王貴峰

中國(guó)三安建設(shè)集團(tuán)有限公司 陜西 西安 710043

前言:江蘇沙鋼集團(tuán)2018年新建了東區(qū)1#、2#燒結(jié)機(jī)組，考慮到燒結(jié)礦的運(yùn)輸成本問(wèn)題，經(jīng)江蘇沙鋼集團(tuán)公司會(huì)議決定，新建跨二干河廊橋項(xiàng)目，旨在將東區(qū)新建1#、2#燒結(jié)機(jī)組生產(chǎn)的燒結(jié)礦通過(guò)3條管帶機(jī)輸送方式，運(yùn)送至5800高爐江堤路南側(cè)緩沖倉(cāng)。該項(xiàng)目由中國(guó)三安建設(shè)集團(tuán)有限公司承接，該跨二干河廊橋計(jì)算跨徑176米，全長(zhǎng)177.6米，總重約1550噸，跨中高度15米，橋墩支點(diǎn)高度10米，橋梁全寬9.2米，橋面凈寬7米，是目前國(guó)內(nèi)內(nèi)河單體噸位最重、單體跨距最大的鋼結(jié)構(gòu)廊橋，鋼構(gòu)主桁采用華倫式三角形腹桿體系，節(jié)間長(zhǎng)度11米，左右主桁中心距8.2米，上、下弦桿均采用焊接箱型結(jié)構(gòu)，截面寬度1米，高度1.2米。由于廊橋的長(zhǎng)度長(zhǎng)、重量大，給施工帶來(lái)很大難度，選擇合適、安全、經(jīng)濟(jì)的安裝方法是項(xiàng)目的關(guān)鍵點(diǎn)。

一、沙鋼跨二干河廊橋設(shè)計(jì)圖紙立面圖及河道情況

根據(jù)江蘇省科佳工程設(shè)計(jì)有限公司提供的《沙鋼東區(qū)管 帶機(jī)跨二干河工程施工圖設(shè)計(jì)》，擬建管帶機(jī)跨河廊道位于 江蘇省張家港市錦豐鎮(zhèn)，橫跨錫十一圩航道，距錫十一圩入 江口約900m處，距下游沙鋼海力大橋約585m，距上游二干河大橋約340m。跨河廊道主跨基礎(chǔ)墩的控制坐標(biāo)分別為:左岸(西岸):1#墩前沿控制點(diǎn)1:(X=40560.261，Y=62647.022)；2:(X=40548.578，Y=62641.320)；右岸(東岸):2#墩前沿控制點(diǎn)1:(X=40473.664，Y=62794.814)；2:(X=40485.347，Y=62800.516)。本次施工作業(yè)屬于即時(shí)性作業(yè)，主要受即時(shí)性天氣影 響。根據(jù)中國(guó)氣象臺(tái)在長(zhǎng)江口水域分區(qū)天氣預(yù)報(bào)顯示:作業(yè) 臨近日期天氣晴轉(zhuǎn)多云，作業(yè)水域以南風(fēng)為主，風(fēng)力2-3級(jí)。

二、大跨距廊橋安裝技術(shù)總體思路

方案一:在廊橋橫跨河道橋中間做4根水泥樁基的臨時(shí)橋墩，廊橋分3段架設(shè)，在二干河內(nèi)停靠小型平板躉船，在躉船上搭設(shè)施工平臺(tái)，廊橋鋼結(jié)構(gòu)在躉船施工平臺(tái)上進(jìn)行組裝，安裝完成后，再將4根水泥樁基爆破拆除。該方案主要存在問(wèn)題，一是二干河內(nèi)做水泥樁基周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，同時(shí)需要長(zhǎng)期占用二干河航道，影響通航；二是廊橋鋼結(jié)構(gòu)在躉船施工平臺(tái)上進(jìn)行組裝，二干河隨著長(zhǎng)江水的漲潮落潮高低起伏，不利于航道及施工安全，也不利于施工精度的把控，三是水泥樁基爆破拆除后清理困難。

