“强国利器”助推中国中铁攀登世界桥梁“高峰”

7月7日,在大连重工长兴岛船厂码头,中国中铁大桥局研发的“大桥海鸥”号3600吨双臂杆起重船,成功完成全球最大FPSO火炬塔(MV31 FPSO火炬塔)的吊装工作。

MV31 FPSO火炬塔是海上初级炼油工程船的装配,总重595吨,总高度为121.7米。“大桥海鸥”号起重臂高度为110米,此次吊装的火炬塔高度为121.7米,高度超过“大桥海鸥”号起重臂11.7米。

首创吊装方式

早上5时30分,“大桥海鸥”号已做好起吊前的准备工作,并在中国中铁大桥局“金牌船长”夏立高的指挥下,再次进行了“一吊一查”和“船舶作业三检制”的专项检查,确保船舶吊装作业安全。

由于构件较高,为了保证吊装安全,在火炬塔吊装过程中,大桥海鸥采用2个300吨副钩起吊,码头采用400吨履带吊配合作业。在起升达到安全高度后,再由拖轮拖带大桥海鸥转至FPSO Guanabara MV31海上初级炼油工程船正前方定位。历时14个小时后,“大桥海鸥”号精准地将火炬塔吊装至指定位置。

由于吊装难度大,准备工作提前半年就已启动,团队对火炬塔本身进行强度计算、中心测算、工装强度计算等,同时对工装与火炬塔连接的法兰及螺栓的强度校核等进行了长达半年的反复计算,并多次组织各方面专家对方案进行反复论证,最终结合实际情况首创了“塔身高于吊头11.7米”的吊装方式,为世界最高火炬塔的顺利吊装作好预案和准备工作。

大桥海鸥的此次吊装作业,在亚洲尚属首次,创造了海上工程船舶吊装高度新纪录。

刷新三项国内纪录的建桥神器

全国最大——起重量3600吨!

全国最高——起升高度110米!

我国单笔投资最大的桥梁装备!

大力“臂膀”——一个支点撬起3600吨重

“大桥海鸥”号长118.9米,宽48米,吃水深4.8米,起重量3600吨,主钩最高起升高度距水面以上110米,抵抗风浪能力强,是目前国内起重量最大、起升高度最高的双臂架起重船。

3600吨,是什么概念?相当于2400辆小汽车那么重!

采用变幅式双臂架结构,提高了桥梁吊装的有效高度

在起重船的船首,两个巨大的A字形支架昂首而起,粗大的钢筋结构交错而上,以三角形为主,形成整体稳固的结构,而这便是起重船的起重臂杆。“大桥海鸥”号起重机采用变幅式双臂架结构,臂杆最长达到146米。两根臂杆的角度可以调节,其调节范围在39度到68度之间。通过臂杆和角度的调节,“大桥海鸥”号的吊高便可达到110米,从而更好地满足桥梁吊装施工的特点,提高了桥梁吊装的有效高度。该船为非自航钢质起重船,具有辅助航行功能,主要用于海上桥梁工程构件和设备吊装作业。

为满足“世界上‘施工难度最大’的桥之一”的需要而造

建设中的福平铁路平潭海峡公铁两用大桥是我国首座公铁两用跨海大桥,为世界上‘施工难度最大’的桥之一。为满足大桥整孔钢梁架设及大型构件的海上吊装需要,中铁大桥局投资3.4亿元设计建造了这艘3600吨起重船。它是中铁大桥局‘走向海洋’战略实施的重要装备支撑。

“强国利器”助推中国中铁攀登世界桥梁“高峰”

“世界桥梁建设,20世纪70年代以前看欧美,90年代看日本,21世纪看中国。”这句赞叹中国桥梁的话刷爆媒体,甚至被刊登在《人民日报》海外版的专版上。那么,中国桥梁到底牛在哪儿?除了建桥技术的创新和建桥人精雕细琢的工匠精神以外,更离不开高端的装备做支撑。桥梁装备的发展也让人工解放,机械化施工的普及让人海战术成为历史,短短两三年间建成一座大型桥梁也不再是梦想。

“工欲善其事,必先利其器。”没有金刚钻,怎揽瓷器活!中国中铁大桥局就拥有这样一支装备“部队”,他们成为工程顺利推进的有力助手,也是企业开拓市场的制胜法宝。这支“部队”里都有哪些“精兵强将”?让我们来看看吧?

