码头接岸工程箱梁出运安装方案

广西北部湾港钦州码头接岸工程主体工程

编制单位：编制人员：项目总工程师：项目经理：定稿日期：

预应力箱梁出运、安装

专项施工方案

版本编号：Ⅱ-20170220·B2

审批单位： 子公司法人： 子公司技术负责人： 批准文件号： 批准日期：

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目 录

一、工程概况 ...................................................................................................................................... 1 1.1工程概况 .......................................................................................................................................... 1 1.2自然条件 .......................................................................................................................................... 4 1.3工程目标及要求 .............................................................................................................................. 4 1.4运用的技术标准，规范及验收标准 .............................................................................................. 5 二、环境因素、危险源及风险分析、评估 ........................................................................................ 5 2.1环境因素、危险源辨识及难点、要点分析 .................................................................................. 5 2.2风险分析、评估 .............................................................................................................................. 6 2.3风险控制和保证技术措施 .............................................................................................................. 8 三、总体施工部署 .............................................................................................................................. 8 四、出运方案 ...................................................................................................................................... 9 4.1出运方案简述 .................................................................................................................................. 9 4.2出运滑道设计及施工 ...................................................................................................................... 9 4.3滑板设计 ........................................................................................................................................ 12 4.4出运流程 ........................................................................................................................................ 13 4.5出运方法 ........................................................................................................................................ 14 4.6技术保证措施 ................................................................................................................................ 17 五、安装方案 .................................................................................................................................... 18 5.1 安装方案简述 ............................................................................................................................... 18 5.2 吊点及吊具设计 ........................................................................................................................... 18 5.3 安装工艺流程图 ........................................................................................................................... 24 5.4安装主要船机配置 ........................................................................................................................ 25 5.5 箱梁装船及运输 ........................................................................................................................... 26 5.6 箱梁运输 ....................................................................................................................................... 35 5.7 起重船和运梁船的抛锚定位 ....................................................................................................... 36 5.8 起重船安装箱梁就位 ................................................................................................................... 41 5.9 箱梁安装限位装置 ....................................................................................................................... 42 六、施工进度计划 ............................................................................................................................ 43 七、投入人、机械设备计划 ............................................................................................................. 44

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7.1投入劳动力计划 ............................................................................................................................ 44 7.2投入机械设备计划 ........................................................................................................................ 44 八、质量保证措施 ............................................................................................................................ 45 九、安全保证措施 ............................................................................................................................ 46 9.1船舶施工安全管理 ........................................................................................................................ 46 9.2 施工作业安全管理 ....................................................................................................................... 46 十、应急预案 .................................................................................................................................... 48 附件1、东海工7参数表 .................................................................................................................. 50 附件2、950T吊具结构计算书及焊接无损检测报告 ....................................................................... 50 附件3、箱梁出运安装施工水域水深图 ........................................................................................... 50 附件4、劲旅19稳性及强度校核报告 ............................................................................................. 50

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一、工程概况 1.1工程概况

广西北部湾港钦州码头接岸工程主体工程位于我国南海的北部湾北部的钦州湾内。工程起点于30万吨油码头辅助平台交接点，终点至规划三墩外港规划岸线区南端部登陆点，总长度2998.25m。本工程预应力箱梁共有117件，桥梁上部结构采用后张法预应力混凝土简支箱梁，从码头到接岸点跨度布置方案为：3×25m+27m+58m+45×60m+58m+27m+2×25m+3.25m=2998.25m。单片主梁均采用单箱单室箱形截面，梁参数详见表1-1预制构件一览表。箱梁结构详见图1-1箱梁结构构造图。

表1-1箱梁数量规格一览表

箱梁预制箱梁型号 数量梁长(件) L60-A(L60-B) L60K-A(L60K-B) L60K-C 58m箱梁 L27-A(L27-B) L27-C L25-A(L25-B) L25-C LX25-A LX25-B LX25-C 86 4 2 4 4 2 8 4 1 1 1 (mm) 梁高底板宽顶(mm) 宽梁重 （mm） （mm） （t） 3300 3300 3300 3300 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 5850 4900 4400 5850 3750 3200 3750 3200 3750 3750 3200 918 918 918 903 171 171 162 162 162 162 162 备注 59920 3500 59920 3500 59920 3500 57920 3500 26960 2000 26960 2000 24960 2000 24960 2000 26791 2000 25749 2000 26267 2000 60m跨 加宽跨 加宽跨 58 m跨 27m跨 27m跨 25m跨 25m跨 异型 异型 异型 1 / 53

60米箱梁构造图

58米箱梁构造图

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25米箱梁构造图

27米箱梁构造图

27米异形箱梁构造图 图1-1 箱梁构造图

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图1-2 栈桥典型断面图

1.2自然条件

(1)气温

多年平均气温为21.9℃，月平均最高气温为28.3℃，极端最高气温为37.5℃，月平均最低气温为13.4℃，极端最低气温为1.1℃。

(2)降水

本地区降水主要集中在6～9月，4个月降水量占全年降水量的66.7％，而11 月至翌年3 月期间降水量仅占年降水量的11.3％，以8 月的降水量为最多，达449.5mm，占年降水量的20.1％，多年平均降水量：2227.3mm。

(3) 风况

本地区季风分布特征比较明显，每年5～8月多偏南风，尤以6～7 月最多，10月至翌年3 月多偏北风，4月、9月为偏北风气旋和偏南风气旋交替时期。常风向为N向，频率为26％；次常风向为NNE向，频率为9.2％；强风向为N向，最大风速31m/s。多年平均风速3.8m/s，极大风速为36m/s，风速>8 级大风天数多年平均为7 天。

本地区每年5～11月份受台风影响，主要集中于7～9月，据历年资料统计，影响本地区的台风平均每年为2～4 次，最多5次。

(4)雾

本地区雾多发生于冬季11月至次年4月之冬春季节，夏季出现雾的机率为最小，以早晨4时至5时出现的晨雾为多，下午6时以后出现的晚雾次之；雾的持续时间一般为3～4小时，个别长达一昼夜。能见度小于1000m 的雾日数，多年平均为13 天，多年平均雾日为20.2 天，历年最多日数为32 天。 1.3工程目标及要求

(1)质量目标

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严格按照GB/T19001-2008 idt ISO9001：2008标准建立质量管理体系，并有效运行，确保工程施工符合设计文件的要求，工程质量按照《水运工程质量检验标准》JTS257-2008评定，并达到合格等级。

