高配置工程機(jī)械成就蘇通大橋世界之最
2007-02-08 00:00
| 正在建設(shè)中的蘇通大橋是我國(guó)建橋史上工程規(guī)模最大、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高、技術(shù)最復(fù)雜、科技含量最高的現(xiàn)代化的特大型橋梁工程。 2006年9月19日，蘇通大橋北主索塔完成最后1m3砼澆筑施工，標(biāo)志著世界最高橋塔勝利封頂，提前43天創(chuàng)造出一項(xiàng)世界紀(jì)錄。一周后，蘇通大橋南主索塔也順利實(shí)現(xiàn)封頂。 蘇通大橋位于江蘇南通與蘇州（常熟）之間，總投資64.5億元，全長(zhǎng)32.4km，建成后蘇通大橋?qū)?chuàng)下四項(xiàng)世界之最：①世界第一跨徑的斜拉橋,最大跨徑1088m；②最大規(guī)模群樁基礎(chǔ)，主橋兩個(gè)基礎(chǔ)部分分別采用131根直徑2.5～2.8m、長(zhǎng)120多m的群樁構(gòu)筑，是世界上最大規(guī)模、入土最深的群樁基礎(chǔ)；③最高橋塔，主塔高306m；④最長(zhǎng)拉索，580m。專家認(rèn)為，蘇通大橋代表著世界橋梁建設(shè)的最高水平。 高水平的施工建設(shè)，離不開(kāi)高性能的工程機(jī)械。最大的砼攪拌船、最強(qiáng)有力的砼拖泵、最大的塔機(jī)等等，為蘇通大橋建設(shè)提供了有利的保障和支持。 蘇通大橋主索塔封頂前夕，記者專程赴蘇通大橋工地進(jìn)行了采訪。 砼攪拌船確保大體積砼供應(yīng) 蘇通大橋擁有世界規(guī)模最大、入土最深的群樁（鉆孔灌注樁）基礎(chǔ)，砼澆注量巨大，加之施工地點(diǎn)在長(zhǎng)江口，水上風(fēng)急浪大，對(duì)砼生產(chǎn)和供應(yīng)提出了很高要求。 為此，施工單位中港二航局投資3000萬(wàn)元購(gòu)進(jìn)“航工砼1602”攪拌船。這艘國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)建造的生產(chǎn)能力最大、抗風(fēng)性能最好、最先進(jìn)的水上砼攪拌船，擁有兩套攪拌系統(tǒng)，砼生產(chǎn)率為160m3/h，是一座名副其實(shí)的水上砼加工廠。該攪拌船長(zhǎng)75.6m、寬23.4m、型深5.45m，排水量近7000t。先進(jìn)的微機(jī)系統(tǒng)能儲(chǔ)存500種預(yù)設(shè)配合比和100種實(shí)時(shí)配合比，并可隨時(shí)輸入、修改、刪除或永久保存，工作狀態(tài)顯示在CRT上，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)料、稱量、卸料、攪拌、出料的砼生產(chǎn)全過(guò)程的全自動(dòng)控制。砼生產(chǎn)既可在中央控制室自動(dòng)控制，也可在機(jī)旁人工操作。此外還配置了1艘120m3/h砼攪拌船（淺水區(qū)用）和1艘3000t簡(jiǎn)易攪拌船，滿足了大方量砼澆筑的要求。 “航工砼1602”于2003年11月進(jìn)駐蘇通大橋工地，在離岸3km的江中施工，設(shè)備運(yùn)行一直良好，為水上流動(dòng)澆注4座主墩的鉆孔灌注樁先后澆注和承臺(tái)封底發(fā)揮了關(guān)鍵作用。 大橋主索塔承臺(tái)之大世界罕見(jiàn)，其外形為啞鈴型，每個(gè)塔柱承臺(tái)平面尺寸51.35m×48.1m，厚6m，梁中部設(shè)2m后澆段，將兩承臺(tái)連接成整體。砼標(biāo)號(hào)為C35，砼總方量42271 m3。根據(jù)施工條件和溫控要求，承臺(tái)砼施工縱向分五層，平面分兩塊，共分11次澆筑，單次最大澆筑方量5548m3。承臺(tái)砼澆注采用泵送，布料桿布料。每次澆筑時(shí)共設(shè)置4臺(tái)拖泵和4臺(tái)折疊式布料桿。第一、二層砼分層澆筑、分層振搗，每層澆筑厚度控制在20～30cm，沿橫橋進(jìn)行；第三至五層采用全斷面、一次到位、斜面推進(jìn)法澆筑，斜向分層厚度30～40cm。 另一家施工單位公路二局投資2700萬(wàn)元建造的砼攪拌船采用南方路機(jī)的雙機(jī)組，理論生產(chǎn)能力150m3/h，由德國(guó)普茨邁斯特及三一重工的兩臺(tái)砼泵完成泵送。 