海上舰队

海洋是彰显建桥实力的舞台。中国中铁大桥局于上世纪90年代起就开始进行修建跨海大桥的技术研究。进入21世纪,又相继自主研制了一系列大型海上建桥装备,从而打造了一支海上建桥的“超级舰队”。其成员主要由“小天鹅”号、“天一”号等装备组成。它们是海上建桥“功臣”,加速了当代装配式建筑的发展,让海上建桥犹如“搭积木”一般。

“小天鹅”号与“天一”号

“小天鹅”号与“天一”号的“出生”源于我国两座跨海大桥——东海大桥和杭州湾跨海大桥的建设,就是从那时起,中铁大桥局庞大的“海上舰队”开始组建。2005年建成的东海大桥全长30.87公里,大桥局承建的合同段长11.18公里,采用自主研发的起重量达2500吨的“小天鹅”吊船制、运、架70米简支预应力混凝土箱梁。海州湾跨海大桥全长36公里,中铁大桥局承担18公里的上部结构制、运、架施工。单孔箱梁的运架由“小天鹅”号和起重量达3000吨的“天一”号起重船共同完成。

随后,这两艘起重船被广泛运用于青岛海湾大桥等多座跨海大桥的建造。在超级工程港珠澳大桥施工中,“天一”号运架梁起重船更是创下“两天架设一片钢梁”的历史架桥新纪录,助力中国中铁大桥局承建的CB05标段成为港珠澳大桥全线率先贯通的标段。

钻孔能手

在平潭海峡公铁两用大桥基础施工中,中国中铁大桥局设计研发并投入使用5000型钻机,该钻机5米的钻孔直径让海上大型桥梁的桩基施工变得得心应手。

5000型钻机

海上作业,钻机设计需满足安装移位方便、钻进效率高、性能可靠、操作简单的要求,还要兼顾今后其他直径3米、4米的常规钻孔桩施工使用。5000型钻机的结构形式则充分考虑到这些因素,钻具系统不仅能够保证足够的强度,连接可靠,密封性好、排渣效率高,还能施加足够钻压,保证钻头有效破岩,全断面快速钻进。钻杆装拆、提放钻头快速方便。

该钻机首次应用智能监控系统,采用人机界面,实时监控钻机的运行状态和故障报警,实时记录钻机的运行数据并对数据进行查询、修正、统计分析等相关处理。系统具备自动检测、自动恢复和升级功能,可根据不同地质条件和钻孔直径等对钻机运行参数进行自动调整,达到最佳运行效率。此外,它具有视频监控系统,能就地或远程对钻机运行状态实时监控。

高空部队

如果你曾去过沪苏通长江公铁大桥的施工现场,一定会被高立于墩子上的运架梁设备所吸引。然而,无论是斜拉桥还是悬索桥的修建,架桥机、架梁吊机与缆载吊机的运用都大大减轻了桥工们的工作量。

1800吨架梁吊机

沪苏通长江公铁大桥主跨1092米,是世界首座跨径超千米的公铁两用斜拉桥。钢梁架设过程中,为减少对航道的影响,主航道桥钢梁架设创新性地采用大节段钢桁梁整体制造、架设技术,中国中铁大桥局研制运用了全球吊重最大的1800吨架梁吊机,实现一天完成一个重达1700多吨的整节段吊装。吊机整机自重1033吨,额定起重量1800吨,起吊幅度在13米至22.15米,被称为“大力士”,在沪苏通长江公铁大桥钢梁吊装中刷新了内河钢梁吊装纪录。在“大力士”的助力下,沪苏通长江公铁大桥已于7月1日通车。

