鋼桁梁落梁就位

位于陜西省白水縣的合銅高速公路水蘇溝大橋周圍，溝壑縱橫，綠意依然。

經(jīng)半年策劃、一年多施工，國慶前夕，隨著橋面板鋪設(shè)完成，十四局三公司承建的國內(nèi)高速公路最大跨度上承式鋼桁梁——合（陽）銅（川）高速公路水蘇溝大橋鋼桁梁全部貫通。

施工現(xiàn)場，“孟祥乾科技創(chuàng)新工作室”11名成員緊緊相擁，欣喜之情溢于言表。四項(xiàng)發(fā)明專利，掌握了鋼桁梁施工導(dǎo)梁、頂推、焊接、落梁、橋面板架設(shè)等六項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，頂推、落梁誤差3毫米，這是他們交出的最終答卷。

1200噸鋼梁邁“大步”

水蘇溝大橋左右兩幅鋼桁梁橫跨關(guān)中溝壑，每幅長240米，高約8米，最大跨度80米，約1200噸，重量相當(dāng)于3列復(fù)興號。

雖然工作室成員平均年齡僅33歲，但很多人有著鋼桁梁頂推最大懸臂160米的黃大鐵路黃河特大橋建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，該橋創(chuàng)新采用的“大跨度平行弦鋼桁梁全懸臂多點(diǎn)同步頂推關(guān)鍵技術(shù)”被鑒定為國際領(lǐng)先科技成果。

“雖然我們有著鋼桁梁頂推的施工經(jīng)驗(yàn)，但在國內(nèi)高速公路領(lǐng)域，80米跨度的鋼桁梁為國內(nèi)首例，無現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)參考，難關(guān)只能一項(xiàng)項(xiàng)攻克?！笨萍紕?chuàng)新工作室?guī)ь^人、項(xiàng)目總工程師孟祥乾介紹。

與黃大鐵路黃河特大橋不同，水蘇溝大橋橋墩為50厘米厚的薄壁空心墩，最高達(dá)82米，足有27層樓高，為減少頂推過程中鋼桁梁對橋墩的推力，他們采用步履式頂推施工工藝?！熬拖裉稍诖采峡词謾C(jī)時(shí)，手指不斷向上均勻滑動(dòng)頁面一樣，40厘米一個(gè)循環(huán)，配合梁體與橋墩接觸點(diǎn)的反力座，便能抵消墩柱的水平推力?！泵舷榍蜗蟮乇扔鞯馈?/p>

但如果探出80米的“身子”，鋼桁梁自然下垂尺寸將達(dá)到60厘米，兩墩之間的高差僅為40厘米。如何使懸臂80米的鋼桁梁順利“上位”，是擺在建設(shè)者面前的第一個(gè)“攔路虎”。

工作室團(tuán)隊(duì)參考以往經(jīng)驗(yàn)，決定拼接48米長的高強(qiáng)鋼導(dǎo)梁。常用導(dǎo)梁類似“米字格”上下對折，為減輕重量，他們通過受力分析，去掉了導(dǎo)梁側(cè)面的豎桿，形同玩具“魔尺”樣式。如此一來，與200噸的主梁相比，導(dǎo)梁重量僅為80噸，自然下垂尺寸為30厘米?！盁o豎桿三角形桁架式鋼導(dǎo)梁”也成為工作室第一項(xiàng)發(fā)明專利。

改造“轆轤”提起“巨無霸”

當(dāng)鋼桁梁頂推到第一個(gè)80米高墩后，為提供頂推作業(yè)平臺，需將一個(gè)11.6米長、16噸重的“巨無霸”墊塊提升到高墩上方，并塞進(jìn)梁體下方。這樣大噸位、高難度和高風(fēng)險(xiǎn)的操作，塔吊和吊車只能“望洋興嘆”。