(2)工期目标

除不可抗力因素的影响和设计变更等造成的工期延误外，确保本工程按照合同施工节点及工期完工，实现工期目标。

(3)安全目标

不发生海损、机损和人员伤亡事故，重伤频率为零。 1.4运用的技术标准，规范及验收标准

（1）《水运工程混凝土施工规范》（JTS202-2011）； （2）《水运工程钢结构设计规范》（JTS151-2011）； （3）《公路桥涵施工技术规范》（JTG /F80/1-2011）； （4）《水运工程质量检验标准》（JTS 257-2008）；

（5）《水运工程施工安全防护技术规范》（JTS205-1-2008）； （6）《中华人民共和国环境保》； （7） 其它相关规范。

二、环境因素、危险源及风险分析、评估 2.1环境因素、危险源辨识及难点、要点分析

⑴ 本工程项目靠近外海，海域风浪大，施工条件恶劣。每年4月份至9月份主要受西南向涌浪的影响，海上涌浪非常大，根据30万吨码头的施工经验，平均每月作业天数不足15天；每年11-12月份主要受东北季风的影响，海上常有6~8级大风，影响水上起重作业施工；每年6-10月份为该地区的台风季节，施工跨越台风期。

⑵ 共有预制60\\58m箱梁96件，25\\27m箱梁21件，单件梁重162～918t；预制箱梁长、数量多、重量大、工期紧，安装质量控制难度大。

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2.2风险分析、评估

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 箱梁出运、安装 与托梁安拆 涉及活动过程 危险源描述 起重船靠泊、带揽、抛锚等作业时与其他辅助船舶碰撞 起重信号不明或信号错误 起重吊具无法满足受力要求（设计、制作存在缺陷）、使用不当 运输、安装过程中受突风6级以上大风或浪高超过1.0米的涌浪袭击 上下箱梁无安全可靠的通道或爬梯 船舶交叉作业相互挂揽、碰揽 安拆吊具或使用工具放置、加固未稳倾翻 临时施工用电未按要求接线 雨天、雾天或其他视野不良、信号不明时进行起重吊装 临水作业、高处作业无防护 起重设备（包括钢丝绳、限位装置和报警）故障 起重周围无警戒、无关人员未清场 预埋地锚拉力不够 已安装箱梁未及时加固 安装过程中相邻两块箱梁发生碰撞 其中过程中双钩控制不同步,箱梁或船体左右倾斜过度,单钩受力过大 吊装区域水深不够 水流速度过快 可能导致事故 船舶事故 起重伤害 起重事故 船舶事故、起重伤害 人身伤害 船舶事故、人员淹溺 物体打击 触电 机械伤害 淹溺、高处坠落 起重事故 人身伤害 船舶事故 起重伤害 机械碰撞 起重事故 船舶搁浅 船舶事故 是否为重大危险源 否 否 是 是 是 是 否 是 是 否 是 是 否 是 是 是 否 否

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序号 作业活动 危险源描述 可能引起的事故 预控措施 1. 起重作业前必须认真检查起重机起升机构、安全保护装置、吊索具等是否完好有效，确认起重机性能良好，所用吊索具完好有效后才能进行起重作业。 2.所用吊索具必须经专业设计部门和专业厂家出图、制作，提供相关合格证件，作业前必须对所用吊索具进行检查。 3.经常性对起重作业人员的进行专项安全教育，不断提升其安全意识及安全技能。 4.起重作业必须指定专人指挥，同时要做好现场警戒工作，严禁无关人员进入起重作业区域； 5.选择能符合受力要求的拉环、卡环和卸扣等配件辅助吊装； 6.按要求对运输船舶甲板、压载舱进行加固。 1. 做好起重设备检查、维修、保养工作，并做好相关记录。定期对起重船上设备进行维修保养，确保其安全运行； 2. 遇到信号或视野不良情形时，停止大件吊装作业； 3.加强现场安全监管，督促现场起重作业人员严格遵守《起重机械安全规程》（GB 6067.1-2010）和《起重吊运指挥信号》（GB 5082-1985）。 1. 严格按照起重作业安全操作规程进行作业； 2. 选择天气、海况良好的天气进行安装作业，严格按照施工方案组织施工； 3. 收听天气预报信息，提前做好防范准备。 1. 起重作业前将 无关人员清除现场，现场设置警戒； 2. 当天气变化对起重作业造成影响时停止作业； 3. 箱梁安装后，应立即进行加固； 4. 起重时，准确调整双钩，保持受力平衡，并使用牵引绳稳住被吊物体。 责任 部门 责任人 监管人 吊运箱梁所用设备、吊（索）具存在缺陷或不满足要求 起重伤害 物体打击 机务部 刘中岳 郑春霖 1 箱 梁出运及 安装 起重船故障或信号、视距不良 起重事故 工程部 巫伟杰 何华平 超过6级以上突风、较大涌浪影响或水流速度过快 船舶事故 起重事故 工程部 巫伟杰 何华平 起重吊装施工 起重事故 工程部 巫伟杰 何华平 7 / 53

2.3风险控制和保证技术措施

(1)安排专人跟踪施工水域气象动态，及时通知现场技术管理人员，并按照应急预案做好应对恶劣天气的防范措施，避免危险事故发生。

(2)如遇海面风浪大于6级时，应立即停止浮吊施工，加强临时用电的安全管理，并完善发电机油料区的消防措施。

(3)本工程所使用的钢丝绳、卡环等器具在使用前必须仔细检查，确保器具质量可控，如有不合格产品应立即清离施工现场；同时在使用前加强对地锚、卷扬机的检查，对不符合要求的，进行加固或更换；箱梁出运时安排专人全程检查牵引系统及滑道的各部位，严格控制滑移速度，确保出运过程中箱梁的平稳性。

(4)为确保施工船舶的航行安全，钢护筒周边需设置明显的安全警示标志，作业船舶的锚缆应设好浮鼓。

(5)所有现场施工作业人员必须接受安全技术交底后方可上岗，所有施工作业人员应按照要求佩戴劳动防护用品，特种作业人员必须持证上岗。

(6)落实安全检查制度，做到每周小检查、每月大检查，对违反安全规定的人员给予教育和处罚、违反安全规定的设备及时维修或清场。

(7)施工船舶装舶验算由专业的设计单位核算，确保船体的稳定。

(8)考虑到本过程处于外海，施工海域涌浪大，船机多等特点，为了确保船机的使用安全，项目部聘用专业人员，专门负责船机调度，协调各船机的进出作业海域、船舶停靠等事项。

