《導管架海上作業平台施工工法》是上海建工（集團）總公司完成的建築類施工工法；作者分別是陸雲、徐巍、李增輝、范嘉綺；該工法適用於大型水上設施的定位，特別是能夠滿足精確定位的要求。
《導管架海上作業平台施工工法》主要的工法特點是：可縮短施工時間、定位誤差低、結構受力整體性好，安全性與可操作性高。
2009年10月19日，《導管架海上作業平台施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2007-2008年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：導管架海上作業平台施工工法
- 工法編號：GJEJGF207-2008
- 完成單位：上海建工（集團）總公司
- 完成人：陸雲、徐巍、李增輝、范嘉綺
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要榮譽：國家二級工法（2007-2008年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,技術理論,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
隨著中國經濟發展水平的提高，大型水上施工業務迅速增長，水上施工設施定位準確度成為當前迫切需要解決的問題。洋山深水港區東海大橋，要在短時間內建造完成大規模的斜拉橋在中國國內外尚屬首次。
上海建工（集團）總公司承建的東海大橋V標段，在海中建造主墩，施工區域海況條件相當惡劣，技術難度相當高。上海建工（集團）總公司經開發研究，取得了“導管架在跨海大橋建設中的施工技術”這一成果，於2004年通過上海市科學技術委員會鑑定。上海建工（集團）總公司經總結，形成了《導管架海上作業平台施工工法》。
工法特點
《導管架海上作業平台施工工法》的特點有：
1.可縮短水上施工時間。
2.整體定位誤差低。
3.結構受力整體性好，安全性與可操作性高。
4.可以用作輔助施工平台。
操作原理
適用範圍
《導管架海上作業平台施工工法》適用於大型水上設施的定位，特別是能夠滿足精確定位的要求。
技術理論
《導管架海上作業平台施工工法》的工藝原理是：
使用導管架海上作業平台工藝的施工平台由導管架、鋼管樁、上部結構三部分組成。根據平台形式、平台鋼管樁布置形式、起吊能力可劃分成若干導管架，在現場安裝成整體，然後在導管內打設平台鋼管樁，上面布置縱橫主、次承重梁和面板構成輔助施工的鋼平台。
施工工藝
- 施工工藝流程
《導管架海上作業平台施工工法》的施工工藝流程如下：
導管架的製作和運輸→導管架的沉放定位→施打定位樁→樁和導管架固定連線→上部結構吊裝→形成施工平台。
- 操作要點
《導管架海上作業平台施工工法》的操作要點如下：
1.導管架的製作、運輸應符合下列要求：
a.導管架的製作場地應緊靠江邊或海邊，場地內應設定大型起重設施，或者大型浮吊可以進入場地進行導管架的起吊作業。
b.導管架製作順序:鋼管卷制、聯繫桿件下料加工→單片拼裝→單片連成整個框架→縱向聯繫→防沉板焊接→走道板焊接→吊點設定。
c.為了滿足起重設備的起重能力，導管架按縱向可以分為多榴，在平地上拼裝，製作完成後在運輸駁船上用龍門吊配合拼成整體，隨後焊接縱向聯繫構件，最後焊接防沉板和走道板，安裝扶梯、平台、護舷和帶纜樁等附屬結構。
d.運輸船為兩艘大型平板駁，輪流裝運，平板駁用拖輪拖到現場。
2.導管架的定位
導管架安裝定位採用GPS RTK實時定位控制系統。先用RTK（實時動態載波相位差分技術）實時定位控制系統將浮吊精確定位，浮吊的位置偏差控制在10厘米以內。
浮吊精確定位後在導管架四個頂角鋼管上安裝四根GPS天線，四個天線連在匯流排上，匯流排再連到操作電腦上，用電腦對整個導管架的方位、標高和傾斜度進行動態控制。現場GPS操作站設定在浮吊上，通過軟體計算，RTK所反映的是直接表示導管架底部位置偏差的數據（測量系統布置示意圖參見圖1）。
圖1 測量系統布置示意圖
3.導管架的沉放
導管架的下沉安裝是緊貼著浮吊一側進行下沉，同時通過工程駁船上的控制鋼絲繩和浮吊進行導管架的平面偏差和垂直度控制。
工程駁船和浮吊上的所有調節鋼絲繩可以對導管架姿態進行全方位的控制和調整（包括平面和立面的偏位控制和調整，導管架安裝平面示意圖參見圖2）。
浮吊應事先進行拋錨定位，工程駁船在距離導管架安裝位置的正前方約100米處拋錨定位，浮吊及運輸船長度方向應與水流方向一致。
圖2 導管架安裝平面示意圖
4.導管架的固定
