杭州九堡大橋鋼構(gòu)拼裝吊裝設(shè)備選型介紹

摘 要：杭州九堡大橋主橋三跨拱橋鋼結(jié)構(gòu)采用后場(chǎng)拼裝、連續(xù)頂推到江中心的施工工藝，結(jié)合實(shí)際施工情況，對(duì)后場(chǎng)大跨度、大高度拼裝設(shè)備的前期市場(chǎng)調(diào)研、方案比選、選型、制造商考察、招標(biāo)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、故障排除等階段進(jìn)行了簡要介紹，為類似工程施工設(shè)備的選型提供了思路和參考方案。

關(guān)鍵詞：龍門吊；軌道式移動(dòng)塔機(jī)；市場(chǎng)調(diào)研；鋼拱

中圖分類號(hào)：TH213.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.009

杭州九堡大橋主橋上部結(jié)構(gòu)采用結(jié)合梁-鋼拱組合體系拱橋，支承跨徑組合為188 m+22 m+188 m +22 m+188 m，是連續(xù)結(jié)構(gòu)，如圖2所示。拱橋主梁為等截面鋼-混凝土結(jié)合梁結(jié)構(gòu)，鋼拱跨徑188 m，拱肋系統(tǒng)由主拱肋、副拱肋、主副拱肋之間的橫向連桿以及拱頂橫撐等構(gòu)件組成。主拱肋外傾12°，立面矢高43.784 m，是主要承重構(gòu)件。副拱肋軸線為空間曲線，立面矢高33 m。主副拱肋之間的橫向連桿采用圓鋼管，間距8.5 m。

吊裝方案初步確定采用塔吊或龍門吊，無論采用哪一種方案，都涉及到大型特種設(shè)備的選型，因此，工程前期我們對(duì)國內(nèi)市場(chǎng)進(jìn)行了相關(guān)調(diào)研。

1 塔吊前期咨詢

投標(biāo)吊裝方案采用2臺(tái)移動(dòng)式塔吊吊裝，對(duì)塔吊的最大吊重能力有很高的要求，經(jīng)過詳細(xì)的調(diào)查，而當(dāng)時(shí)國內(nèi)能夠滿足要求的只有南京中昇的ZSL34300動(dòng)臂式塔吊，有現(xiàn)成的產(chǎn)品在某體育場(chǎng)工地施工，產(chǎn)品可租可售，租金約為45萬/月，售價(jià)約1 000萬/臺(tái)。ZSL34300起重性能曲線如圖1所示。

2 龍門吊前期咨詢

如果采用龍門吊吊裝，高度、跨度將是國內(nèi)建筑行業(yè)首屈一指的，沒有先例可循。我們初步選擇了市場(chǎng)上比較知名的廠家進(jìn)行前期咨詢，其中，一些與二航局有過合作關(guān)系，即溫州合力、鄭州大方、北戴河通聯(lián)。根據(jù)項(xiàng)目部的實(shí)際工作條件，提出了較為詳細(xì)的要求。

2.1 溫州合力方案

溫州合力初步方案如表1所示。

2.3 北戴河通聯(lián)方案

北戴河通聯(lián)路橋機(jī)械有限公司沒有分類統(tǒng)計(jì)質(zhì)量，只給出了一個(gè)550 t總重的粗略方案。

2.4 方案橫向比較

各家初步方案橫向比較如表3所示。

3 大型龍門吊安裝

目前，江蘇華能承接了國內(nèi)船廠大部分大型龍門吊的安裝，它是目前國內(nèi)排名前列的大型機(jī)電設(shè)備安裝公司，對(duì)龍門吊主要采用提升門架液壓連續(xù)千斤頂安裝。具體如圖2所示。

4 大型龍門吊使用風(fēng)險(xiǎn)

不可否認(rèn)的是，使用大型龍門吊也有一定的風(fēng)險(xiǎn)，這方面有前車之鑒，比如上海滬東船廠的門機(jī)倒塌事故，損失上億元。

5 前期吊裝方案比選

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，拱肋水平投影長度約8.5 m，質(zhì)量為81 t，初步考慮有2種吊裝方案：①龍門吊橫跨整個(gè)拼裝場(chǎng)地，完成所有節(jié)段吊裝；②東西兩側(cè)各設(shè)立1臺(tái)移動(dòng)式塔吊，吊裝拼裝場(chǎng)地中軸線兩側(cè)的拱肋節(jié)段。具體如圖3所示。

5.1 工藝

5.1.1 龍門吊

采用1臺(tái)80 m高、跨度60 m的跨平臺(tái)門吊，吊鉤全覆蓋整個(gè)拼裝場(chǎng)地，完成所有節(jié)段在地面的拼裝和空中的吊裝。龍門吊方案工藝優(yōu)缺點(diǎn)如表4所示。

5.1.2 移動(dòng)式塔機(jī)

以后場(chǎng)中軸線作為中心線，在兩側(cè)對(duì)稱安裝1臺(tái)軌道移動(dòng)式塔機(jī)，完成拼裝場(chǎng)地1/2范圍內(nèi)的節(jié)段拼裝和吊裝。塔機(jī)吊裝方案分析如表5所示。

5.2 安全

5.2.1 龍門吊

龍門吊吊裝方案優(yōu)缺點(diǎn)如表6所示。

5.2.2 塔機(jī)