(9)在冲孔平台四角布置信号灯、安全警示标志，同时在船舶锚缆处布置明显锚标以确保船机航行、作业安全。 三、总体施工部署

箱梁预制场建于大榄坪9#泊位码头后方陆域，距离栈桥工程地的水上距离约11.8公里；采用滑板出运工艺，将箱梁出运至预制场护岸前沿，用2600t起重船吊至运输船后运至施工现场，并进行安装。

本工程60/58m箱梁分两批预制、出运、安装，每批次预制48件箱梁，计划第一批出运安装时间为2017年2月26日至2017年4月14日，第二批出运安装时间为2017年9月20日至2017年12月6日；25/27m箱梁在已建好的8#泊位码头前沿预制，布置在2600t起重船200t起重作业范围内，无需出运移位。

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箱梁出运时，箱梁的混凝土和灌浆龄期及强度要求：箱梁砼强度以及压浆强度达到设计要求时，方可进行出运施工。 四、出运方案 4.1出运方案简述

箱梁出运采用滑板出运工艺，其主要原理是利用滑板材料低摩阻力的特点，将箱梁支承在滑板上，通过施加牵引力，使物体向前滑动，从而达到出运的目的。滑板材料通常选用聚乙烯四氟板，具有高强度、耐磨性、低摩阻系数等优点。经现场试验四氟板与光滑钢板之间的摩擦系数约0.085。

本工程箱梁出运方法是利用千斤顶将箱梁顶升后，在滑板滑道位置安放滑板，松放千斤顶使箱梁坐落在滑板上，利用卷扬机牵引使箱梁同步前移。箱梁预制、出运和存放的平面布置图见“图4.1-2 箱梁预制、出运和存放平面布置图”。 4.2出运滑道设计及施工

4.2.1出运滑道设计

箱梁出运滑道梁由具有相应资质的设计院设计，出运滑道梁基础采用Ø500mm和Ø600mm的PHC管桩，双桩，横向桩中心间距1.05m，每32米设置一道结构缝。结构段两端为Ø600mm的PHC管桩，距离端头为1.0米。其余为Ø500mm的PHC管桩，纵向桩中心间距3.0m，详见下图。

图4.1-1 出运滑道桩基布置图

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图4.1-2 箱梁预制、出运和存放平面布置图

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4.2.2出运滑道梁结构

箱梁长60m/58m，支座中心距离箱梁端头271cm/171cm，滑道梁采用C35混凝土，宽2.05m高1.8m，由滑移槽及顶升槽组成。顶升槽中心用于摆放千斤顶顶升箱梁，滑移槽中心对应支座中心，用于摆放滑板，滑移槽顶面铺设10mm厚Q235钢板和2.5mm厚镜面不锈钢钢板。滑道梁全长202m，共7个结构段，分段长度6×32m+10m。为利于出运，纵向设置0.1%纵坡；为了减少滑道梁各结构段间的不均匀沉降，采取以下措施：①在施工PHC管桩前，对滑道原地进行夯实（软弱土层进行置换）；②完成PHC管桩施工后，对结构梁施工范围进行充分压实，确保地基的稳定性；③布置沉降观测点，定期进行沉降观测。

图4.2-2出运滑道梁断面图

图4.2-3 出运滑道梁结构断面图

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4.2.3滑移面施工

滑移梁顶部设置70cm宽的滑移槽，并比梁顶面低5cm，滑移槽两侧采用L50×5角钢护边，锚筋采用Ø10圆钢，每50cm一道。

滑移槽顶部铺设1cm厚钢板，采用先安装钢板再灌浆密实的工艺。先把钢板分块切割成67cm宽的板块，每侧预留1.5mm的偏差，钢板切割时应注意控制变形，如有变形则在安装前应及时调平。钢板安装时，先在护边角钢位置弹出钢板面标高控制线，要求高差控制在2.5mm内，相邻两块钢板接缝处高差不得大于0.1mm，并需要打磨平顺处理。在钢板下支垫契型钢块，使钢板两侧与弹线标高一致，然后将钢板与角钢点焊固定，最终焊接采用两侧对称跳焊，跳焊长度为5cm，间距为50cm。

为减少滑移摩擦力，滑移槽1cm的钢板面上贴2.5mm的镜面不锈钢板，铺设时，先把底层1cm厚钢板表面清理干净，不平处用砂轮机打磨平滑。镜面不锈钢板紧贴底部1cm厚钢板，两侧焊接。焊条选用小直径焊条，焊接电流控制在70～80A范围内。镜面不锈钢板间连接缝控制在2mm内，满焊连接，焊完后用砂轮机打磨光滑，要求平整度偏差小于0.5mm。

50×5角钢?10锚筋2.5mm镜面不锈钢板10mm厚钢板滑移梁 图4.2-4 滑道面结构图

箱梁预制时，为加强对镜面不锈钢板的保护，先用水或空压机冲洗干净不锈钢板表面并涂上一层黄油，再用彩条布将整个滑道梁顶部覆盖，然后在滑移凹槽处铺设2cm厚70cm宽的胶合板。 4.3滑板设计

滑板系统由聚乙烯四氟板(摩擦面)、钢板、枕木、橡胶垫板等组成， (1)滑板结构设计

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图4.3-1 滑板构造图

图4.3-2平面图图

4.4出运流程

施工准备箱梁顶升滑板设计及制作安放滑板安装牵引系统启动卷扬机牵引前移纠偏调整前移就位 图4.4-1 滑板出运工艺流程图

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4.5出运方法

4.5.1准备工作 (1)材料、设备准备

落实各项施工材料、设备的提前进场；对各设备进行调试；对聚乙烯四氟板等特殊材料，委托厂家定制生产。

(2)技术工作准备

组织召开方案讨论会，做好技术、安全交底，测试滑板与镜面不锈钢板之间的摩擦系数，根据四氟板的面积，核算四氟板材料的抗压性能是否满足要求。

(3)设备加工

进行滑板的现场加工制作，牵引系统的调试。 (4)现场准备工作

安装卷场机等牵引系统，清理出运滑道杂物，检查滑移滑道镜面不锈钢板连接处的平整度，不平处打磨光滑，并用水清洗干净不锈钢板面。

4.5.2箱梁顶升

最重箱梁为918t，起顶采用4个YSD400-200千斤顶，单个千斤顶额定顶升力为400t，最大顶升行程20cm。箱梁每端布置2个千斤顶，每个千斤顶承受重量229.5t。千斤顶顶盘面积较小，所以顶升时，在每个千斤顶顶面放置0.35×0.35×5cm的钢垫板，混凝土局部承压为：

