5.34m 图图 4-1 龙门吊“捆绑法”安装施工原理图龙门吊“捆绑法”安装施工原理图 5.施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程施工工艺流程 施工工艺流程见图 5.1-1 所示 图图 5.1-1 施工工艺流程图施工工艺流程图 5.2 操作要点操作要点 5.2.1 施工准备施工准备 1 场地准备场地准备 施 工 准 备 刚 性 支 撑 构 件 搭 设 抱 箍 调 节 装 置 预 安 装 龙 门 吊 支 腿 吊 装 龙 门 吊 支 腿 固 结 龙 门 吊 主 横 梁 安 装 刚 性 支 撑 体 系 拆 除 第 4 页 共 15 页 3 对龙门吊构件存放场地进行清理和检查验收， 另外测量放样刚性支撑构件打设场地空间， 对相关障碍物进行清除，安装验收好龙门吊轨道等。 2 材料准备材料准备 准备好刚性支撑体系搭设所需的钢管、型钢、千斤顶、钢丝绳以及龙门吊安装本身所需 要的各项材料和外购零件。 3 机具准备机具准备 刚性支撑打设及龙门吊吊装前，需对履带吊、汽车吊等特种设备进行标定和检验，以确 保吊装及运输安全。 4 刚性支撑体系设计制作刚性支撑体系设计制作 刚性支撑体系主要由支撑装置、连接装置、调节装置组成。 1）支撑装置 根据龙门吊支腿结构尺寸及所受外在荷载，通过 midas 软件建模计算，钢管桩支架采用 3 根Φ800 的管桩呈三角形布置，钢管入土深度 17m，管桩之间采用Φ325 的钢管平联连接。 刚性支腿加两道临时支撑，分别设置在 12m 和 25m 处。柔性支腿加两道临时支撑分别设置 在 12m 和 15m 处。结构布置图如下图 钱塘江 下游栈桥上游栈桥 2512L17m 1512L17m φ800钢管桩 φ325连接系 4 r0.4 φ800钢管桩 φ325连接系 刚性支撑断面图 图图 5.2.1-1 刚性支撑型式及布置示意图刚性支撑型式及布置示意图 2）连接装置 刚性支撑与龙门吊支腿之间的连接装置采用型钢抱箍型式， 其主要由 2 根 I25 型钢纵梁 与 2 根 I25 型钢横梁组焊形成框架型式。 第 5 页 共 15 页 4 抱箍横梁 刚性支腿 液压千斤顶 （收缩状态） 抱箍纵梁 （连接杆件） 连接系 钢管桩 液压千斤顶 抱箍横梁 平面图立面图 抱箍纵梁 （连接杆件） 刚性支腿 液压千斤顶 （顶升状态） 图图 5.2.1-2 连接装置布置示意图连接装置布置示意图 3）调节装置 调节装置主要由 RSC-FCY 短型液压千斤顶和 CP-180 油泵组成。每一个连接装置处配 置 4 套液压千斤顶和 2 套油泵。 表表 5.2-1 液压千斤顶参数表液压千斤顶参数表 型号型号 行程（行程（mmmm）） 本体高度（本体高度（mmmm）） 油缸外径（油缸外径（mmmm）） 油缸内径（油缸内径（mmmm）） 重量（重量（kgkg）） FCY-10 100 157 45 63 3.4 表表 5.2-2 油泵参数表油泵参数表 型号型号 储油量（储油量（CC）） 输出压力（输出压力（MpaMpa）） 重量（重量（kgkg）） CP-180 400 70 5 5.2.2 刚性支撑构件搭设刚性支撑构件搭设 钢管桩打设采用120t履带吊120t振动锤按 “钓鱼法”进行打设， 打设精度平面偏差≤50mm， 垂直度偏差≤1。下游侧刚性支腿的刚性支撑设置在栈桥外侧，上游侧柔性支腿的刚性支撑 设置在栈桥内侧。 第 6 页 共 15 页 5 图图 5.2.2-1 刚性支撑打设平面布置图刚性支撑打设平面布置图 5.2.3 抱箍调节系统预安装抱箍调节系统预安装 首先通过汽车吊安装抱箍横梁固定在钢