大型起重機(jī)主導(dǎo)吊裝施工 中港二航局在4號(hào)主索塔投入1臺(tái)MD3600塔機(jī)、1臺(tái)ZSC5050塔機(jī)以及1400tm桅桿式起重機(jī)，其余塔柱共投入了300tm以上的塔機(jī)3臺(tái)。在其余B1、B2標(biāo)同時(shí)投入7臺(tái)塔機(jī)進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。 公路二局蘇通大橋項(xiàng)目使用的塔機(jī)采取局內(nèi)統(tǒng)一調(diào)撥和外租相結(jié)合的形式，一共使用了6臺(tái)起重能力在300tm以上的大型塔機(jī)。其中在5號(hào)主索塔上就使用了3臺(tái)大型塔機(jī)（波坦MD3600，江麓315和1臺(tái)23B塔機(jī)），在其他塔柱施工中，使用了川建的7022等塔機(jī)。 MD3600是波坦公司迄今為止制造的最大塔機(jī)，最大起重量達(dá)160t，最大工作高度315m，使用50m長(zhǎng)的的吊臂。該起重機(jī)采用了雙鉤設(shè)計(jì)—兩個(gè)分別具備20t和80t起重能力的吊鉤，20t的吊鉤用于高速吊裝，在225m以下的高度進(jìn)行砼模板的放置，而80t的吊鉤主要用于225m以上高度的吊裝，如定位斜拉鋼索和鋼錨箱等重型吊裝作業(yè)。在組裝前，波坦公司根據(jù)中港二航局提出的使用要求對(duì)塔機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，使其具有更佳的穩(wěn)定性和更大的伸展范圍。這些改進(jìn)也使得位于長(zhǎng)江入海口的這臺(tái)巨型塔機(jī)的抗風(fēng)能力達(dá)到61.5m/s。 蘇通大橋南塔與北塔使用的4臺(tái)施工升降機(jī)均為上海寶達(dá)工程機(jī)械有限公司設(shè)計(jì)制造，其中北橋塔施工采用的一次到頂?shù)腟CQ200/200VA型快速變頻調(diào)速傾斜式施工升降機(jī)，在額定載重量、起升高度、附墻距離、供電方式等方面都有新的突破。采用了輸電滑線槽為吊籠電機(jī)供電，取消了隨行電纜，保證了升降機(jī)的安全使用。 鋼箱梁吊裝施工是蘇通大橋?qū)崿F(xiàn)斜拉橋千米跨越的關(guān)鍵工程，也是建橋過(guò)程中難度最大、風(fēng)險(xiǎn)最大的時(shí)期之一。梁段采用工廠制造，水運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)吊裝的施工方法。蘇通大橋主橋采用的七跨雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，為世界第一大跨徑斜拉橋，共需用鋼箱梁139塊，總重49000t。其中1088m跨徑的主航道用鋼箱梁69塊。組合鋼箱梁的吊裝使用了“振浮6號(hào)”吊裝船，它的吊裝高度最高可達(dá)110m，吊裝最大重量為1600t。 為確保施工安全，針對(duì)梁段吊裝正值洪水期，水深流急（水深達(dá)32m、最大流速達(dá)4m/s），漲落潮流向多變，且起重船需橫江作業(yè)等施工難點(diǎn)，項(xiàng)目部專門為承擔(dān)此次吊裝任務(wù)的“振浮6號(hào)”起重船的錨纜系統(tǒng)進(jìn)行了改造，在起重船頭增加兩個(gè)8t霍爾錨，以克服水流作用力，施工前，項(xiàng)目部分別對(duì)起重工、工班長(zhǎng)、技術(shù)人員等進(jìn)行技術(shù)交底，建立責(zé)任體系。吊裝期間， 領(lǐng)導(dǎo)深入現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)督導(dǎo)，全程指揮，經(jīng)過(guò)全體人員的齊力拼搏、精細(xì)作業(yè)，確保了梁段順利吊裝。 2006年8月25日，蘇通大橋北索塔區(qū)，1600t起重船將長(zhǎng)22.2m、寬35m、重695t的鋼箱梁從運(yùn)梁船上緩緩起吊平穩(wěn)落至72m高的臨時(shí)支架上。至此，北索塔區(qū)3塊、總長(zhǎng)57.6m的鋼箱梁吊裝完成。 三種型號(hào)砼泵比拼超高程泵送 蘇通大橋主橋索塔為倒Y型結(jié)構(gòu)，索塔總高度300.4m，塔柱頂高程為306m。