P=229.5/(0.35×0.35)=1873t/m2=18.73MPa

箱梁混凝土设计强度等级C60，抗压强度27.5MPa>18.73MPa，顶升时局部承压满足要求。

支座中心线箱梁钢垫板千斤顶地面线 图4.5-1 箱梁顶升示意图

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四氟板与不锈钢板之间的摩擦系数为0.085（经现场试验得出），箱梁滑移需要的牵引力为：

F=918×0.085=78.03t

牵引选用额定牵引力8t的卷扬机2台，滑轮组选用4片组滑轮。则单台卷扬机牵引力为：

F880.851.2t（0.8为转换系数） 两台卷扬机的总牵引力102.4t＞78.03t，满足要求。

牵引地锚设在轨道梁前端，与滑道梁端部连接成整体。地锚拉力通过轨道梁承受，稳定性满足要求。

图4.5-2拉环预埋大样图

地锚拉环采用2块厚3cm钢板焊接而成，圆环宽度13.5cm。拉环承受最大拉力为t,抗剪面积S1=13.5×6=81cm2

τ=F/S=(×10)÷(81×10)=79.01Mpa<[τ]=110MPa 地锚拉环抗剪强度满足要求。

牵引钢丝绳直径选用Ø28mm，抗拉强度为1770MPa，最小破断拉力为46t。卷扬机牵引力为8t，安全系数达5.75，钢丝绳选用满足要求。

4.5.3牵引系统布置

牵引系统由卷扬机、牵引绳、地锚及滑轮组组成，详细布置见图4.5-2 牵引卷扬机

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布置图。

图4.5-3 牵引卷扬机布置图 4.5.4箱梁端牵引点

箱梁牵引点设在底板对应顶升槽中心位置，通过钢托架与箱梁卡紧后，牵引钢托架使箱梁前移。

图4.5-4 箱梁牵引示意图

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图4.5-5 钢拖架结构图

4.5.5滑移操作步骤

当箱梁牵引系统准备完成后，可以进行箱梁滑移出运操作，主要步骤如下： ①、清理滑移滑道上的杂物，对于砂尘等用水或空压机冲洗干净，无关人员不得进入施工现场；

②、启动卷扬机，收紧牵引绳使处于稍微带力状态。应注意钢丝绳的梳理，避免出现打转、交叉；

③、指挥操作人员，令两边卷扬机同时起动，收紧牵引绳开始向前滑移； ④、严格控制箱梁滑移速度，选用JM12—120KN慢速（12m/min）卷扬机及4片滑轮组，箱梁滑移速度控制在2m/min内；

⑤、箱梁滑移后时刻检查两侧前进速度，出现偏差后及时进行纠偏；暂停前移时，将速度慢的一侧落后距离标示出来，通过微调使两侧进度一致。

⑥、纠偏完成后，继续牵引箱梁至护岸前沿。 4.5.6箱梁支垫

箱梁出运到位后，解除牵引滑轮、托架等，在顶升槽位置安放千斤顶，再次顶升箱梁后拖出滑板，然后利用枕木支垫箱梁，以保证不影响下一根箱梁的出运。每端支垫面积不得小于:

S30.51.5m2 枕木承受最大压强为：

P=918/(2×1.5)=306t/m2=3.04MPa

松木的抗压强度10MPa>3.04MPa，满足要求。 4.6技术保证措施

滑板出运采用的是平移方法，保证滑移面光滑、平顺，降低滑移摩阻力是整个工艺

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的关键，施工中为保证出运顺利，制定如下技术措施：

(1)滑道梁放坡

整个箱梁预制场沿出运方向，设置0.1%的纵坡，可减小出运牵引力，有利于出运，同时有利于整个场地的排水。

(2)铺设镜面不锈钢板

滑移面铺设镜面不锈钢板，降低滑移面的摩阻系数。 (3)涂刷润滑油

箱运出运过程中，在镜面不锈钢板面涂刷润滑油，降低摩擦力。但涂刷润滑油时要保持滑道四周的干净。 五、安装方案 5.1 安装方案简述

本工程箱梁出运至护岸前沿后，利用东海工7号2600t起重船起吊，运输船为劲旅18、劲旅19。箱梁起吊至运输船后进行临时加固后，起重船及运输船开航至安装区抛锚定位。通过起重船绞锚移船、调整扒杆等方法，使箱梁精确安装。主要拟投入2600t起重船一艘、1800t运输船2艘，3000P拖轮1艘，每航次出运安装箱梁2件。 5.2 吊点及吊具设计

5.2.1 60m箱梁吊具设计

60/58m箱梁采用托板兜底吊法。吊具由专业厂家(浙江合建重工科技股份有限公司)计算、设计，吊具长49.5m，为桁架钢结构，详见图5.2-4吊具结构图，60/58m箱梁吊具结构验算详见附件2。兜底托板与箱梁接触面贴橡胶板缓冲。经计算，吊点距离支座中心线向跨中距离≤2.5m，符合设计要求。示意见下图：

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图5.2-4 吊具结构图

吊具吊杆与兜底托梁通过销轴连接，销轴采用人工装拆的方式。为便于托梁的安

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装与解除，在吊具两端端梁位置各安装两台5t由摇控开关的控制电动卷扬机，每台卷扬机均通过导向滑轮和滚轴与托梁连接，同时通过与手拉葫芦配合安装拆卸托梁。具体操作流程见图5.2-5 吊具装拆步骤图。

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图5.2-5 吊具装拆步骤图 5.2.1 25m箱梁吊点设计

25/27m箱梁采用直接吊装法，采用4点吊。箱梁上预埋4个吊环，钢丝绳与吊环用80t卸扣连接，吊环使用用5cm厚Q235钢板制作。吊环具体尺寸与预埋位置如下：

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2696045042501200450图5.2-6 吊环布置图

