需要完成安装的主梁总长度为 3563 m ,见图 1 。共有 153 个节段,吊杆间距大部分间距为 24 m ,重量在 300 吨 ~420 吨之间。
图 1 桥梁基本信息
主承包商 DLSY 授予了 DLT 工程合同,负责设计、供应和监督主梁吊装,包括自架设和自拆卸系统,以架设 143 个主梁段,其中大部分为悬臂施工。
成功完成起重作业需要克服几个挑战:
缆载吊机避免了使用浮式起重机。主塔附近主梁节段的安装没有应用浮吊。
与 DLSY 和桥梁设计师 COWI 的早期参与和合作,促使 DLT 能够为该项目开发特定的解决方案。它们最大限度地减少了对航道和鱼类丰富水域的干扰,降低了成本,有助于整个项目的早日完成。 DLT 提供了八台缆载吊机和两个自架设系统,以实现以下目标:
?无需浮吊即可自行架设八台缆载吊机,如图 2 所示。
自行安装给计划带来了灵活性,允许缆载吊机与主缆施工同时进行预装。
?仅在两个月内就架设了将近 3.3 km 的主梁,如图 3 所示。缆载吊机串联工作,如图 4 所示,可架设重量达 826 t 、长 48 m 的双节段,对航道的干扰最小。
缆载吊机是支撑在主缆上的可移动设备,如图 5 所示。缆载吊机的承载能力( 450 吨)不包括钢绞线、锚、吊梁和连接板的重量,因此是净承载能力。
图 5 缆载吊机
DLT 将其设计为在役风速高达 20m/s ,以最大限度地减少大风对施工进度的影响。为了缩短主梁安装周期,对 DLT 设备进行了优化,以提供更高的运行速度,如图 6 所示。
图 6 缆载吊机技术参数
当串联运行时,一个完整主梁安装周期约需 11 小时。一天最多可完成四个串联主梁安装。
每个主梁缆载吊机架包括钢结构主桁架,通过枢转元件连接到位于主缆上的移动系统,使得主桁架由于自重而自调平,但在主梁架设操作期间旋转以使其垂直轴线与钢绞线(吊索)对齐。选择这样的几何结构是为了确保门架通过猫道,其重心位于支撑点下方,如图 7 所示。
图 7 带组件的缆载吊机
所有起重设备均位于此处。拼接位置的选择不仅是为了运输限制,也为了适应自架设。每个门架都有两个 294 吨的绞合千斤顶,用于将主梁节段输送驳船提升至其最终高度,高于水位 70 米以上。钢绞线千斤顶的提升 / 降低速度为 45 m/h ,只需要不到两小时的时间来清理航道。
钢绞线束从钢绞线千斤顶顶部通过钢绞线导向器送入反卷机。为了减少总循环时间,反卷机是有动力的,可以像绞车一样操作,将起重梁带到交付驳船上。
卸载时,这将系统降低速度提高到 70 m/h ,每个操作周期节省一小时。
运动系统是流线型的,由主缆支撑。它是为之前的项目( Ascaso Til 和 Sancho Santamaría , 2021 )开发的,并针对这些主桁架进行了改进,这些主桁架比之前重 30% ,并结合了任何经验教训。运动系统有两种配置,一种用于提升,另一种用于移位,如图 8 所示。
图 8 吊装时的移动系统立面图:吊装阶段(上图)移动阶段(下图)
在每根主缆上,两个负载转移滑块将龙门架的重量从起重支架转移到轮式转向架上,见视频 1 。铸造的尼龙轮子的形状适合主缆和夹具,改善了载荷分配。 由于每个转向架只有一个滑块,所以需要一个扭力箱来保证稳定性。 永久索夹两侧的铝制坡道使车轮能够顺利地滚到电缆夹上,见视频 2 。一个连接到主缆上坡处的锚点的绞车,是以 35 米 / 小时的速度上坡的驱动力,见视频 3 。
当主缆的坡度太小,仅靠重力就能将龙门架移到索夹上时,提供了一个 15t 容量的绞车,将龙门架顺着主缆移动。在提升和移动操作中,对主桁架的纵向约束是由索夹的抗滑性提供的。
在这个项目中,要求吊装梁(分配梁)与主梁上的吊杆锚固装置相连接,利用销孔进行吊索更换。这消除了对主梁上的临时吊耳和相关加固的需要。然而,这使得吊装梁更重,因为它必须跨越 38 米。
为了在移动过程中避免与吊索冲突,两端都需要有滑动(伸缩)梁,图 9 。每个缆载吊机上的所有液压设备都是由位于起重钢绞线千斤顶附近的两个电力驱动的液压动力装置提供动力。液压动力装置和控制室的电源由机载柴油发电机提供。所有主要功能都由中央计算机系统控制,该系统包括安全联锁,以防止不安全操作,并允许从一台计算机操作多达四个缆载吊机。从主缆猫道上的梯子可以进入主桁架上的平台。我们仔细考虑了为维护和操作所有设备提供安全通道的问题。
图 9 主梁与吊装梁(分配梁)
?串联提升将吊装工作和水上焊接的工作量减少了一半;
?内部开发的 DLT 计算机控制系统是安全执行这些工作的关键;可避免交叉角荷载分布,这可能导致龙门架或永久工程的超载;
?跨中的中央主梁段为单台缆载吊机。设计并提供了一种特殊的提升(分配)梁,该提升梁带有坡度调整系统,可适应重心误差,如图 10 所示;
图 10 带斜坡的提升梁:单层升降机调整系统
图 11 桥塔附近的单层节段升降机
图 12 桥塔主梁节段吊装
图 13 自架设施工过工程
?在驳船上安装带有缆载吊机子组件的自架设系统;
?将驳船运送至主缆下方的自立位置;
?从驳船上起重并提升自架设系统,直至主缆水平;
?通过滑出门架端部并提升门架来组装门架中段;
?机架自重向主缆的荷载传递;
?将自架设系统降低至驳船;
?驳船运送至装配场,开始下一个龙门架的循环。
图 14 自架设提升配置
图 15 自架立系统下降
图 16 自立式主缆锚
图 17 第三主跨门架自架设
图 18 第一边跨(亚洲侧)自架设作业
图 19 边跨龙门架被重新安置在靠近主梁的位置
图 20 主跨门架正在自行拆除至桥塔的旁边
图 21 最后两个主跨缆载吊机下降时的桥梁整体视图
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