5.3 成本

5.3.1 龍門吊

龍門吊新造費(fèi)用約1 000萬（包含安裝），主拱鋼結(jié)構(gòu)分段比塔機(jī)方案少8個(gè)，龍門吊基礎(chǔ)需進(jìn)行CFG樁基處理，為單軌，輪壓相對(duì)較小，基礎(chǔ)成本較少。

5.3.2 塔機(jī)

從租賃市場(chǎng)反饋得知，1 800 t·m塔機(jī)月租金為45萬元，如果租用2臺(tái)使用14個(gè)月，租金為1 260萬。軌道式移動(dòng)塔機(jī)采用雙軌，需采用CFG樁處理，輪壓相對(duì)較高，基礎(chǔ)處理費(fèi)用較高。由于吊重能力隨著吊臂幅度變化而變化，因此，主拱鋼構(gòu)節(jié)段劃分較多，焊縫數(shù)量較多。

5.4 結(jié)論

綜上所述，龍門吊方案勝出，決定新購1臺(tái)龍門吊用于九堡大橋的鋼結(jié)構(gòu)拼裝施工。

6 龍門吊招標(biāo)

6.1 編制招標(biāo)文件

按照前期龍門吊咨詢調(diào)查環(huán)節(jié)中得到的信息，結(jié)合工程實(shí)際情況，我們給出了龍門吊的具體量化要求：①額定起重量。主鉤120 t，起升速度為0～2 m/min；副鉤30 t，起升速度為0～10 m/min。②門機(jī)凈距。60 m，最大輪壓≤35 t。③起升高度。主鉤底至本機(jī)大車行走軌道面以上75 m。④本機(jī)所配備的電機(jī)和電氣元器件均應(yīng)選用國內(nèi)知名生產(chǎn)廠的產(chǎn)品，電制380 V/

50 Hz；司機(jī)室及取電裝置（電纜卷筒或滑 ）同側(cè)布置，安裝在靠外側(cè)的門腿的適當(dāng)位置，司機(jī)室地板距大車行走軌道高度≥70 m。⑤行走大車內(nèi)側(cè)外輪廓距軌道中心≤2 m （門腿內(nèi)凈空≥60 m）。⑥小車設(shè)防風(fēng)鐵楔制動(dòng)器，運(yùn)行速度0～10 m/min。⑦大車設(shè)防風(fēng)鐵楔制動(dòng)器，運(yùn)行速度為0～10 m/min。⑧龍門吊工作制式為A4。⑨工作環(huán)境。-25～+40 ℃。⑩安全作業(yè)風(fēng)壓為250 Pa（相當(dāng)于7級(jí)風(fēng)）。?非工作狀態(tài)風(fēng)壓（自身錨定無系留）為 800 Pa（相當(dāng)于11級(jí)風(fēng)）。?采取系留固定措施后就地抗風(fēng)能力大于800 Pa（大于11級(jí)風(fēng)）。

按照合格供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)，最終選取了溫州合力、浙江中建、南京登峰，向其發(fā)出了招標(biāo)邀請(qǐng)書。

6.2 招標(biāo)質(zhì)詢

通過詳細(xì)閱讀各家制造商的投標(biāo)書，對(duì)一些普遍存在的共性問題與各個(gè)廠家進(jìn)行了反復(fù)溝通，比如如何防止雙剛性腿帶來的啃軌、主梁頂上設(shè)置簡易檢修吊、小車的工作盲區(qū)、部件的合理尺寸以便公路運(yùn)輸、如何確保兩側(cè)門腿行走同步等。

6.3 定標(biāo)

經(jīng)過實(shí)地考察，結(jié)合制造商的地域優(yōu)越性，選定浙江中建為中標(biāo)制造商。

7 龍門吊的安裝

考慮杭州的地域位置，我們最后選擇了江蘇華能建設(shè)工程有限公司來承接這臺(tái)大型龍門吊的安裝，安裝方式采用常規(guī)的中聯(lián)400 t大型履帶吊（帶超起）安裝。

7.1 安裝方法

該門吊的安裝共分為2部分，即大型分段結(jié)構(gòu)地面拼、大型分段結(jié)構(gòu)空中吊裝?？偨Y(jié)國內(nèi)其他大型龍門吊安裝的成功經(jīng)驗(yàn)，參考國外同行的施工方法的優(yōu)點(diǎn)，考慮施工時(shí)允許占用的場(chǎng)地、允許的施工周期、施工安全等因素，經(jīng)過多次討論和計(jì)算，本工程安裝擬采用成熟的安裝工藝和方法。主梁分2根吊裝，剛性支腿分為上下段吊裝，兩段之間的分割點(diǎn)在剛性支腿從下往上第三根支撐橫梁的法蘭接口處。400 t履帶吊按照從下往上的順序依次吊裝行走臺(tái)車、門腿下橫梁、門腿下分段、門腿上分段、1號(hào)主梁、2號(hào)主梁、小車、維修吊。本次施工方法具有場(chǎng)地占用小、施工周期短和安全性高等優(yōu)點(diǎn)。

7.2 安裝周期

經(jīng)過合理安排，該臺(tái)龍門吊用時(shí)45 d完成主體安裝并完成調(diào)試。

作者簡介：常晨曦（1971—），男，大專，研究方向?yàn)楣こ虣C(jī)械。

〔編輯：張思楠〕