大跨距廊橋安裝施工技術方案討論

王貴峰

中國三安建設集團有限公司 陜西 西安 710043

前言:江蘇沙鋼集團2018年新建了東區1#、2#燒結機組，考慮到燒結礦的運輸成本問題，經江蘇沙鋼集團公司會議決定，新建跨二干河廊橋項目，旨在將東區新建1#、2#燒結機組生產的燒結礦通過3條管帶機輸送方式，運送至5800高爐江堤路南側緩沖倉。該項目由中國三安建設集團有限公司承接，該跨二干河廊橋計算跨徑176米，全長177.6米，總重約1550噸，跨中高度15米，橋墩支點高度10米，橋梁全寬9.2米，橋面凈寬7米，是目前國內內河單體噸位最重、單體跨距最大的鋼結構廊橋，鋼構主桁采用華倫式三角形腹桿體系，節間長度11米，左右主桁中心距8.2米，上、下弦桿均采用焊接箱型結構，截面寬度1米，高度1.2米。由于廊橋的長度長、重量大，給施工帶來很大難度，選擇合適、安全、經濟的安裝方法是項目的關鍵點。

一、沙鋼跨二干河廊橋設計圖紙立面圖及河道情況

根據江蘇省科佳工程設計有限公司提供的《沙鋼東區管 帶機跨二干河工程施工圖設計》，擬建管帶機跨河廊道位于 江蘇省張家港市錦豐鎮，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。跨河廊道主跨基礎墩的控制坐標分別為:左岸(西岸):1#墩前沿控制點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1:(X=40473.664，Y=62794.814)；2:(X=40485.347，Y=62800.516)。本次施工作業屬于即時性作業，主要受即時性天氣影 響。根據中國氣象臺在長江口水域分區天氣預報顯示:作業 臨近日期天氣晴轉多云，作業水域以南風為主，風力2-3級。

二、大跨距廊橋安裝技術總體思路

方案一:在廊橋橫跨河道橋中間做4根水泥樁基的臨時橋墩，廊橋分3段架設，在二干河內停靠小型平板躉船，在躉船上搭設施工平臺，廊橋鋼結構在躉船施工平臺上進行組裝，安裝完成后，再將4根水泥樁基爆破拆除。該方案主要存在問題，一是二干河內做水泥樁基周期長，費用高，同時需要長期占用二干河航道，影響通航；二是廊橋鋼結構在躉船施工平臺上進行組裝，二干河隨著長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120米X寬40米的平板躉船從長江開進來停靠沙鋼海力650碼頭，廊橋在沙鋼海力650碼頭邊陸地上拼裝焊接完成后，通過鋪設6-8根軌道，使用卷揚機將廊橋整體側滑至躉船上，利用躉船上前后4臺卷揚機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，但安排人員多次現場反復勘測后，存在幾個方面的問題，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米的大型躉船無法進入，二是查借閱檔案室650碼頭的結構圖，發現650碼頭邊沿受力強度無法滿足廊橋整體滑移，存在碼頭坍塌的風險，三是碼頭要使用800噸履帶，船上還要使用4個600頓起重立架，使用費用高。

方案三:采用將廊橋在節點板位置分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稱吊裝上船的方案。首先選用一條長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17.5米高的胎架4對，加墊塊形成廊橋設計拱度，廊橋在650碼頭岸邊整體拼裝，完成后將廊橋拆分，使用吊機分段吊裝至躉船胎架上，再次進行組裝焊接，在650碼頭東西兩側岸邊選擇地錨，利用躉船上前后4臺卷揚機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，與此同時躉船加水壓倉配合退潮，使廊橋與躉船胎架脫離，躉船移出安裝位置，廊橋架設成功。該施工方案綜合考慮了施工費用、時間周期、二干河封航時間、已建海力大橋段航道深度、650碼頭承載力等因素。

通過比較，方案三雖然屬國內首次提出，但比較優化，適合沙鋼跨二干河廊橋的架設，可操作性強，施工步驟如下:

單件鋼構運至現場——現場陸地預制標高墩調平——現場陸地組對單件構件——現場單片構件吊裝至標高墩上——平板駁船停靠碼頭——平板駁船上胎架安裝——吊機陸地上拆解已整體組對安裝好的廊橋為7段——以廊橋中心向兩邊對稱使用吊機逐個吊裝至平板駁船胎架上——廊橋在平板駁船上再次組對——使用兩艘拖輪配合平板駁船橫向平移至橋墩點——平板駁船逆時針方向旋轉90°——駁船自帶卷揚機對廊橋進行精確定位——利用潮水退潮配合駁船加水壓倉使駁船上胎架和廊橋脫離——廊橋架設成功。

三、大跨距廊橋平板駁船胎架上組對示意圖

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吊裝，從中間向兩端對稱吊裝，不存在兩節同時吊裝，每次吊裝都是單節吊裝，焊接完成松鉤后，再吊裝另外一節。

平板駁船上首先按照施工方案圖將4組胎架搭設安裝固定好，再使用800噸履帶吊逐個吊裝廊橋單節至胎架上，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，安排多個焊工對截面位置同時進行焊接，焊接完成后，800噸履帶吊松鉤，以此類推，直至最后一節吊裝完成。

存在問題:履帶吊在碼頭陸地吊裝分段廊橋時，分段廊橋的水平度比較難控制，導致分段廊橋在平板駁船上組對很困難，接口處存在扭曲現象，無法組對。由于兩側4段廊橋是挑出胎架的，所以在廊橋組對時，一段廊橋會隨著平板駁船和潮水同步上下，一段廊橋由吊機控制高度，焊接不及時，潮水上下會導致焊口撕裂，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廊橋時，采用4根鋼絲繩進行吊裝，起吊后使用水準儀打水平，如果不水平，則采用卸扣進行調整，直至水平后再起吊至駁船胎架上進行組對，在組對過程中，由于履帶吊不具備左右及前后角度的調整，可以使用平板駁船8個倉調載進行前后、左右角度的微調整，使之順利對口。對口完成后，立即打入銷子，為防止潮水起落造成焊口無法固定燒電焊，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荷基本不變(稱重顯示不變化)。

四、大跨距廊橋移位架設

廊橋移位架設示意圖

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(計算高度確保廊橋越過周圍障礙)旋轉90°，將廊橋初步架設到橋墩位置，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，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，廊橋順利架設成功。

存在問題: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的時間速度問題(封航時間有限)。

工藝措施:廊橋初步定位靠兩條拖輪左右護航，減少水流對平板駁船產生的影響，提高平板駁船的穩定，另外在平板駁船上安裝4臺50KW的卷揚機(船首尾各兩個)，將卷揚機與岸邊鉚墩固定，利用4臺卷揚機形成八字形受力，使廊橋精確就位。廊橋就位后，在平板駁船上提前安裝8臺4寸的潛水泵，同時打開，向平板駁船倉內壓水，加快平板駁船上胎架與廊橋的脫離。

五、結束語

2019年6月中國三安建設集團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成功，說明大跨距廊橋的架設安裝方法多樣，主要重點是根據現場實際情況選擇適合的方案。