導管架鋼管樁全部由浮吊配合打樁錘進行施工，由浮吊配打樁錘進行沉樁施工。沉樁結束後應及時焊接樁和導管架的連線板，隨後將鋼管樁頂部割平至同一標高處，焊樁帽。
5.平台上部結構安裝
當導管架的定位樁全部施打固定好後，將在陸上預先分塊加工的甲板層用船運到施工現場後，用浮吊吊裝到位，然後將分塊的甲板層連線成整體，形成平台。
材料設備
《導管架海上作業平台施工工法》無需特別說明的材料，採用的機具設備見表1。
序號 | 名稱 | 規格 | 數量 | 用途 |
|---|---|---|---|---|
1 | 大型平板駁運輸船 | 5000噸，75.0×24.0米 | 1艘 | 運輸導管架 |
2 | 拖輪 | 2640HP | 1艘 | 拖運平板駁 |
3 | 浮吊 | 350噸 | 1艘 | 起吊導管架 |
4 | 實時定位控制系統 | GPS RTK | 1套 | 使浮吊精確定位 |
5 | 打樁錘 | — | 1套 | 與浮吊配合使用，施打定位樁 |
6 | 電焊機 | — | 10台 | 焊接 |
7 | 切割機 | — | 5台 | 切割 |
8 | 手拉胡蘆 | 5噸，10噸 | 10個 | 吊運 |
9 | 一 | 1台 | 測流 |
質量控制
施工企業採用《導管架海上作業平台施工工法》施工時，應採取的質量控制要求如下：
1.鋼結構按《鋼結構設計規範》GB 50017、《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205中相應規定進行設計製作、檢驗和評定。
2.導管架的定位、固定應符合設計要求和《全球定位系統（GPS）測量規範》GB/T 18314的相關要求。
安全措施
施工企業採用《導管架海上作業平台施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
1.導管架施工應符合國家及設計有關的安全規程和規定進行。
2.應注意水上施工安全，嚴格遵守水上施工規程。
3.在遠海或受季節性颱風影響的水域施工，要時刻關注天氣變化。
4.應加強對施工區的水域、河床等部位的管線、電纜、光纜等保護。
環保措施
施工企業採用《導管架海上作業平台施工工法》施工時，應採取的環保措施是：
1.應制定水上施工環保方案。
2.選用先進低噪的施工設備和船舶，並做好日常設備維護。
3.杜絕施工船舶上的含油污水、生活廢水及施工固廢直接排入施工海域。
4.生活垃圾和施工垃圾應及時分類收集、回收利用或送垃圾場處理。
效益分析
上海建工（集團）總公司採用《導管架海上作業平台施工工法》施工的效益有：
該工法與常規的散打散拼方案相比較，將海上施工變成陸上預製，從根本上解決了海上風浪對施工的影響，加快了施工進度，保證了施工安全，社會效益和環境效益明顯（導管架法與常規散打散拼法比較參見表2）。
序 | 比較項目 | 施工工藝 | 備註 | |
導管架法 | 常規散打散拼法 | |||
1 | 適用範圍 | 適用於海況惡劣的海域 | 適用於風平浪靜、流速不大的海域 | 導管架法減少了海上的施工強度和施工周期 |
2 | 沉樁 | 整體定位，插、打樁方便，易控制 | 單根樁定位，樁位較難控制 | 導管架法是裝配式施工，可以整休吊裝、定位；常規法只能散打散拼 |
3 | 結構受力 | 整體性好 | 整體性較差 | 導管架著地，鋼管樁水下部分通過導管架也相互連線，大大縮小了樁的自由長度； 常規法鋼管樁水下部分無法逢接，自由長度長，受彎矩大 |
4 | 施工安全、質量 | 容易保證 | 較難保證 | 導管架法在岸上製作焊接，沉樁時導管架依靠自身穩定； 常規法在海上現場進行焊接，沉樁時單樁穩定難保證 |
5 | 施工工期 | 工期短 | 工期長 | 導管架法受海況自然條件影響少，能大大縮短工期； 常規法受海況自然條件影響大，很難縮短工期 |
套用實例
上海建工（集團）總公司採用《導管架海上作業平台施工工法》的套用實例如下：
洋山深水港區（一期）東海大橋主通航孔全長0.83千米，從2002年12月15日第一個導管架成功安裝到位，至2003年1月24日為止，8個導管架全部順利安裝到位。所有導管架的平均定位精度控制在500毫米，自重沉入海床均在1.5~2.0米。導管架平台的施工取得了成功，為後續甲板層、鋼圍堰的施工奠定基礎。
榮譽表彰
2009年10月19日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2009]162號”檔案發布《關於公布2007-2008年度國家級工法的通知》，《導管架海上作業平台施工工法》被評定為2007-2008年度國家二級工法。