吊环验算：

吊装时采用4点吊，计算时考虑3点受力，以最重的27米箱梁验算。27米箱梁重为185t，既每个吊点竖向拉力185/3t=61.67t，吊绳与吊环按最小角度60°计算。吊环水平分力为61.67t/tan60°=35.61t，竖直分力为61.67t，吊绳拉力为61.67t/sin60°=71.21t。

判断吊环应力：f= N/A（N=658.2*103N，A=100*50=5000mm²）

f= N/A =658.2*103/5000=131.<[σ]=235Mpa，满足要求。

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4503903901200450

吊环受力图如下：

61.67t/sin60°61.67t60°30103061.67t/tan60°

钢丝绳验算：

钢丝绳拉力：T=61.67t/sin60°=712.1kN 安全系数K =5。

钢丝绳断破力：F=KT=712.1×5=3560.5kN。

选用直径77.5mm，公称抗拉强度为1700N/mm²时，钢丝绳可满足使用要求。

5.3 安装工艺流程图

起重船移船靠近梁厂前沿，下放吊具连接底托梁 起重船在出运水域抛锚定位 24 / 53 起重船起吊箱梁，后移

5.4安装主要船机配置

箱梁安装主要船机配置见表5.4-1：

表 5.4-1 主要船机配置表

船机名称 东海工7号 主 要 性 能 2600t起重船 参数见附件 25 / 53

劲旅18 劲旅19 粤工拖41 锚9 盐中捞158 5.5 箱梁装船及运输

1800t运输船 1800t运输船 3000P拖轮 900P 锚艇 1080P锚艇 船型：85.76×15.5×3.6m 船型：85.76×15.5×3.6m 5.5.1、前沿水深测量

箱梁吊装前，对预制场前沿水深进行扫海测量，并绘制水深图见附件3；起重船起吊918t箱梁时，最大吃水深度为5.1m，根据扫海水深图，吊装区水深最浅点标高为-4m，吊装施工常水位控制在+1.6m以上，保证0.5m水深富余。

5.5.2、取梁装船施工

为便于吊梁，预制区在准备起吊的箱梁兜底托板处浇筑混凝土地坪。地坪宽3.5m，距箱梁底高度1.4m，在该地坪内摆放底托梁。

箱梁托底梁顶升槽轨道梁轨道梁5.5-2 兜底托梁吊点布置图 在预制场取梁时，起重船先定位，运输船后定位。抛锚定位时利用地锚带缆辅助。抛锚带缆定位详见图5.5-3取吊箱梁船机定位示意图。

起重船就位后，开始下放吊具、连接吊具吊带与底托梁。在底托梁与吊具连接完成后，起重船缓慢提升主钩。在各吊索收紧带力后，进行检查相邻两主钩的高度是否一致，吊具两头是否平衡等工作。起吊过程要四主钩同步缓慢，通过测力装置，显示每个钩的受力数值，根据需要调整四主钩的提升速度。并且随时监测箱梁的平衡状态和各吊点的受力状况，确保箱梁提升平稳，各点受力均匀，保证箱梁安全。

起吊箱梁至离地2～3m的高度后，停止提升，移船离开护岸进行装船。起重船移出足够位置后，绞锚靠近运输船，调整船位，使箱梁对准运输船装载箱梁位置，缓慢

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下放箱梁至运输船上。箱梁安放完成后，起重船重新移船进行下一根箱梁装船。

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50米坡角线转向地地锚锚转向砂海袋顶地锚侧位面置1、起重船抛锚定位地锚转向地锚坡线角28 / 53

50米坡角线转向地地锚锚转向砂海袋顶地锚侧位面置地锚转向地锚坡线角2、起重船松懈右前缆，使用前中缆移船前进靠近预制场前沿取梁。29 / 53

50米坡角线转向地地锚锚转向砂海袋顶地锚侧位面置3、起重船松懈前中缆，拉紧后锚向后移船。地锚转向地锚坡线角30 / 53

50米坡角线转向地地锚锚转向砂海袋顶地锚侧面位置4、运输船抛锚定位地锚转向地锚坡线角31 / 53

50米坡角线转向地地锚锚转向砂海袋顶地锚侧面位置地锚转向地锚坡线角5、起重船前移微调，落梁至运输船32 / 53

50米坡角线转向地地锚锚转向砂海袋顶地锚侧面位置地锚转向地锚坡线角6、起重船后退，松缆，运输船离开。

5.5-3 取吊箱梁船机定位示意图

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预制区装船时，必须保证起吊后，潮位在+1.6m以上，尽可能选择在涨潮时起吊；如在退潮时起吊，则要保证吊离地面后至后移至装船位置这一过程中潮位仍在+1.6m以上。

5.5.3、箱梁支垫及加固

运输船每船装载一根60m箱梁，箱梁装船位置详见图5.5-1 箱梁装船布置图。箱梁在运输船上采用两端简支安放，临时支座预先焊接在船甲板上，并在支座上设5cm厚橡胶板缓冲垫，以缓冲箱梁坐落时的冲力。两个临时支座中心间距分别为：60m\\58m箱梁为.5m，25m箱梁为24.2m，27m箱梁为25.99m。

单片箱梁（60m）最大重量为918t，劲旅18、19上临时支座尺寸为：长×宽×高=5.4m×0.9m×0.9m，箱梁一端与临时支座接触面积尺寸为：长×宽=3m×0.9m，支座使用H900×300型钢制作，每端3条，长度5.4m。

因为两点支垫，单点受力较大，为了保证运输船甲板的安全，临时支垫支座用型钢扩散，受力计算详见附件4。箱梁装船后需进行加固，以防止运输过程中箱梁移位。加固方法为：支座钢梁两侧焊接型钢限位装置高出箱梁底面，与箱梁间预留空隙，待箱梁坐落在支座上后，与支座的空隙处用木枋楔实，将箱梁夹紧。箱梁两侧设置5组吊带或钢丝绳拉固和3组钢管支撑限位，结构详见图5.5-2箱梁支垫及加固布置图。

图 5.5-1箱梁装船布置图

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5.