方案二:選用一條長(zhǎng)120米X寬40米的平板躉船從長(zhǎng)江開(kāi)進(jìn)來(lái)?？可充摵Ａ?50碼頭，廊橋在沙鋼海力650碼頭邊陸地上拼裝焊接完成后，通過(guò)鋪設(shè)6-8根軌道，使用卷?yè)P(yáng)機(jī)將廊橋整體側(cè)滑至躉船上，利用躉船上前后4臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)以及兩艘拖輪將躉船緩慢移位至橋墩位置并定位，利用躉船上的4個(gè)600頓起重立架將廊橋吊高至安裝就位高度，就位后拆除2個(gè)600頓起重立架，平板躉船再次靠岸沙鋼海力650碼頭拆除另外2個(gè)600頓起重立架，平板躉船駛離。該方案施工安裝周期短，但安排人員多次現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)勘測(cè)后，存在幾個(gè)方面的問(wèn)題，一是海力大橋段通航深度和寬度都不夠，且航道蜿蜒曲折，120米X40米的大型躉船無(wú)法進(jìn)入，二是查借閱檔案室650碼頭的結(jié)構(gòu)圖，發(fā)現(xiàn)650碼頭邊沿受力強(qiáng)度無(wú)法滿足廊橋整體滑移，存在碼頭坍塌的風(fēng)險(xiǎn)，三是碼頭要使用800噸履帶，船上還要使用4個(gè)600頓起重立架，使用費(fèi)用高。

方案三:采用將廊橋在節(jié)點(diǎn)板位置分7段(兩段300噸、兩段195噸、兩段190噸、一段180噸)，選用800噸履帶吊從中間往兩邊對(duì)稱吊裝上船的方案。首先選用一條長(zhǎng)100米X寬21米的躉船，沿650碼頭岸邊方向平行停靠，在躉船上搭設(shè)17.5米高的胎架4對(duì)，加墊塊形成廊橋設(shè)計(jì)拱度，廊橋在650碼頭岸邊整體拼裝，完成后將廊橋拆分，使用吊機(jī)分段吊裝至躉船胎架上，再次進(jìn)行組裝焊接，在650碼頭東西兩側(cè)岸邊選擇地錨，利用躉船上前后4臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)以及兩艘拖輪將躉船緩慢移位至橋墩位置并定位，利用潮水將廊橋頂升就位，與此同時(shí)躉船加水壓倉(cāng)配合退潮，使廊橋與躉船胎架脫離，躉船移出安裝位置，廊橋架設(shè)成功。該施工方案綜合考慮了施工費(fèi)用、時(shí)間周期、二干河封航時(shí)間、已建海力大橋段航道深度、650碼頭承載力等因素。

通過(guò)比較，方案三雖然屬國(guó)內(nèi)首次提出，但比較優(yōu)化，適合沙鋼跨二干河廊橋的架設(shè)，可操作性強(qiáng)，施工步驟如下:

單件鋼構(gòu)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)——現(xiàn)場(chǎng)陸地預(yù)制標(biāo)高墩調(diào)平——現(xiàn)場(chǎng)陸地組對(duì)單件構(gòu)件——現(xiàn)場(chǎng)單片構(gòu)件吊裝至標(biāo)高墩上——平板駁船?？看a頭——平板駁船上胎架安裝——吊機(jī)陸地上拆解已整體組對(duì)安裝好的廊橋?yàn)?段——以廊橋中心向兩邊對(duì)稱使用吊機(jī)逐個(gè)吊裝至平板駁船胎架上——廊橋在平板駁船上再次組對(duì)——使用兩艘拖輪配合平板駁船橫向平移至橋墩點(diǎn)——平板駁船逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°——駁船自帶卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)廊橋進(jìn)行精確定位——利用潮水退潮配合駁船加水壓倉(cāng)使駁船上胎架和廊橋脫離——廊橋架設(shè)成功。

三、大跨距廊橋平板駁船胎架上組對(duì)示意圖

平板駁船上胎架安裝示意圖(共4組)

廊橋在平板駁船胎架上安裝示意圖

注:以上吊裝示意圖中按照單節(jié)吊裝，從中間向兩端對(duì)稱吊裝，不存在兩節(jié)同時(shí)吊裝，每次吊裝都是單節(jié)吊裝，焊接完成松鉤后，再吊裝另外一節(jié)。

