交通运输初级职称评职论文发表范文

时间：2013-11-29 分类：交通运输

　　摘 要：简要介绍了南溪长江大桥钢箱梁叠放装船的施工方案，该装船方案的成功实施，克服了运输航道急流、浅滩、弯道多、航道窄等困难，解决了钢箱梁运输难题，降低了施工成本，满足了工期要求，收到很好效果。

　　关键词：南溪,大桥,钢箱梁,叠放,装船

　　1 工程概况

　　四川南溪长江大桥为主跨820 m的单跨钢箱梁悬索桥，被誉为蜀中第一跨大桥。主缆分跨为192m +820m +176m，中跨为悬吊结构，跨中设置中央扣。主缆矢跨比1/10，主缆横桥向中心间距为29.1m，吊索顺桥向标准间距为12.8m。主桥钢箱梁梁段为大型薄板焊接钢结构，划分为A、B、C、D共4个类型，共计65个梁段(其中标准梁段60个，特殊梁段5个)，标准梁段尺寸为:长12.8m×宽33m×高3m。最大梁段吊重约180t，全桥钢箱梁钢材共重约10277.3t。需从钢箱梁总拼装场重庆涪陵经长江航道水路运输至桥址四处宜宾。

　　2 航运特点及施工难点分析

　　(1)南溪长江大桥钢箱梁总拼装场地位于重庆市涪陵地区，自重庆涪陵黄旗港至四川省南溪长江大桥建桥工地全程约500公里，属于长江上游航道在南溪长江大桥桥址处施工期间，正值长江枯水季节(每年的11月中旬至次年的2月底)，最低水位只有2.7米，这给运输船舶正常航行带来一定的困难。图2为钢箱梁运输船舶桥址水域吃水线示意图

　　(2)该航道分别含B级、C级两个航区。其中，重庆市至桥址的长江航道为C级航区，由于该航道逐渐远离三峡库区，少受蓄水影响，基本保持原有自然状态，急流、浅滩、弯道较多、航道窄，最大江水流速为6m/s，运输船舶更为难行。

　　(3)钢箱梁叠放装船除需考虑钢箱梁和船体自身结构受力应满足安全要求外，航道江水流速以及船舶在运输航行过程中会受到对面反向行驶船舶等因素影响，船型的选择及稳定性验算也需重点考虑。

　　(4)钢箱梁叠放装船的施工方案在重庆下游航区有过先例，但在重庆及上游航区尚属于首例，存在一定技术、安全等方面问题，在具体实施过程需克服解决。

　　(5)受桥梁钢结构市场竞争激烈等因素影响，我公司中标南溪长江大桥价格相对偏低，基本没有利润空间，如采用常规装船运输方案，施工费用将大大超出项目预算，因此，需要最大限度控制钢箱梁运输费用的成本支出。

　　3 码头浮吊装船作业

　　钢箱梁码头浮吊作业适于172m~175m水位，运梁平车将钢箱梁节段运输到码头前沿平台上，钢箱梁节段离码头平台边缘1.4m为界。浮吊作业半径不大于10m，仰角72°，钢箱梁与吊臂距离不小于0.276m，浮吊臂正对钢箱梁节段，浮吊左、右两侧分别向码头前端方向系上钢缆绳(φ24mm)，便于浮吊作左、右行船使用。浮吊正面朝码头方向系钢缆绳(φ24mm)，作为浮吊前进使用。浮吊船艉各向江中水域150m处，左、右各抛下一个2吨重的霍尔锚，其作用是船后退和左右摆动用。运梁平车沿码头前沿停好后，浮吊将吊钩对准梁的重心处，系好吊绳缓慢起升吊钩，钢箱梁离开运梁平车，浮吊利用船艉的霍尔锚后退至距离码头前沿约20m时，装载钢箱梁的船舶开进来定位后，浮吊缓慢靠接货船，将钢箱梁节段放入船仓内。

　　4 钢箱梁及船体结构受力分析

　　钢箱梁叠放装船时，需要考虑钢箱梁和船体自身结构的局部受力情况，同时考虑运输航行过程中上层钢箱梁的稳定性。钢箱梁结构自身受力要求不大于120KN/㎡，船体的龙骨布置为500×500mm，要求不大于100KN/㎡。

　　为了减小钢箱梁节段间及钢箱梁对船舶舱底部的压力，采用尺寸为1500×250×200 mm木楞承垫进行分散压力的方式, 钢箱梁与舱底接触面设28个井字支点，钢箱梁钢箱梁节段段间设18个支点，支点设置在横隔板的节点位置。钢箱梁节段叠装重量约为360t。图3为钢箱梁叠放装船示意图。

　　4.1 钢箱梁自身受力分析

　　下层支点24个，每个支点受力为：3200KN÷24=133KN;

　　下层钢管受力为：2×N2×COS39=134 KN，其中N2=86KN;

　　上层支点18个,每个支点受力为：1600 KN /18=89 KN;

　　上层钢管受力为：2×N2×COS39=89 KN，N2\"=57 KN。

　　(1)钢管自身承受最大的压力为：F1= 345×3.14×(203/2)×2-(183/2)×2

　　=209KN

　　钢管自身最大临界力：F2=(3.14×3.14 EI)/L2=3.14×3.14 ×3.05×1012/26382

　　=4.3×106

　　=430 KN

　　因F2=430 KN>N2\" =57 KN， F2=430 KN>N2=86KN，满足受力要求。

　　(2)局部受压力：下层支点受力为134 KN，接触面积为0.7×0.25×2=0.35

　　轮压面面积为(0.067×2+0.6)×(0.067×2+0.2)=0.4903 m2

　　轴压力为：140 KN，局部压力满足要求。

　　4.2 船舱底部受压分析

　　船体的龙骨布置为500×500mm，受力不得大于100KN/㎡，每个支点分布船底面积为1.5㎡，24个支点能承受的重量为1.5×12×24=432t，能够满足叠放的要求。

　　4.3 叠装上层钢箱梁的稳定性分析#p#分页标题#e#

　　铁与木材的接触面摩擦系数为0.35，船体最大左右摆动倾角5°，最大航速度20km/h，最小转弯半径为200m。

　　最大静摩擦力P1=180×cos5°×0.35=620 KN，重力分力P2=180×sin5°=156 KN

　　向心加速度a= v2/r=5.5×5.5/200=0.15m/s，向心力P3=ma=180×0.15=270 KN

　　P1>P2+P3 cos5°=156+270×0.99=423 KN。

　　因此，上层钢箱梁在航行过中不会发生相对滑动。

　　5 结 语

　　在南溪长江大桥钢箱梁制造工程实践中，综合了钢箱梁结构特点、运输条件及施工成本等因素，提出并尝试了钢箱梁叠放装船的施工方案，解决了钢箱梁运输难题，满足了工程工期要求，在保持运输船舶船型、积载系数不变的前提下，使单位航次装载钢箱梁的节段数量提高了一倍，减少了运输航次，降低了钢箱梁运输费用，符合该项目最大限度控制施工成本的总体思路。同时为重庆乃至长江上游区域类似大型杆件装船运输积累了经验。