5-2 箱梁支垫及加固布置图

箱梁支垫验算： 剪力：Q9180KN382.5KN

122Q382.5KN8.67N/mm2110N/mm2 （钢材设计抗剪强度）A900mm16mm3

剪力验算：满足要求。 5.6 箱梁运输

箱梁装船并加固完成后，开航至安装现场。开航前必须熟悉航行路线、航区的气象和海况。并在确认满足航行条件下方可进行开航。根据现有资料，预制场前沿、航线、以及现场安装区水深均能满足施工要求，详见附件箱梁出运安装施工水域水深图。

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5.7 起重船和运梁船的抛锚定位

2600t起重船为自航船，使用2艘锚艇抛锚。详见安装船位示意图。

起重船一次抛锚定位可以安装1跨2根箱梁，起重船定位在栈桥西侧，先安装东侧箱梁（人行便桥侧），后安装西侧箱梁。

1、起重船抛锚定位。

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2、运输船抛锚定位。

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3、起重船前移取梁。

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4、起重船移船靠近安装区域，安装箱梁。39 / 53

5、起重船放置底托梁于运输船。40 / 53

6、运输船起锚离开。图5.7-1 现场安装箱梁抛锚定位示意图

5.8 起重船安装箱梁就位

安装前对箱梁位置进行测量放样。放样箱梁安装控制线，包括：箱梁侧面、盖梁顶面放样支座中心线；盖梁放样箱梁腹板边线，依据中心线进行箱梁安装定位，安装线详见图5.8-1 箱梁安装线详图。

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图5.8-1 箱梁安装线详图

起重船、及运输船抛锚定位完成后，起重船开始移船进行箱梁安装，具体步骤如下：

起重船移船靠近运输船→同时吊钩下降使吊具接近箱梁顶面高度→起重船微调使吊具吊带与底托梁准确对位→连接吊具吊带与底托梁→起重船缓慢提升主钩，当主钩受力至额定负荷的1/5～1/4停止上升，检查吊索与吊具的连接状况→如无异常，主钩继续上升至箱梁底面高度运输船甲板约2m→起重船移船平稳离开运梁船→起重船移向安装点，同时主钩上升，使箱梁高出盖梁顶面约2m→起重船移船后退定位，将箱梁平稳的吊至安装位置上方→主钩缓慢下降，使箱梁底面距支座30cm左右（视现场风浪情况，确定提升高度）→检查箱梁的轴线和端边线的偏位→微调起重船使箱梁精确定位，主钩缓慢下降，使箱梁坐落在支座上→检查箱梁位置，如不满足要求，上升主钩重新定位安装；如满足要求，拆卸吊具吊带与底托梁连接轴销使吊具与箱梁分离→放置底托梁于运输船→继续安装下一片箱梁。

箱梁安装时，起重船与运输船布置在引桥同侧，每航次安装一跨2根箱梁。每跨箱梁安装时，首先安装离船远侧箱梁，然后安装离船近侧的箱梁，可以避免首先安装的箱梁影响起重船对下一根箱梁的定位。

安装完成已运至现场的箱梁后，起重船与运输船一起回到预制场，进行下一批箱梁的装船及安装。 5.9 箱梁安装限位装置

每跨首片箱梁需在盖梁顶面预埋型钢作为侧向限位。安装首件箱梁时，还需于盖

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梁处预埋工字钢作为梁端限位；其他跨安装，利用已加工的方木（木方宽度等于箱梁间伸缩缝长度）作为梁端限位，依次安装。所有限位型钢与安装箱梁预留8cm间隙，安装前，使用8cm厚的木方进行支垫，避免箱梁安装时，碰撞受损。箱梁安装限位详见图5.9-1 箱梁限位装置布置图。盖梁限位装置为辅助稳定箱梁，便于安装，不作为安装导向。

箱梁安装完成验收合格后，及时焊接支座与箱梁底板预埋钢板。两片箱梁间的隔

板钢筋也同步焊接，并进行箱梁后浇带的施工。

图5.9-1 箱梁限位装置布置图

六、施工进度计划

本工程箱梁安装分为两批次进行，详见箱梁安装进度计划表。

表6-1 箱梁安装进度计划表

序号 1 2 批号 第一批 第二批 件 63 开始时间 2017年2月26日 2017年9月20日 完成时间 2017年4月14日 2017年12月6日 天数 备注 48天 大梁48件，小梁6件 78天 大梁48件，小梁15件 工效分析：

自安装船组准备就绪后，施工工效如下：

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1、起重船进入装驳施工水域抛锚定位2小时。

2、起重船移船、取梁、装驳每片梁需2小时，两片梁共需4小时。 3、箱梁装驳后临时加固每片梁需1小时。 4、船组开航单程1.5小时，往返共需3小时。 5、起重船安装现场抛锚定位2小时。

6、起重船安装现场取梁安装就位每片梁需2.5小时，两片梁共需5小时。 每航次出运、安装2件箱梁，约用时17小时，按每3天完成4件箱梁计算，每月有效作业天数按24天计算，满足工期要求。 七、投入人、机械设备计划 7.1投入劳动力计划

表7.1-1施工劳动力一览表

工种 技术员 安全员 质检员 出运工 安装工 船员 起重工 测量工 电焊工 电工 设备操作手 7.2投入机械设备计划

人数 4 2 2 8 12 44 5 3 2 2 5 工作内容 出运安装技术及协调 安全跟踪 质量控制 箱梁出运施工 解轴销、材料搬运等 起重船、运输船、拖轮、交通船等船员 起重作业指挥 箱梁安装位置放样、校核 焊接施工 照明、动力电源安装、检查、维修 卷扬机、装载机、吊车等操作手 表7.2-1 主要机械设备一览表

机械设备名称 型号 起重船 运输船 锚艇 锚艇 拖轮 装载机 2600t 1800t 900P 1080P 3000P 柳工ZL50-C 数量 1艘 2艘 1艘 1艘 1艘 1辆 用途 箱梁吊装（参数见附件） 箱梁运输 起重船抛锚 起重船抛锚 为起重船引航、护航 材料转运 44 / 53

汽车吊 卷扬机 滑轮组 手拉葫芦 千斤顶 电焊机 交通船 八、质量保证措施

30t 8t 4片 5t YSD400-200 10kw 9人 1辆 5台 6个 20个 5个 4台 2艘 材料转运 箱梁出运 箱梁出运 箱梁出运及安装 箱梁顶升，一个备用 材料加工、箱梁安装加固 安装人员接送 表8.1 箱梁安装质量标准

项 目 轴线偏位 梁顶面高程 相邻预制梁端的顶面高差 允许偏差 10 ±5 10 单位 mm mm mm (1)、做好施工准备；

(2)、箱梁出运安装前，应对出运的箱梁进行再次验收，确保质量符合要求后方可出运、安装。在箱梁出运、吊装等过程中，应做好箱梁保护措施，避免碰撞、滑移等造成箱梁损坏；