平板駁船上首先按照施工方案圖將4組胎架搭設(shè)安裝固定好，再使用800噸履帶吊逐個(gè)吊裝廊橋單節(jié)至胎架上，廊橋每段吊裝至胎架上組裝就位后，立即使用定位銷固定好，安排多個(gè)焊工對(duì)截面位置同時(shí)進(jìn)行焊接，焊接完成后，800噸履帶吊松鉤，以此類推，直至最后一節(jié)吊裝完成。

存在問(wèn)題:履帶吊在碼頭陸地吊裝分段廊橋時(shí)，分段廊橋的水平度比較難控制，導(dǎo)致分段廊橋在平板駁船上組對(duì)很困難，接口處存在扭曲現(xiàn)象，無(wú)法組對(duì)。由于兩側(cè)4段廊橋是挑出胎架的，所以在廊橋組對(duì)時(shí)，一段廊橋會(huì)隨著平板駁船和潮水同步上下，一段廊橋由吊機(jī)控制高度，焊接不及時(shí)，潮水上下會(huì)導(dǎo)致焊口撕裂，不利于廊橋組裝。

工藝措施:首先履帶吊在碼頭陸面上吊裝單節(jié)廊橋時(shí)，采用4根鋼絲繩進(jìn)行吊裝，起吊后使用水準(zhǔn)儀打水平，如果不水平，則采用卸扣進(jìn)行調(diào)整，直至水平后再起吊至駁船胎架上進(jìn)行組對(duì)，在組對(duì)過(guò)程中，由于履帶吊不具備左右及前后角度的調(diào)整，可以使用平板駁船8個(gè)倉(cāng)調(diào)載進(jìn)行前后、左右角度的微調(diào)整，使之順利對(duì)口。對(duì)口完成后，立即打入銷子，為防止潮水起落造成焊口無(wú)法固定燒電焊，必須保持履帶吊和平板駁船同步上下，即始終保持履帶吊鉤頭負(fù)荷基本不變(稱重顯示不變化)。

四、大跨距廊橋移位架設(shè)

廊橋移位架設(shè)示意圖

廊橋在平板駁船上全部組裝拼焊完成后，利用潮水中潮位(計(jì)算高度滿足駁船吃水行深)水平移位至橋墩處，等待潮水至高潮位(計(jì)算高度確保廊橋越過(guò)周圍障礙)旋轉(zhuǎn)90°，將廊橋初步架設(shè)到橋墩位置，隨著潮水下降，再精確定位，廊橋就位后，立即給駁船加水壓倉(cāng)，配合潮水退潮將駁船上胎架與廊橋脫離，駁船帶著胎架移位，廊橋順利架設(shè)成功。

存在問(wèn)題:主要是廊橋就位后的精確定位困難，以及平板駁船上胎架與廊橋脫開(kāi)的時(shí)間速度問(wèn)題(封航時(shí)間有限)。

工藝措施:廊橋初步定位靠?jī)蓷l拖輪左右護(hù)航，減少水流對(duì)平板駁船產(chǎn)生的影響，提高平板駁船的穩(wěn)定，另外在平板駁船上安裝4臺(tái)50KW的卷?yè)P(yáng)機(jī)(船首尾各兩個(gè))，將卷?yè)P(yáng)機(jī)與岸邊鉚墩固定，利用4臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)形成八字形受力，使廊橋精確就位。廊橋就位后，在平板駁船上提前安裝8臺(tái)4寸的潛水泵，同時(shí)打開(kāi)，向平板駁船倉(cāng)內(nèi)壓水，加快平板駁船上胎架與廊橋的脫離。

五、結(jié)束語(yǔ)

2019年6月中國(guó)三安建設(shè)集團(tuán)有限公司施工沙鋼跨二干河廊橋采用上述方案三分段式吊裝移位法架設(shè)成功，說(shuō)明大跨距廊橋的架設(shè)安裝方法多樣，主要重點(diǎn)是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇適合的方案。