港口原油码头钢引桥施工要点...头钢引桥运输及安装项目为例_杨沛霖.pdf

工程技术与应用 642023 年 第 02 期 总第 130 期 工程技术研究港口原油码头钢引桥施工要点分析以广东某原油码头钢引桥运输及安装项目为例杨沛霖，陈海龙中交水运规划设计院有限公司，北京 100007摘要：原油资源在国家能源安全保障方面发挥着重要作用，海运码头作为原油资源海洋运输体系的关键组成部分，在原油运输中的价值不容忽视。在此背景下，文章以广东某原油码头钢引桥运输及安装项目为研究对象，在探究该项目建设基本概况、建设施工工艺的基础上，详细分析了该码头钢引桥装船、运输及安装精调的施工与质量安全控制要点，旨在为我国同类型项目建设施工提供技术参考。关键词：港口原油码头；钢引桥；运输安装；质量安全Abstract:Crude oil resources play an important role in national energy security.As a key component of the marine transportation system of crude oil resources,the value of the sea terminal in crude oil transportation can not be ignored.In this context,this paper takes the steel approach bridge transportation and installation project of a crude oil terminal in Guangdong as the research object.On the basis of exploring the basic situation and construction technology of the project,it analyzes in detail the key points of construction and quality and safety control of the loading,transportation and installation of the steel approach bridge of the terminal,in order to provide technical reference for the construction of similar projects in China.Key Words:port crude oil terminal;steel approach bridge;transportation and installation;quality and safety分类号：U655.4Analysis on Key Construction Points of Steel Approach Bridge of Port Crude Oil Terminal Taking the Steel Approach Bridge Transportation and Installation Project of a Crude Oil Terminal in Guangdong as an Example YANG Peilin,CHEN HailongCCCC Water Transportation Planning and Design Institute Co.,Ltd.,Beijing 100007,China021.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2023.02.作者简介：杨沛霖，男，硕士，工程师，研究方向为港口水运、工程技术。随着现阶段全球经济一体化的飞速发展，世界各国在不同区域内的发展相互依存、相互影响，陆上贸易和海洋贸易同步兴起，港口作为海洋贸易中的关键组成，是推动区域经济发展的重要组成部分。为了更有力地推进海洋贸易的发展，优化港口工程项目建设势在必行1-2。因此，文章以广东某原油码头钢引桥运输及安装项目为例，分析港口原油码头钢引桥施工技术要点，也就具备重要理论意义和现实价值。1 工程概况广东某原油码头钢引桥运输及安装项目，是由 1 个 30 万吨级原油泊位及防波堤、码头和引桥组成的新建原油码头，采用岛式防波堤掩护式布置，设计通过能力为 2 000 万 t/年。某标段内共钢引桥共 19跨，其中最大跨桥跨度为 108 m、重 600 t（含附属构件）。钢引桥均选用空腹拱桁主梁结构，采用双主梁形式，由焊接钢箱截面组成。主梁间设横向连接系，桥面系由纵梁、横梁及连接系组成，引桥（含引桥根部）总长为 2 315 m，宽度为 8.5 m；引桥面高程为 9.4 15.3 m，钢引桥由 16 跨 108 m、1 跨 91 m、1 跨 46.5 m、1 跨 26.5 m 组成，108 m 的主引桥结构如图 1（见下页）所示。2 港口原油码头钢引桥施工工艺分析广东某原油码头钢引桥运输及安装项目，钢引桥工程技术与应用 65工程技术研究 第 8 卷 总第 130 期 2023 年 1 月共 19 跨，4 种跨径，其中 108 m 跨径 16 跨、91 m 跨径 1 跨、46.5 m 跨径 1 跨、26.5 m 跨径 1 跨。桥面全宽 8.5 m，横向布置为 0.5 m（拱架腹杆）+2.1 m（管架及护栏）+3.3 m（车行道）+2.1 m（管架及护栏）+0.5 m（拱架腹杆），上部结构均采用简支钢拱架结构。桥面系由主桁、上平联、下平联组成。主桁与下平横梁刚接。主桁上下弦及腹杆均采用焊接箱形截面，上下平横梁均采用热轧 H 型钢截面。整个项目的施工工艺主要分为钢引桥运输和钢引桥安装两大模块。在钢引桥运输过程中，其施工工艺主要包括钢引桥施工运输准备工作、钢引桥装车、钢引桥运输滚装、钢引桥交接和钢引桥运输五大步骤。