(3)、箱梁临时支垫符合采用两点支撑的要求，支点位置满足设计要求； (4)、箱梁采用千斤顶顶升时必须加设钢垫板，以保证局部受压满足要求，在临时支垫时必须铺设橡胶垫板；

(5)、箱梁出运安装必须在张拉、压浆封锚完成且强度达到设计要求后才能进行； (6)、箱梁安装前，应验收盖梁支座位置及高程，并在盖梁顶面放样箱梁腹板边线边线及支座中心线；

(7)、箱梁起吊过程中，应保持水平；

(8)、起重船在移船和主钩起落过程中要缓慢平稳，保持箱梁在空中平稳移动； (9)、安装箱梁就位后，要快速下降主钩，防止因风浪影响造成吊钩上下浮动，使箱梁重复起落，造成支座及箱梁破坏；

(10)、安装梁前必须认真核对盖梁里程、支座中心线及预埋件等是否准确； (11)、支座的位置必须符合设计要求，四个支座应在同一平面上，同一端的支承高差不得大于设计允许值；

(12)、进场的测量仪器设备，必须检定合格且在有效期内，标识保存完好，建立完整的测量仪器管理制度，定期对仪器进行维护，并按要求填写以前维护保养制度；

(13)、测量人员必须熟悉设计图纸和各结构部位的相对位置和尺寸，各项施工图、测量桩点必须经过校核验算合格才能作为测量依据，加强完善测量的复核制度，确保

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测量数据的正确性；

(14)、承台上的测量和加密控制网定期复测，所有桩点均明确标识并保护，防止混淆和破坏控制点，确保控制点数据准确无误；

(15)、支座采用焊接工艺，即支座与垫石预埋铁件、预制箱梁梁底预留铁件焊接；在支座安装前，先复测垫石预留铁件的标高和平整度，记录数据，并对标高和平整度不复核要求的部位，利用焊接钢板进行调整；再由测量人员在垫石上测放支座安装中线和边线，并弹线，支座按已测放边线安放和调整，并由现场技术员、测量人员和质检人员对支座进行支座型号、支座安放方向、支座标高、支座平整度等进行验收，验收合格后，才允许支座与垫石预埋铁件焊接；支座焊接时，采用间隔焊和交替焊，避免焊接放热集中，造成预埋铁件和支座变形。 九、安全保证措施 9.1船舶施工安全管理

①严格遵守《中华人民共和国海上交通安全法》及有关船舶管理规定。

②施工船舶必须严格遵守海事局公布的航行通告中的若干规定，显示规定信号，按规定范围内抛锚、靠泊、船长应派专人听高频，加强值班瞭望。

③船舶应定期进行安全检查，检查各类机械，主要阀件、高压容器、电器照明、绝缘、桩锤、救生消防器材，吊索具等技术状况及季节性安全防范措施落实情况并做好检查、整改、技术数据记录工作。

④每天按时收听气象预报，掌握气候，潮流等情况，遇有浓雾，暴风雨恶劣气候或台风季节，必须停止施工作业，抛锚停靠安全地带，且加带保险缆，驾驶员或船长轮流值班，确保锚泊安全，且应注意潮水，气象变化情况，及时加固和调整，过档跳板，安全网处于安全稳妥位置。

⑤船员上、下船舶搭设的跳板，要固定牢固，跳板上应有防滑装置，钉好防滑条，且有安全防护栏杆，跳板下要加固攀索，设好安全网，过档人员行走需踏稳过档，不得跨跳上码头和船舶。

⑥施工作业人员必须穿好救生衣，正确穿戴劳防用品，遵章守纪严格按操作规程和专项安全技术措施实施水上作业，确保水上作业安全。

⑦夜间施工作业船只必须在船首船尾桅杆上悬挂警示灯，白天悬挂安全标识；海上作业船队应配备雷达、对讲机、电台等通讯设备，保证与施工指挥中心的正常联系；船只抛锚时，应避开海底电缆，避免发生拉断电缆等事故。

⑧施工作业人员在施工作业之前必须有足够的睡眠和休息。施工人员和船员严禁在作业之前有酗酒行为。船员按时听收天气预报，并按时汇报给船长。船员在出海施工前必须按时检查船机的各个部位是否正常。 9.2 施工作业安全管理

(1) 高空作业

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①墩顶安装平台周边要按规定搭设防护栏杆，人行通道要满铺走道板，并绑扎牢固，高空作业人员要系好安全带，严禁上下抛物。

②所有高空作业必须设置可靠的高空作业的安全网、安全带以及安全帽措施等，对高空作业员工进行安全教育，使“生产必须安全，安全为了生产”的意识深入人心。

③在高空作业区域内设置明显的高空作业警示标志，高空安全设施必须经常检查，确保其安全性、可靠性及耐用性等。

④所有高处作业人员、管理、检查人员（包括现场测量人员），除正确戴好安全帽外，还必须穿救生衣，佩戴安全带，施工现场必须设置稳固、可靠的安全带挂钩处。

⑤若夜间施工，施工区域内必须有足够的照明；与气象预报部门加强联系，关注天气变化，尤其是关注台风海浪变化，台风季节及海浪较高时停止一切高空作业活动。

(2)箱梁吊装

①吊船在进行箱梁架设作业时严格按相关架设施工工艺进行操作；

②加强对架梁人员的安全教育工作，提高执行架设操作工艺和安全操作规程的自觉性；

③严格执行箱梁安装安全技术措施；

④在进行块件运输、起吊、安装就位施工中严格执行安装施工工艺； ⑤随时进行监测、监控，发现问题及时处理；

⑥起吊时注意构件的空间稳定性，以及周边施工人员的安全，检查起吊点是否安全可靠；

⑦定期检查吊装卡环、吊绳的完整性，如有问题及时更换。 (3)海上作业

因本工程所处的地理位置及工程施工特点，为确保安全生产，制订水上作业安全保证措施。

①建立海上项目部船舶管理小组

海上施工区域情况比较复杂，一方面投入施工的船只比较多，另一方面施工区域过往的船只比较频繁，为避免海上事故的发生，必须加强沟通和警戒，成立海上项目部船舶管理小组，及时与指挥部及海上交通管理部门保持联系，报告船舶的方位，航向等情况，协调船只避让。

