中國建筑金屬結構協會
建筑鋼結構分會主辦
近日，中泰鋼結構股份有限公司制造的中國最大跨徑橋梁鋼箱梁節段，穩穩地放置在啟東崇啟大橋橋墩上。這段長185米、重約2600噸的鋼箱梁節段，創造了我國橋梁建造史上的多個第一，也填補了國內連續箱型梁橋大節段整體制造和運輸技術的空白。
制造精度控制難度大
中泰鋼結構公司位于江陰―靖江工業園區，是國內橋梁鋼結構制作領域的龍頭企業，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，該公司又中標崇啟大橋主橋鋼箱梁制造任務。
中泰公司技術部經理楊元錄介紹，這個工程是中泰鋼構目前承接的最大工程。共有12個節段，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米的鋼箱梁節段。此次裝船吊裝的鋼箱梁大節段長185米、寬16米，面積相當于7個籃球場，為國內跨徑最大、整體制造成型難度最大的鋼箱梁。此前，國內其他企業只做過最長110米的鋼箱梁。
“大節段上部為平面，而底板則是拱形，是一個圓弧曲線。”楊元錄說，像這么大的鋼結構，又是弧形的，焊接過程中的“毫厘”溫差都會導致“謬以千里”的結果，最終影響大橋精度。為解決這個問題，工程技術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。技術人員通過數十次模擬實驗，并用電腦計算出變形曲線。在施工中，精確調整鋼箱梁段與段之間連接孔的位置，保證變形不影響精度。
據了解，為確保萬無一失，在大節段制作過程中，中泰公司特意邀請來清華大學、中科院等高校和科研院所數名頂尖橋梁專家，先后召開5次專家評審會，對焊接、工藝、節段制造和拼裝等方案一一把關。
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，成了橫在技術人員面前的‘攔路虎’。”楊元錄介紹，一開始，公司設計出4種方案：縱向（節段與岸線垂直）上船、橫向（節段與岸線平行）上船、浮吊上船、陸路運輸。在李守善、楊盛福、史永吉、萬珊珊等國內著名橋梁專家指導下，技術人員進行了安全性和經濟性分析后，確定了縱向滾裝上船的方案。
隨后，楊元錄帶領一幫技術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，技術人員制定了詳細方案并經過專家評審。
制造現場距離碼頭的裝運船有200多米遠。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。遠遠看上去，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留的通道里。隨后液壓系統開始工作，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。
在裝載現場，崇啟大橋一名橋梁工程領域專家看到這樣的場景，感慨道：中泰鋼結構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驗。
運輸穩定性最重要楊元錄說，裝載這個超長、超重的構件，稍有不慎就可能船毀貨沉。為此，中泰公司技術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，最終選擇了穩定性好、動力足、抗風浪強的“寧海駁”海駁輪，船長110米。
中泰公司還邀請江蘇科技大學進行了船舶穩定性分析，準確計算出鋼箱梁放置的位置，以保證船舶平衡。即使風浪再大，也不會出現翻船事故。
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”穩穩地固定在船上，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。當地水流湍急，船舶隨時可能跑錨。一旦撞上橋墩，后果不堪設想。”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，穩穩地放置在崇啟大橋橋墩上。
據了解，中泰鋼構為崇啟大橋制造的其余鋼箱梁，預計春節前全部完工，為大橋橋面鋪設提供條件。
楊元錄透露，他們已將目標瞄準了港珠澳大橋。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）
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