在广东某原油码头钢引桥运输及安装项目钢引桥安装过程中，其施工工艺流程按照施工技术要求和时间顺序排列如下3：施工准备安放千斤顶连接油管安放顶托调节高度调试控制柜起顶横/纵移落顶验收。3 港口原油码头钢引桥施工要点3.1 装船施工在广东某原油码头钢引桥运输及安装项目钢引桥装船工艺中，为保证钢桥能在既定要求工期内交付使用，需在厂内存储 8 榀钢桥后，方可进行安装施工。根据这一情况，项目部施工人员配置了钢桥存储场地，场地规划为仓库前预留 4 榀存储场地，前期 4 榀钢桥制造完成后转运至存储场地，另外 4 榀钢桥大拼完成即存储于全桥大拼场地，三联跨车间东边 50 t 门机处用于存储单元杆件等半成品。在钢桥的装船过程中，主要采用 240 t 运梁平车，该型平车可原地转向，可四车联动，车身高度可变范围为 1.15 1.75 m，该类型的平车，适用于大型构件转运及滚装装船。同时，项目部施工人员在驳船上提前画好 SPMT 的行驶路径，并且将船上阻碍 SPMT 运输的障碍提前清除完毕4。成品钢桥厂内转运采用 4 台运梁平车，平车与钢梁之间设置限位装置，运输方式如图 2 所示。限位装置运梁平车运梁平车成品钢桥转运采用四台运梁平车转运，平车与钢梁之间设置限位装置图 2 钢桥成品厂内转运方式示意图在钢引桥的装船过程中，首先应使运输船舶在码头停靠，驳船顶靠码头系缆后抛锚，根据装船日的潮水将驳船调至装船所需吃水，保持驳船甲板面与码头面相平或高 100 200 mm。然后利用 25 t 汽车吊将过渡板放置至指定位置（包括码头前沿过渡板下的钢垫），使驳船与码头有通道相连，如有间隙或高低差，用零料木板垫实，过渡板在驳船上的一端需作可动固定，限制其活动范围。利用平板车将钢引桥移至码头前沿，在平潮时将钢引桥移至船上指定位置，平板车上船时，驳船配合调载以保持驳船甲板与码头面在一个水平面，尽量减小过渡板的角度，以保证平板车平稳上船。之后，在平板车将钢引桥移至驳船上指定位置后，将已准备好的胎架放在钢相桥下的指定位置，4 台平板车同步下降，使钢引桥落在胎架上5。最后，将平板车向钢引桥中心方向移动，使之能从钢引桥下退出，调整驳船与码头间的过渡板位置，以方便平板车下船，进而根据需要放置胎架，将 4 台平板车依次开上码头，准备下一榀钢引桥的装船。3.2 运输施工在钢引桥的运输过程中，为保证钢桥运输途中的安全，需对放置到位的钢引桥进行绑扎加固，首先用卡板将胎架固定于甲板上6，允许将胎架直接烧焊在甲板上（间断焊）。然后使用三角挡架横向绑扎钢引桥，三角挡架与引桥之间用方木（规格为 240 mm240 mm 500 mm）隔开，安装时用角钢将方木临时固定在三角挡架上，贴紧钢引桥后焊接三角挡架。焊接三角挡架时，注意三角挡架的 H 钢腹板对准驳船甲板下的肋板，如有间隙用薄木板塞实。考虑到卸船现场不方便明火作业，故固定方木用的角钢点焊在三角挡架上即可，卸船解绑时将角钢敲下，取下方木即可，其纵向绑扎使用 8 根 10 t 紧固带。为保护结构件的表面涂层，绑扎时不采用钢丝绳而使用紧固带，以左右前后对称的方式布置。另外，钢引桥左右各使用 4 条紧固带垂直图 1 主引桥结构示意图工程技术与应用 662023 年 第 02 期 总第 130 期 工程技术研究拉在甲板上以防钢引桥倾覆，航行途中定期检查绞紧，其示意图如图 3 所示。限位架限位架钢支墩钢支墩绑扎带绑扎带图 3 钢桥绑扎方式示意图3.3 精调施工在钢引桥的精调施工过程中，不同施工工艺有着截然不同的施工要点。在安放千斤顶时，千斤顶安放位置应尽量贴近支座垫石，避免两者之间不稳定造成不良后果。在采用叉车作为起重设备时，确保千斤顶安放平稳，如不平稳，需要对墩台进行处理。在钢引桥精调施工的油管连接及拆卸过程中，油管连接需保证无渗漏，特别是采用接头连接的地方，确保控制柜一切指标正常，否则拆除重新连接。拆卸油管时，必须保证压力表读数归零，禁止带压力操作，且必须设置液压油搜集装置，防止污染环境。在钢引桥的顶升过程中，首先应检查油管连接是否正确，确保桥底和周边无阻碍；接着，检查控制柜，待控制柜一切正常后，开始顶升，顶升压力必须逐级加载，并观察顶升位置钢板变形和焊缝情况，如达到设计压力值，钢引桥没被顶升，需立即停止加载，并查明原因。在顶升高度满足要求时，稳定压力读数，观察千斤顶及控制柜各项指标，如有异常停止施工。此外，在钢引桥的位移控制过程中，原则上先进行纵向调整，再进行横向调整，可根据现场实际情况灵活调整，应该通过控制柜控制纵横向千斤顶，加载速率不宜过快，如超过允许压力值，钢桥未移动，立即停止加载，并查明原因；且一次位移不能满足要求时，应先落下千斤顶，复位后重新开始顶升位移。最后，就钢引桥的施工验收而言，应确保钢引桥中心线与设计中心线重合，避免因两者之间出现不重合导致的各项问题。钢引桥精调施工断面示意图如图 4 所示。端横梁耳墙三维千斤顶用钢板加工的带肋顶托钢板调节高度耳墙图 4 钢引桥精调施工断面示意图此外，作为钢引桥精调施工过程中的关键，荷载计算必须准确可靠，因此，文章进一步对钢引桥施工精调中的各项不同力作用进行设计优化。在钢引桥顶升时，钢引桥重量 G=600 t，考虑安全系数为 1.2，千斤顶的总负荷可按 1 280 t 计算，用 4 台 320 t 千斤顶，负载 50%符合规范要求。钢引桥纵移和横移：钢引桥重量 G=600 t，横移和纵移采用有润滑钢与钢滑动摩擦经查表：有润滑钢与钢滑动摩擦系数为 0.10 0.12，为保险，此次计算取系数 0.12，G=600 t，6000.12=72 t，总摩擦力 72 t 由 4 个千斤顶共同作用，单顶作用力为18 t，横向和纵向移动取回拉 50 t，50/18=2.7 倍，负载少于 50%，符合有关规范要求。3.4 质量安全控制以钢引桥精调施工过程中的安全控制为例分析，其安全控制主要包括危险源识别和安全保障措施实施两大步骤。根据施工的实际情况，落实安全生产责任制，钢引桥精调施工的危险源识别为高空、发电机、压力油管、溺水、起重作业、叉车作业等因素。钢引桥精调施工安全保障措施主要从