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浅谈钢桁架桥滚装装船技术 摘要：目前许多大型项目中钢结构部分由于安装现场制作场地及环境限制，多数采取加工厂制作，再发运至现场的方式。这些钢结构中桥梁钢结构常因高、大、长、重，很难采用陆运的方式。在海运装船方式中，采用汽车平板车滚装装船在场地与设备条件、装船措施、船身稳定性等要求满足时，较采用浮吊装船更安全，经济效益更好。 思想汇报 关键词：钢桁架桥， 滚装装船 1.概述 某码头工程桁架式钢引桥及人行桥钢结构在珠江口横门水道边的某加工厂制作，桥梁结构分有9座：87米1座，76米2座，58米2座，28米2座，24米2座，结构总重量约850吨。桥梁按整桥发运，发运时采用15000吨举力非自航半潜驳运输，构件装船时采用厂内2台320吨并联式移动平板车滚装装船。钢桥在船上及场内临时支撑时采用钢支墩，平板车滚装上船时采用跳板过渡，钢桥运输时拉设缆绳防止摇摆。本文通过工程实例阐述移动平板车滚装装船技术及注意事项，可作为其它相似项目的参考。 2.场地、船体与平板车条件 此加工厂拥有5000吨级码头，码头长约198米(有效水深范围为140米)，码头宽约50米。航道中心距离码头约210米，码头施工水位水深8.1米，设计低水位水深为6.75米，施工水位离码头平面高差2.8米。(码头断面图如图1) 图1. 码头断面图 半潜驳船长100米，宽40米，甲板至船底高7米，卸载吃水2.5米，空船时甲板出水面4.5米，半潜驳设计吃水5米，最大沉深26.5米。船上除运输钢桥外，另有锚艇及设备，装载总量不超过2000吨，船装载钢桥前比码头高约1.7米，船装载时需要压载以便与码头平齐，此时船底离河床面约2.55米(按设计低水位计算)，满足船运行要求，钢桥总量约使船体吃水20厘米，对船体运行的水深要求影响极少，另外船体压载仓具有自动调平性能，能自行调平桥梁结构上船时船体荷载变化导致船身倾斜。(船身结构如图2) 图2. 船身结构图(单位：米) 需要滚装装船的钢结构为：87米引桥、76米人行桥、58米人行桥。结构尺寸分别为：87米引桥长87米，宽8.584米，高12.296米，单座重约230吨；76米人行桥长76.62米，宽4.35米，高6.978米，单座重约145吨；58米人行桥长58.6米，宽3.5米，高5.1米，单座重约80吨。 厂内有2台并联式移动平板车，具有单独运行与并联同步运行两种方式，单台最大载重量为320吨，平板车长21.4米(载重区17.4米)，宽3.2米，平板车运行最低高度1.25米。钢桥结构根据桥形尺寸与重量，考虑运输的安全性，87米引桥采用两台平板车并行上船，其他人行桥采用单台平板车上船。最后装船后桥梁在甲板上的布置图如图3，图4。 图3. 钢桥在甲板上平面图 图4. 钢桥在甲板上立面图 3.关键技术要点 3.1 钢支墩设计 由于平板车运载要求，钢桥底面离甲板至少1.25米，运输到位后平板车卸载退车，采用两斜垫木配合成可调节的支垫，把荷载传至钢支墩，由钢支墩把荷载传至甲板面支撑钢桥。半潜驳设计运载2500t沉箱，载荷中心区为84m*27m；87米钢引桥、76米人行桥布置在载荷中心区，58人行桥布置在旁侧区。钢支墩考虑承载和节省材料，设计为1.4米高，截面为800*800的格构式支墩。支墩选用时按下式取用： (1) 荷载分项系数，中心区取=1.4，旁侧区取=2.0； 单桥结构重量，t 区域甲板面设计荷载，中心区=30，旁侧区=10； 钢支墩主材选用两种规格：L125*8，L100*6。87米引桥取用L125*8型钢支墩，其它取用L100*6型钢支墩。L125*8型钢支墩设计承载量为50吨，L100*6型钢支墩设计承载量为30吨，均满足支点受力要求。其中87米引桥由于重心高，为抵抗海上运输复杂受力，支墩承载力安全系数按2倍取值；58米由于放置于船旁侧，海上颠簸严重，支墩承载力安全系数亦约取2倍。现以L125*8型钢支墩设计表示支墩样式，L125*8型钢支墩如图5 图5. L125*8钢支墩结构大样图 钢支墩布置数量如表1。 表1. 钢支墩布置取用表 钢桥类型支墩类型取用单座桥支墩数量单墩承载(t) 87米钢引桥 L125*8 12 27 76米人行桥 L100*6 10 20 58米人行桥 L100*6 10 16 3.2 跳板设计 由于码头上附有防撞橡胶，宽0.5米，船靠岸时，尾椎与码头间有0.5米的间隙，需采用跳板过渡。跳板总长6米，拱高100mm。码头在离岸1.3米处有一道0.7米宽电缆沟，船尾椎长1.2米，跳板结构需要跨过此段距离。因此跳板设计为中部一块拱形板，两边各铺一块平钢板，以便跳板跨过电缆沟与尾椎，并且与船连接的跳板与船不焊，以便船在晃动时，跳板可以上下前后自由适应。跳板设计如图6、图7。 图6. 跳板过渡示意图 图7. 跳板大样图 3.3 运输临时固定措施 钢桥上船时，平板车中心位于钢桥重心附近，钢桥在平板车上悬挑严重，地面有1.6%的坡度，钢桥上船时，船身会轻微摇晃，采用钢丝绳加手拉葫芦紧拉构件，避免构件倾覆。构件运输抗倾覆按(2)式验算， 图8. 上船临时加固措施及计算简 (2) 钢桥自重，水平分力取为，t； 平板车自重，=50t； 钢桥重心至平板车轮胎中心水平距离，m； 钢桥重心至地面垂直距离，m； 平板车宽度，=3.2m； 钢桥与平板车间采用钢丝绳进行临时固定，钢丝绳按式(3)验算， (3) 钢桥自重，水平分力取为，t； 安全系数，取=5； 钢桥临时固定道数，87米钢引桥设置3道，其它各桥每桥设置2道； ，为里侧钢丝绳与铅垂线夹角，为外侧钢丝绳与铅垂线夹角； 钢丝绳破断力，直径纤维芯6*37a钢丝绳破断力； 4.注意事项 由于半潜驳体型较大，需取得当地海事部门同意，以免影响航道。 核查码头疏浚情况，是否满足施工要求。 根据发运日期往年当月当日时刻水位变化数据作为船体压载仓调节的依据。 放置于船旁侧的构件在海上运输时危险性较大，支墩及船上加固的安全系数需要适当加大。 构件在船上布置应按结构重量进行对称布置；若结构件重量差别较大，应进行压载调节，保证船体平稳。 装船步骤应按重要构件先装，次要构件后装；内侧构件先装，外侧构件后装顺序。 跳板设计时需要在表面进行防滑处理。 5.结语 该项目通过利用场地与自有设备的优势，合理的支墩设计，跳板的运用，在上船运输中临时加固，并采用恰当的装船步骤，最终安全合理地组织了