中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會
建筑鋼結(jié)構(gòu)分會主辦
近日，中泰鋼結(jié)構(gòu)股份有限公司制造的中國最大跨徑橋梁鋼箱梁節(jié)段，穩(wěn)穩(wěn)地放置在啟東崇啟大橋橋墩上。這段長185米、重約2600噸的鋼箱梁節(jié)段，創(chuàng)造了我國橋梁建造史上的多個第一，也填補了國內(nèi)連續(xù)箱型梁橋大節(jié)段整體制造和運輸技術(shù)的空白。
制造精度控制難度大
中泰鋼結(jié)構(gòu)公司位于江陰―靖江工業(yè)園區(qū)，是國內(nèi)橋梁鋼結(jié)構(gòu)制作領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，曾先后承建江陰長江公路大橋鋼箱梁、潤揚長江公路大橋北汊斜拉橋以及南京長江三橋、蘇通長江公路大橋、泰州大橋鋼箱梁等重點橋梁工程。
去年7月，該公司又中標(biāo)崇啟大橋主橋鋼箱梁制造任務(wù)。
中泰公司技術(shù)部經(jīng)理楊元錄介紹，這個工程是中泰鋼構(gòu)目前承接的最大工程。共有12個節(jié)段，總重量2.2萬噸，其中長146.8米的有2段、長185米的有8段、長55.6米的有2段。目前，該公司已建造完工并成功向工地運輸了146.8米的鋼箱梁節(jié)段。此次裝船吊裝的鋼箱梁大節(jié)段長185米、寬16米，面積相當(dāng)于7個籃球場，為國內(nèi)跨徑最大、整體制造成型難度最大的鋼箱梁。此前，國內(nèi)其他企業(yè)只做過最長110米的鋼箱梁。
“大節(jié)段上部為平面，而底板則是拱形，是一個圓弧曲線。”楊元錄說，像這么大的鋼結(jié)構(gòu)，又是弧形的，焊接過程中的“毫厘”溫差都會導(dǎo)致“謬以千里”的結(jié)果，最終影響大橋精度。為解決這個問題，工程技術(shù)人員用鋼筋混凝土制作了一個工作面，然后將鋼箱梁固定在工作面上再進行焊接，保證了制作精度。鋼箱梁在廠里放在工作面上有很多受力點，而吊裝到橋墩上則是兩端受力、中間懸空，這樣勢必會變形，從而影響橋面精度。技術(shù)人員通過數(shù)十次模擬實驗，并用電腦計算出變形曲線。在施工中，精確調(diào)整鋼箱梁段與段之間連接孔的位置，保證變形不影響精度。
據(jù)了解，為確保萬無一失，在大節(jié)段制作過程中，中泰公司特意邀請來清華大學(xué)、中科院等高校和科研院所數(shù)名頂尖橋梁專家，先后召開5次專家評審會，對焊接、工藝、節(jié)段制造和拼裝等方案一一把關(guān)。
裝船4只大“蜈蚣”背起巨無霸
“如何將這個大家伙安全運送到工地，成了橫在技術(shù)人員面前的‘攔路虎’。”楊元錄介紹，一開始，公司設(shè)計出4種方案：縱向（節(jié)段與岸線垂直）上船、橫向（節(jié)段與岸線平行）上船、浮吊上船、陸路運輸。在李守善、楊盛福、史永吉、萬珊珊等國內(nèi)著名橋梁專家指導(dǎo)下，技術(shù)人員進行了安全性和經(jīng)濟性分析后，確定了縱向滾裝上船的方案。
隨后，楊元錄帶領(lǐng)一幫技術(shù)人員來到渤海灣的一處火車輪渡，看大連到青島的火車是如何上船的。他們在輪渡上呆了一天，一邊看錄像一邊討論。考察回來后，技術(shù)人員制定了詳細(xì)方案并經(jīng)過專家評審。
制造現(xiàn)場距離碼頭的裝運船有200多米遠(yuǎn)。在專家建議下，中泰公司投資2800萬元從法國引進了一組尼古拉斯液壓平板車。平板車長80米，有26排軸，每個軸有8個輪胎，一共208個輪胎。遠(yuǎn)遠(yuǎn)看上去，平板車像一只巨大無比的蜈蚣。
楊元錄介紹，這種平板車液壓系統(tǒng)性能好、頂伸力大、動力強，是短距離運輸大件的最佳工具。
11月11日一大早，4臺平板車緩緩開進鋼箱梁下面預(yù)留的通道里。隨后液壓系統(tǒng)開始工作，共同托起這個鋼鐵巨無霸。
4只巨大的“蜈蚣”背著鋼箱梁以每分鐘5米的速度緩慢向岸邊“爬行”。200多米的路，它們足足走了1個小時。
裝船時，施工人員利用長江潮位正處于漲潮后期的平潮時間，船只甲板與碼頭保持在一個平面上，平板車直接開上甲板。工人根據(jù)船只上浮下沉的情況，隨時抽進抽出駁船的8個壓載艙水，讓甲板與碼頭始終保持在一個平面上。平板車全部上船并停到指定位置后，工人們用8個250噸的千斤頂，頂起鋼箱梁放在墩柱上，用支架支撐并固定好。隨后，平板車退回碼頭。當(dāng)日上午8時，鋼箱梁一次性裝載成功，公司上下一片歡騰。
在裝載現(xiàn)場，崇啟大橋一名橋梁工程領(lǐng)域?qū)＜铱吹竭@樣的場景，感慨道：中泰鋼結(jié)構(gòu)公司建造的這個鋼箱梁一次性整體成型、裝船成功，為同類橋梁整體制造運輸提供了寶貴經(jīng)驗。
運輸穩(wěn)定性最重要楊元錄說，裝載這個超長、超重的構(gòu)件，稍有不慎就可能船毀貨沉。為此，中泰公司技術(shù)人員著實動了一番腦筋。
在運輸船只的選擇上，該公司進行了全國招標(biāo)，最終選擇了穩(wěn)定性好、動力足、抗風(fēng)浪強的“寧海駁”海駁輪，船長110米。
中泰公司還邀請江蘇科技大學(xué)進行了船舶穩(wěn)定性分析，準(zhǔn)確計算出鋼箱梁放置的位置，以保證船舶平衡。即使風(fēng)浪再大，也不會出現(xiàn)翻船事故。
鋼箱梁駁上船后，工人們用20多根直徑30毫米的纜繩將“巨無霸”穩(wěn)穩(wěn)地固定在船上，船與貨物形成一個整體。
11月15日，海駁輪啟程將這個大塊頭運往位于啟東的崇啟大橋建設(shè)工地。這段250公里距離的水路，海駁輪足足用了近兩天時間才將鋼箱梁安全運抵。“海駁輪橫向停泊在江上。當(dāng)?shù)厮魍募保半S時可能跑錨。一旦撞上橋墩，后果不堪設(shè)想。”楊元錄介紹，之前，他們做了錨的抓力試驗，最終確定了8只錨的方案，保證船舶在江面上“紋絲不動”。
11月18日，首段長185米的鋼箱梁成功吊裝，穩(wěn)穩(wěn)地放置在崇啟大橋橋墩上。
據(jù)了解，中泰鋼構(gòu)為崇啟大橋制造的其余鋼箱梁，預(yù)計春節(jié)前全部完工，為大橋橋面鋪設(shè)提供條件。
楊元錄透露，他們已將目標(biāo)瞄準(zhǔn)了港珠澳大橋。這座橋鋼箱梁重達40多萬噸，是崇啟大橋的20多倍。（來源：中國江蘇網(wǎng)）
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