②配备好海洋作业专用设备，如运输船、锚艇、浮吊，所有船只必须持有海事局批准的合格许可证，船员持证上岗。

③在海况能满足船舶安全时方能进行作业，并与气象部门保持密切联系，时刻注意天气、潮位、风力等变化；作业期间收到台风预警信息，在七级风圈半径距离本地区400km或七级以上强台风袭击警报时，施工船舶停止正常施工，并根据相应的应急预案，实施避风措施。

④水上作业，制定一套科学合理的海上作业施工技术方案，经批准后进行施工；加强安全技术交底工作，遵守有关安全操作规程，加强施工作业过程中的安全巡检。

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⑤水上作业人员要严格遵守上级关于防止落水淹溺的有关规定，严禁在施工水域内游泳，严禁在水上单独作业，在平台作业必须穿好救生衣。

(4)起重作业

①吊船、吊机、装载机等施工机械的操作人员和起重指挥人员均经国家有关部门培训、考核，取得合格证书后才能上岗作业；

②各类起重机械在使用前必须对主要安全部件进行检查，发现问题马上报告，修复后方可使用；

③使用时，严格按安全技术操作规程操作。吊机靠近电线的地方施工作业时，机械的各部位与带电体之间应保持足够的安全距离；

④起重用吊具、吊索均经过计算后才使用； ⑤起重作业必须有专人指挥；

⑥风浪较大，起重船摆动大于50cm时，严禁起重作业。 十、应急预案

本工程施工现场所在位置为开敞无掩护海域，海况条件较为恶劣，受西南季风及东北季风的影响（西南季风主要集中在4月份至9月份，东北季风主要集中在10月份至次年3月份），常出现1.5～4m或以上的涌浪。依据往年天气统计记录，施工现场会出现突风，施工现场海域海况变化复杂，对海上施工作业人员和船舶的安全造成较大威胁。

本工程大型箱梁最大重量为918t、最大长度为60m，其安装工程难度较大。鉴于施工区域海况变化频发，箱梁从起吊至精确安装到位时间较长等特点，特制定本应急预案。

(1)施工的窗口条件：风力不大于6级，浪高小于1.5m。 (2)船舶进出梁场前沿水域、航行护航预案：

①、“东海工7#”船组在完成构件安装后返回梁厂装构件，由于自然等不安全因素比较多，可采取：当船组通过钦州港25#浮标慢速偏右航行约80米时，迅速抛下右尾3#锚；船继续往前行驶，船尾基于与钦州港8#码头尾相平再往前0~100米（根据风向及水流决定），再抛左尾1#锚，此时，船组向右转弯往梁厂方向直走，当“东海工7#”船头超过钦州港8#码头尾端时临时抛下船前中（无编号）锚。然后由锚艇分别将其它前中4#、7#岸地锚、右前4#锚缆、中前无名锚链和尾中7#缆带（抛）好以及调整1#、3#尾锚的锚位。

②、“东海工7#”船在完成构件装载，从梁厂调往三墩现场安装。“东海工7#”船，先把前中4#、左前7#地锚和右前4#锚以及前中锚收起（必要时船艏保留一个上风锚，确保航向）并把右后3#锚缆收短约50米，左后1#锚缆收起并重新抛于8#码头前沿对外约80米以外。“浙普拖55#”（右）、“粤工拖41#”（左） 船分别旁靠于“东海工7#”船左右两边。起锚等过程就绪后，“东海工7#”收起右后3#锚缆，接慢起左后1#锚，

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待起重船离开8#码头尾端前沿富裕水域后，“粤工拖41#”、“东海工7#”船即用车往三墩施工现场。

③、“东海工7#”船组在调往三墩现场安装航行时，要严格执行国家、钦州港航行、航道管理等各项管理规定，做好避让。同时要选择熟悉航线、推荐航线航行。

④、运梁船在装好梁的状态下（系泊码头情况除外）如遇突风，应移船至开阔的水域，抛单点锚，让船舶处于顶风顶浪状态并开车顶风，使船舶保持不进不退状态，尽可能避免出现横浪横风的情况。

（3）安装过程中遇到雷雨天气及突风（七级以上）时：

①、“东海工7#”船组在三墩现场安装时，为预防突风，除增长抛船尾中锚缆的长度外，“浙普拖55#”船还停靠在“东海工7#”船的右舷（船艏向起重船的艉部），“粤工拖41#”在“东海工7#”船组约500米外值守，一旦发现有突风，立即旁靠“东海工7#”船的左舷（船艏向起重船的艉部），根据突风的大小用车抗风，保持“东海工7#”船不进不退为宜。详见图10-1 安装现场船组应急布置图。

②、当起重船的吊带与托梁已经连接好，准备在运输船上取梁起吊时（未吊离驳船），如遇突风，立刻停止起吊，并解除吊带与托梁的连接，检查恢复箱梁的加固措施。船机根据调度中心指令，就近或撤离至防台锚地避风；

③、当箱梁吊离运输船，在移锚靠近安装墩台时，如遇突风，起重船立即调整船位、船向，避免横摇，保持与墩台之间有安全距离，必要时把箱梁高度降到与起重船主甲板面或水平面，尽量减少船的受风面积。

④、当起重船已靠墩台定位，落梁安装精确定位过程中，如遇突风，不考虑精确定位，立刻落梁至支座上（轴线偏差不大于30cm），及时解除托梁，移船离开墩台至安全位置，并按①项实施。

⑤、起吊后工况变化下钩原则：运输驳船→安装点→就近沉海处理（紧急情况）。 (4)起重作业时，发生移位走锚时，停止起重作业，重新抛锚定位；采取以下措施： ①、作业前认真检查锚缆是否满足作业要求，对不符合的锚具、缆绳及时更换； ②、掌握抛锚区域地质情况，确保下锚有效抓牢，不爬锚（或施工固定锚）； ③、不与其它作业船舶交叉下锚，如无法避让时，其它船舶必须待安装作业完成后，方可起锚；

④、安装到位后，及时加固，防止风力等外力作用导致箱梁倾覆，并设立安全警示牌（灯）。

(5)应急救援船、拖轮备航值班。 (6)进行典型施工。

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图10-1 安装现场船组应急布置图

附件1、东海工7参数表

附件2、950t吊具结构计算书及焊接无损检测报告 附件3、箱梁出运安装施工水域水深图 附件4、劲旅19稳性及强度校核报告

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