500吨缆载吊机

鹦鹉洲长江大桥被人们亲切地称为“小金门大桥”,这座于2014年正式通车的世界上跨度最大三塔四跨悬索桥,仅用时3年建设,创造了长江上悬索桥施工的新纪录。其中,500吨缆载吊机功不可没。为满足鹦鹉洲长江大桥的钢梁架设施工要求,中国中铁大桥局研制了4台500吨缆载起重机,其最大吊重500吨,跨主缆间距36米,采用液压千斤顶提升方式,是国内跨主缆间距最大、起重量最大的缆载起重机。

它成功解决了吊重荡移、吊具快速连接等诸多技术难题,先后安全高效地完成了鹦鹉洲长江大桥、宜昌至喜长江大桥、重庆寸滩长江大桥三座悬索桥的架梁施工。

900吨缆载吊机

于2019年建成通车的武汉杨泗港长江大桥,是长江上首座双层公路大桥,大桥主跨1700米,一步跨越长江。双层公路的节段钢梁在工厂通过焊接拼装成一个整体节段后,由船舶运输至施工现场,再使用缆载吊机进行提升安装。钢梁节段重达1000吨,相当于约200头成年大象的重量。

为确保“千吨级”钢梁的顺利架设,中国中铁大桥局研制了国内起重能力最大的缆载吊机——LZD900型缆载吊机,全桥钢梁采用4台缆载吊机进行吊装,每台缆载吊机起重能力为900吨。

JP1500架桥机

2008年底,位于钱塘江入海口的嘉绍跨海公路大桥开工建设。为了满足嘉绍大桥节段梁拼装架设新开第二工作面的需要,中国中铁大桥局研制了2台JP1500架桥机。该架桥机整机全长174米,横跨2个桥梁跨度,每台架桥机设置2台起重天车,天车额定起重量200吨。其架设跨度70米,最危险工况为悬挂拼装架设10个桥梁节段时,此时悬挂于架桥机的重量达1500吨,处于国内同型架桥机前列。

400吨桅杆架梁吊机

2015年中国“最美高铁”合肥至福州铁路正式开通运营,当列车开过铜陵公铁长江大桥时,大桥人不会忘记400吨桅杆架梁吊机所立下的汗马功劳。为了满足铜陵公铁长江大桥桥梁架设要求,中国中铁大桥局研制了2台400吨桅杆式架梁起重机。该起重机最大吊重400吨,最大起升高度90米,满载起升速度1.6米/分钟,变幅角度35°至72°,回转角度±90°,是国内最大的半回转桅杆式架梁起重机。2012年12月7日,该起重机试吊成功,并用于铜陵公铁长江大桥南岸共19个节段钢梁的吊装,加快了钢梁架设速度,经济效益明显。

IHCS800液压打桩锤

IHCS800液压锤是中铁大桥局自荷兰IHC公司购买的一大型液压打桩锤,2014年11月被调拨至中国中铁大桥局福平铁路平潭公铁两用大桥工地。它进一步充实了中铁大桥局打桩锤系列,成功应用于平潭大桥钢护筒插打工作。

专用装备是中国中铁承揽大型桥梁工程的有效竞争优势。这些先进的设备,提升了机械化水平,降低了人工成本,提高了工作效率,增强了生产能力,保持了桥梁专业装备、特种装备的先进性,巩固了企业核心竞争力,促进企业由“我能”向“更高、更快、更强”的转变。

“超越自我,追求卓越。”勤劳睿智的中国中铁人将进一步加强桥梁装备的研发,大力推行“人机一体化”,在研制新型装备的同时注重现有装备的管养,助推中国中铁往世界桥梁“高峰”迈进。