索塔共分成68個(gè)節(jié)段，砼方量約2.7萬(wàn)m3，平均每一個(gè)節(jié)段砼的澆注時(shí)間為7天左右，除橫梁澆注外每次澆注量不超過(guò)250m3，且隨高度增加澆注量減少，澆注強(qiáng)度超過(guò)25m3/h即可滿足要求。南塔和北塔的施工工期都是16個(gè)月。 蘇通大橋306m高主橋索塔全部采用砼結(jié)構(gòu)，205m高度以下采用C50高強(qiáng)砼，205m以上為C50鋼纖維砼。C50砼采用石子為玄武巖，硬度大，骨料采用連續(xù)級(jí)配，并且對(duì)泵和輸送管路磨損大；摻入鋼纖維后砼流動(dòng)阻力增加，輸送泵換向阻力加大；這對(duì)砼泵送設(shè)備及泵送方案提出了極高的要求。這種砼容易在泵送過(guò)程中離析，并會(huì)令砼泵的磨損件快速磨損。如果砼配比或外加劑使用不合理，攪拌不充分，將很大程度上加劇砼的離析和磨損件的磨損速度，直至不可泵送。 公路二局為完成南岸主橋索塔的泵送，特別購(gòu)買了一臺(tái)德國(guó)原裝進(jìn)口的普茨邁斯特公司BSA14000HP砼泵，該砼泵擁有專為適應(yīng)超高程泵送需要的砼泵送系統(tǒng)而特別設(shè)計(jì)的油缸，其大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)、優(yōu)化的液壓和電氣控制系統(tǒng)均為普茨邁斯特的專有技術(shù)。曾在上海金茂大廈421m高度的超高程泵送中出色地發(fā)揮威力。 BSA14000HP泵送系統(tǒng)的部分部件采用特有的“裝配式”，維修、保養(yǎng)的成本有效降低，效率也得到提高。正在承擔(dān)位于迪拜的世界最高樓Burj的高程泵送任務(wù)。自設(shè)備交付使用至主塔封頂，普茨邁斯特對(duì)該項(xiàng)目給予了高度的重視，技術(shù)服務(wù)人員多次到現(xiàn)場(chǎng)工作，給予技術(shù)支持。索塔封頂即由這臺(tái)泵完成高程鋼纖維砼泵送任務(wù)，再一次體現(xiàn)了“大象”泵的威力。 中港二航局與公路二局還分別采購(gòu)了一臺(tái)三一重工的雙柴油機(jī)動(dòng)力泵HBT90CH2122D。為了保證超高程砼泵送，三一重工采用了兩套動(dòng)力系統(tǒng)和兩個(gè)主泵，即采用兩臺(tái)181kW發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。該種設(shè)備曾經(jīng)成功地在香港國(guó)際金融中心一次性泵送達(dá)到406m的高度，創(chuàng)造了新的世界泵送記錄。 另外，中港二航局為完成北岸主橋索塔高程砼泵送，還購(gòu)買了一臺(tái)德國(guó)原裝進(jìn)口的施維英BP4000砼泵。這樣，在蘇通大橋南北主索塔超高程砼泵送施工中，就出現(xiàn)了三種品牌型號(hào)的砼泵競(jìng)相比武的場(chǎng)面。 北索塔自2005年5月16日澆筑首節(jié)塔柱，至橋塔封頂共歷時(shí)496天。建設(shè)者們克服了平均風(fēng)力6級(jí)以上、高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大、吊裝作業(yè)安全危險(xiǎn)因素多、陰雨天氣對(duì)施工影響大等諸多困難，針對(duì)無(wú)歷史經(jīng)驗(yàn)借鑒、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)高和綜合環(huán)境復(fù)雜的現(xiàn)狀，制定了科技創(chuàng)新規(guī)劃及質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)計(jì)劃，始終堅(jiān)持技術(shù)引領(lǐng)施工，超前兩個(gè)工序優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)、細(xì)化作業(yè)指導(dǎo)書，進(jìn)行全員技術(shù)交底。同時(shí)，各工序?qū)嵭小笆准啤保訌?qiáng)施工控制與監(jiān)測(cè)、砼成品的養(yǎng)護(hù)，最終使世界最高橋塔得以提前封頂。質(zhì)量?jī)?yōu)良、輪廓美觀、線形流暢、氣勢(shì)雄偉的橋塔得到了中外專家一致好評(píng)。 |
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