平潭海峡公铁两用大桥钢梁施工方案

刘毅

【摘要】为确定平潭海峡公铁两用大桥钢桁梁的制造和拼装方案，分别从场地建设、设备投入、运输航次等几个方面进行对比，在满足制造和架设进度的情况下，找出一条成本低、速度快、功效高、风险小的可实施方案。

【关键词】钢桁梁；拼装厂；设备投入；运输

一、工程概况

平潭海峡公铁两用大桥钢梁工程包括26孔80m、8孔88m简支钢桁梁，以及主跨为532m的元洪航道桥、364m的鼓屿门水道桥、336m的大小练水道桥3座斜拉桥。

二、方案研究

1．钢梁架设

三座航道斜拉桥均采用大节段对称悬臂架设；首先拼装墩旁托架，然后利用1800t浮吊（吊高≮110m）架设墩顶7节间钢梁，在已架设钢梁上拼装2台1000t架梁吊机，利用架梁吊机对称悬臂架设钢梁，并挂设斜拉索；辅助墩处的钢梁节段利用浮吊架设。中跨合龙后，架梁吊机继续架设边跨剩余节段钢梁，与1800t浮吊架设的边墩钢梁节段合龙。

80m、88m钢桁梁采用整孔架设，用运输船将拼装好的整孔钢梁运至待架桥位，利用1800t大型浮吊整孔吊装架设的施工方案。

2．钢梁制造、运输

根据钢桁梁拼装整节段和整孔位置不同，分为2种方案：

1）方案一（钢梁厂拼装）

a、制造

选取在钢梁制造厂制造、拼装。整节间和整孔运输到桥位架设。不考虑钢梁厂场地的建设、改造费用，仅从需要新购投入的机械设备费用进行比较。

投入机械设备如下：

b、运输

80m、88m钢桁梁在钢梁厂按桁片、铁路横梁、公路横梁、公路纵梁、副桁弦杆和副桁撑杆制造并拼装成整体运到桥位，再由大型浮吊安装到桥墩上。

斜拉桥钢桁梁在钢梁厂按桁片、铁路桥面板、主桁公路桥面板、副桁公路桥面板、副桁弦杆和副桁撑杆制造并在工厂内拼装成2节间长度（标准节段）、1.5节间长度的梁段，拼装后的梁段通过船运到桥位由浮吊或架梁吊机安装。

整体运输工程量统计如下表：

2）方案二（桥位附近建拼装厂）

a、制造

80m、88m钢桁梁在钢梁厂按2.5+3+2.5（节间）的桁片、铁路横梁、公路横梁、公路纵梁、副桁弦杆和副桁撑杆制造，后将半成品装船运输到桥位附近的钢梁拼装场拼装成整孔并临时存放，架设时将整孔钢梁通过运梁台车运输至下海码头，通过龙门吊机装船，再运到桥位待架位置。

斜拉桥钢桁梁在钢梁厂按桁片、桥面板、副桁撑杆制造，后将半成品运到桥位附近的拼装场内进行整节段拼装，通过运梁台车运输至下海码头，龙门吊机装船下海运到桥位架设。

b、场地建设

此方案要求在桥位附近设整孔、整节段梁拼装及存放场，修建散件卸船、整体装船码头，租赁驳船、拖轮运输。拼装厂占地约为440亩，主要工程量包括2座码头，1座用于卸船，1座用于整节段装船。2台800t龙门吊机，1台400t龙门吊机，18台200t龙门吊机，2台100t汽车吊。6台600t和4台200t运梁台车。场地划分为桁片存放场、桥面板存放场、斜拉桥立体节段拼装场、简支梁立体节段拼装场、斜拉桥和简支梁的立体节段存放场。

后附平潭海峡公铁两用大桥桥址整节段立体总拼场地布置图：

c、运输

本方案运输分为2部分，其一为钢梁厂散装运输桁片、桥面板等杆件到桥位预拼场地，其二为整节段和整孔钢梁由预拼场地运输至桥位架设。

分片运输工程量及选用船舶如下表所示：

本方案重点是预拼场地的选址，能修建码头的空地，满足钢梁预拼及存放、散件卸船、整节段下海装船的要求。其次，场内需投入的大型龙门吊机吊装设备、运梁台车运输设备、下海装运船舶设备、拖轮等设备较多，而且现有资源较少，设备都需要租赁或新购，一次投入成本较大。

3、经济性对比

以上两种方案主要从制造、场地建设、运输三个方面进行对比。

（1）制造

方案一、方案二的制造工艺是相同的，均是在钢梁厂现有的场地条件下制造，质量和进度能满足施工进度要求。

投入的机械设备对比表如下：

（3）运输

方案一的运输是指从钢梁厂整节段和整孔运抵桥位架设位置，方案二的运输不仅有桁片、桥面板、副桁等杆件从钢梁厂运抵拼装厂，还包括了整节段和整孔钢梁从拼装厂下海装船运抵桥位架设。

方案二还需租赁1台12000t的甲板驳，用于整节段和整孔钢桁梁从拼装厂运抵桥位架设，租赁期限大概2年时间。

三、结论

综上所述，方案二比方案一多场地租赁费，场地建设费，400t龙门吊机多1台，200t龙门吊机多18台，600t运梁台车多2台，400t运梁台车多4台，多投入2台100t汽车吊机。水上运输设备：4000t船舶运输次数多113次，桥位位置需租赁12000t甲板驳2年时间。方案一比方案二仅8000t船舶运输次数多57次。

所以，在钢梁制造、运输选择上建议采用方案一，即在钢梁厂制造并拼装成整节段和整孔梁运抵桥位架设。