“能不能將千斤頂改造成‘轆轤’，安裝在鋼桁梁上，把墊塊一點(diǎn)點(diǎn)提上來呢？”在深夜的一次研討會上，工作室團(tuán)隊(duì)提出了這樣大膽的設(shè)想。他們像串“糖葫蘆”一樣將三個(gè)千斤頂組合在一起，當(dāng)大噸位千斤頂帶動(dòng)鋼絞線提升40厘米后，另外兩臺千斤頂就會“鎖”住鋼絞線，通過電腦控制液壓系統(tǒng)，自動(dòng)形成循環(huán)，順利將墊塊提升到位，“鋼墊梁提升設(shè)備”發(fā)明專利也被他們收入“囊中”。

據(jù)工區(qū)長周少聰介紹，鋼桁梁全部為焊接，雙幅累計(jì)4000個(gè)焊縫，焊工全部為擁有10年工作經(jīng)驗(yàn)的高級焊工。第三方檢測通過超聲波探傷和射線檢測，連一個(gè)針眼大的氣泡都能檢測出來，因?yàn)楹附淤|(zhì)量控制嚴(yán)格，最終檢測合格率為100%。

孟祥乾科技創(chuàng)新工作室充分總結(jié)左幅的施工經(jīng)驗(yàn)，在右幅頂推中創(chuàng)造了日頂推16米的記錄，頂推及落梁精度均控制在3個(gè)小米粒以內(nèi)。作為發(fā)明專利，步履式頂推施工裝置及其施工方法，填補(bǔ)了鋼桁梁頂推施工多項(xiàng)技術(shù)空白。

橋面板跳起“芭蕾舞”

在左幅鋼桁梁頂推完成后，橋面板架設(shè)的難題也隨之而來。按照設(shè)計(jì)要求，需要將長12.9米、寬3.3米的混凝土預(yù)制橋面板架設(shè)在鋼桁梁上，就如同將軌枕緊挨著鋪到鋼軌上，豎向運(yùn)梁后，如何橫向鋪設(shè)并精準(zhǔn)安裝呢？

大膽探索，小心求證?？萍紕?chuàng)新工作室成員經(jīng)過研討，最終決定與廠家合作，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，借鑒菱形掛籃的施工工藝，自主研發(fā)架板機(jī)，配備可旋轉(zhuǎn)精調(diào)吊具，橋面板吊到前方后，通過控制系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)90度，落到鋼梁上，一系列動(dòng)作就如同跳“芭蕾舞”，最終攻克了橫向鋪設(shè)的難關(guān)。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，他們充分利用橋面板上的吊環(huán)，在機(jī)器后方進(jìn)行錨定，保證前方吊裝橋面板時(shí)，后方受力平衡。

然而將橋面板落到精準(zhǔn)位置并非易事，鋼梁上為每片橋面板預(yù)留了264個(gè)剪力釘，“必須將橋面板預(yù)留孔同時(shí)插入剪力釘中，誤差要求幾乎為零。”工區(qū)總工張永江說。

“架板機(jī)既有六級風(fēng)速報(bào)警系統(tǒng)，又有液壓調(diào)平系統(tǒng)，特別是可旋轉(zhuǎn)精調(diào)吊具，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)對孔，僅需1人操作，精準(zhǔn)、安全、可靠，創(chuàng)造了單日架板六片的記錄?！表?xiàng)目現(xiàn)場負(fù)責(zé)人董林劭評價(jià)說，橋面板用架板機(jī)及施工工藝作為研發(fā)專利，功不可沒。

科技創(chuàng)新，為工程有序推進(jìn)提供了助力，項(xiàng)目部累計(jì)獲得業(yè)主季度、年度、勞動(dòng)競賽等8項(xiàng)第一名。

據(jù)了解，合銅高速公路設(shè)計(jì)時(shí)速100公里，建設(shè)里程約129.7公里，雙向四車道。該公司承建第六標(biāo)段全長20.4公里，水蘇溝大橋鋼桁梁為合銅高速公路控制性工程之一，鋼桁梁施工完成為年底通車提供了保障。項(xiàng)目通車后，將為渭北果蔬、煤炭外運(yùn)，革命老區(qū)振興發(fā)展，陜西交通強(qiáng)省戰(zhàn)略貢獻(xiàn)力量。

遠(yuǎn)瞰大橋雄姿

鋼桁梁落梁就位

鋼桁梁橋面板架設(shè)完成