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)，主橋兩個基礎(chǔ)部分分別采用131根直徑2.5～2.8m、長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)在長江口，水上風(fēng)急浪大，對砼生產(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3000萬元購進(jìn)“航工砼1602”攪拌船。這艘國內(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)能儲存500種預(yù)設(shè)配合比和100種實(shí)時配合比，并可隨時輸入、修改、刪除或永久保存，工作狀態(tài)顯示在CRT上，實(shí)現(xiàn)對進(jìn)料、稱量、卸料、攪拌、出料的砼生產(chǎn)全過程的全自動控制。砼生產(chǎn)既可在中央控制室自動控制，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，為水上流動澆注4座主墩的鉆孔灌注樁先后澆注和承臺封底發(fā)揮了關(guān)鍵作用。 大橋主索塔承臺之大世界罕見，其外形為啞鈴型，每個塔柱承臺平面尺寸51.35m×48.1m，厚6m，梁中部設(shè)2m后澆段，將兩承臺連接成整體。砼標(biāo)號為C35，砼總方量42271 m3。根據(jù)施工條件和溫控要求，承臺砼施工縱向分五層，平面分兩塊，共分11次澆筑，單次最大澆筑方量5548m3。承臺砼澆注采用泵送，布料桿布料。每次澆筑時共設(shè)置4臺拖泵和4臺折疊式布料桿。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，由德國普茨邁斯特及三一重工的兩臺砼泵完成泵送。 大型起重機(jī)主導(dǎo)吊裝施工 中港二航局在4號主索塔投入1臺MD3600塔機(jī)、1臺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。在其余B1、B2標(biāo)同時投入7臺塔機(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臺起重能力在300tm以上的大型塔機(jī)。其中在5號主索塔上就使用了3臺大型塔機(jī)（波坦MD3600，江麓315和1臺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長的的吊臂。該起重機(jī)采用了雙鉤設(shè)計(jì)—兩個分別具備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)也使得位于長江入?？诘倪@臺巨型塔機(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，也是建橋過程中難度最大、風(fēng)險最大的時期之一。梁段采用工廠制造，水運(yùn)至現(xiàn)場吊裝的施工方法。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”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”起重船的錨纜系統(tǒng)進(jìn)行了改造，在起重船頭增加兩個8t霍爾錨，以克服水流作用力，施工前，項(xiàng)目部分別對起重工、工班長、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)場科學(xué)督導(dǎo)，全程指揮，經(jīng)過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高的臨時支架上。至此，北索塔區(qū)3塊、總長57.6m的鋼箱梁吊裝完成。 三種型號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個節(jié)段，砼方量約2.7萬m3，平均每一個節(jié)段砼的澆注時間為7天左右，除橫梁澆注外每次澆注量不超過250m3，且隨高度增加澆注量減少，澆注強(qiáng)度超過25m3/h即可滿足要求。南塔和北塔的施工工期都是16個月。 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)級配，并且對泵和輸送管路磨損大；摻入鋼纖維后砼流動阻力增加，輸送泵換向阻力加大；這對砼泵送設(shè)備及泵送方案提出了極高的要求。這種砼容易在泵送過程中離析，并會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，特別購買了一臺德國原裝進(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)場工作，給予技術(shù)支持。索塔封頂即由這臺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了一臺三一重工的雙柴油機(jī)動力泵HBT90CH2122D。為了保證超高程砼泵送，三一重工采用了兩套動力系統(tǒng)和兩個主泵，即采用兩臺181kW發(fā)動機(jī)提供動力。該種設(shè)備曾經(jīng)成功地在香港國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，還購買了一臺德國原裝進(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)了三種品牌型號的砼泵競相比武的場面。 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496天。建設(shè)者們克服了平均風(fēng)力6級以上、高空作業(yè)風(fēng)險大、吊裝作業(yè)安全危險因素多、陰雨天氣對施工影響大等諸多困難，針對無歷史經(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，各工序?qū)嵭小笆准啤?，加?qiáng)施工控制與監(jiān)測、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)量優(yōu)良、輪廓美觀、線形流暢、氣勢雄偉的橋塔得到了中外專家一致好評。 |
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