一、工程背景与设备选型
沪通长江大桥主跨 1092 米,为全球首座超千米公铁两用斜拉桥,桥址处船舶往来密集,年平均风速达 12.7m/s,且存在季节性强风与潮汐影响。项目选用中铁大桥局定制的 1800 吨级架梁吊机,其双悬臂结构可同时吊装 810 吨钢桁梁节段,适应 30‰纵坡及 600 米曲线半径工况,通过 C 型框架连接与液压同步提升系统实现精准对位。
二、关键技术措施
基础处理与临时支撑
水中承台采用 Φ2.8 米钢管桩群桩基础,桩长 65 米穿透砂层嵌入岩层,承台顶面浇筑 30 厘米厚 C50 钢筋混凝土作为架桥机轨道基础。针对跨中无支撑工况,在 120 米主跨设置临时墩,采用 Φ1.2 米钢管桩(入土深度 18 米)与型钢桁架组合结构,顶部安装液压千斤顶(行程 200mm)实时调整支点反力,确保架桥机过孔时主梁应力偏差≤5%。
分段架设工艺优化
采用 "先梁后塔" 施工顺序,将 14 米长钢桁梁节段在工厂整体制造,通过浮运至桥位后,由 1800 吨架梁吊机双悬臂对称吊装。吊机前、后起重小车各配置 4 组液压油缸,结合北斗定位系统实现箱梁轴线偏差≤1.5 毫米。在小曲线半径(R=1500 米)工况下,通过 PLC 模块控制前支腿偏摆 1.5°,配合运梁车转向台车实现 90° 直角喂梁。
抗风抗震与监测体系
架桥机顶部安装三维风速仪,当瞬时风速≥18m/s 时自动触发液压锁死装置,同时启动 8 组抗风缆绳(拉力≥80 吨)锚固于承台预埋件。在支腿、吊点等关键部位布设倾角传感器(精度 ±0.1°)与应力应变片,数据实时上传至云平台,超限自动切断动力电源并推送三级预警至现场指挥中心。
三、典型案例与实施成效
沪通长江大桥
成功完成 94 个节段钢桁梁架设,单节段吊装时间缩短至 8 小时,较传统浮吊工艺效率提升 30%。通过动态调整临时墩千斤顶压力,将跨中挠度控制在 12 毫米内,满足设计要求。
科威特多哈海湾大桥
在 R=1500 米小曲线半径工况下,采用液压自适应支腿与轮胎式运梁车组合方案,实现 60 米跨度双幅箱梁整幅架设,轨道基础累计沉降仅 8 毫米,验证了设备在复杂线型条件下的可靠性。
平潭海峡公铁两用大桥
针对年均 6 级以上大风天超 300 天的恶劣环境,架桥机加装风屏障(降低风荷载 30%),结合风浪监测平台提前 72 小时预警,将有效作业时间从每月 10 天提升至 22 天,创造了跨海大桥架设新纪录。
四、安全管理与质量保障
风险预控:建立 "一机三人" 监护制,每台架桥机配备专职安全员、技术负责人、设备管理员,全程监督吊装、过孔等危险工序。
应急预案:配备液压千斤顶、应急发电机组及便携式锚固系统,可在 30 分钟内完成支腿失稳应急加固。例如,平潭大桥曾在台风 "苏迪罗" 来袭前 2 小时完成设备锚固,避免直接经济损失超 2000 万元。
质量验收:每完成 5 个节段进行一次焊缝超声波探伤(合格率 100%),架梁完成后通过静载试验(1.2 倍设计荷载)与动载试验(振动加速度≤0.5g),确保结构安全。
通过上述技术措施与管理机制,双悬臂式架桥机在跨江跨海大桥建设中实现了安全高效施工,尤其在复杂水文、气象条件下展现了不可替代的优势。施工中需重点把控设备适应性改造、动态监测体系构建与全流程风险预控,确保每个环节符合技术标准。