双垂直线路桥大型箱梁运输施工技术

钱华伟，荣万岭，韦新强，傅建胜

（中交二航局第三工程有限公司，江苏 镇江 212001）

1 工程概况

南通洋口港区管线桥工程位于江苏南通市如东县洋口港开发区黄海大桥西侧，主桥与黄海大桥平行，两端引桥分别与接岸、接岛引堤相连，全桥总长10763m，桥宽13m。其中接岸引桥垂直于接岸引堤，长225 m；接岛引桥垂直于接岛引堤，长225m。该桥平面上呈π形布置，见图1。

图1 管线桥桥形布置图（π型）

本桥梁上部结构均为简支梁结构。两头引桥均为7跨标准跨径30 m组合箱梁，主桥为244跨标准跨径40 m组合箱梁。

2 工程特点及难点

1）桥形呈π形布置，箱梁运输及安装须完成两个90°转弯。因本桥梁两头引桥分别垂直于主桥及接岸、接岛引堤，故称双垂直线路桥形。箱梁预制场布置在接岸引堤和接岛引堤上管线桥引桥桥头处，因此箱梁出运时须完成两个90°转弯方可到达主桥上。

2）箱梁跨度大、自重大；转弯区域小。本工程30 m箱梁每榀重186 t，40 m箱梁每榀重284 t。因此箱梁运输及安装具有较大难度，且需在狭小的转弯区域内完成小半径大角度转弯。

3 施工方案比选

该π形且转弯区域有限的桥形，较为罕见，没有施工经验可循。按常规箱梁运输方式难以满足施工需要。为此，经专题会研究探讨，主要有以下两种箱梁运输方案：1）出梁通道法；2）轮胎式运梁小车法。

3.1 出梁通道法

出梁通道法[1]原理为：在引桥检修道箱梁顶面沿轴线方向铺设运梁轨道，然后在引桥轴线前进方向的左侧平行搭设一道出梁栈桥，出梁栈桥顶上铺设运梁轨道组成出梁栈桥轨道；引桥运梁轨道与出梁栈桥轨道距离38 m，共同组成出梁通道；出梁通道起点延伸至预制场龙门吊工作区域内，终点与主桥运梁轨道相接；运梁车按车轮或底盘可以旋转进行设计制造，配合液压千斤顶完成在轨道上的转向；40 m箱梁预制完成满足安装要求后通过2台150 t龙门吊抬吊至出梁通道处的运梁车上，运梁车载运箱梁通过出梁通道横移至出梁通道与主线桥运梁轨道的交接处，然后通过液压千斤顶将运梁车与箱梁一同垂直顶起，再旋转运梁车车轮或底盘完成90°转向，松顶将运梁车落在主桥运梁轨道上。通道示意图见图2。

图2 出梁通道平面示意图

出梁通道由出梁栈桥和管线桥引桥运梁轨道组成。出梁通道采用高桩梁式结构，下部结构为φ800×10 mm钢管桩作基础、φ600×6 mm管桩作平联、3H45a型钢作下横梁，上部结构为13排贝雷梁作主纵梁、2I25a型钢作轨道分配梁和轨道垫梁、P43钢轨。出梁通道标准跨径为9 m，前端与管线桥主桥运梁轨道相连接，栈桥顶面高程与管线桥引桥轨道高程一致。

3.2 轮胎式运梁小车法

轮胎式运梁小车法[2]指的是采用五轴轮胎式小车作为箱梁运输工具。其原理为：采用2台150 t龙门吊将梁吊上运梁小车，绑扎牢固后，运梁小车开往引桥方向，在距引桥30 m处，运梁小车缓慢转向，当运梁小车转弯90°至与引桥轴线相一致时，运梁车顺着引桥行走给架桥机喂梁，安装引桥30 m箱梁；安装主桥40 m箱梁时，运梁小车在引桥和主桥转弯区处需要再次转弯90°直至方向转至与主桥同向，然后沿着主桥方向进行运梁，最后进行主桥40 m箱梁安装。

本工程所采用的五轴轮胎式运梁小车由主、副车组成[3]。副车（前车）是一台不带驱动力，配有液压转向机构的五轴铰链式台车，载重量150t；主车（后车）是一台以103kW（140匹马力）柴油机作为动力源，载重量150 t的五轴铰链式台车。

五轴轮胎式运梁小车是由传统轮胎式运梁小车经过改进而成。为满足施工需要，根据现场实际情况作如下改进：1）传统轮胎式运梁小车通常只有二或三轴，为满足大吨位梁板运输需要，将运梁车设计为五轴；2）传统运梁车无转向装置，为满足梁板转弯运输需要，增加运梁车主车及副车液压转向装置；3）为满足运梁车小半径大角度转弯需要，将运梁车支承部分与下部框架分离，并采用转向轮盘技术增加其转弯角度及灵活性。五轴轮胎式运梁小车结构及性能参数分别见图3和表1。

图3 五轴轮胎式运梁小车结构示意图

五轴轮胎式运梁小车完成两次90°转弯运输箱梁行走路线见图4。

采用五轴轮胎式运梁小车运输箱梁在安装主桥第一跨40 m箱梁时，因管线桥转弯区尺寸为30 m×28 m，转弯区域过小，不满足运梁小车在运送40 m箱梁时的最小转弯区域要求，无法直接实现90°转向，因而须采取其他办法解决该处90°转弯难题。经过研究，主要有以下两个方案：1）在主桥第一跨搭设钢栈桥辅助转向；2）采用浮吊安装主桥第一跨40 m箱梁。下面分别简要介绍该两种方案。

表1 五轴轮胎式运梁小车性能参数表

图4 五轴轮胎式运梁小车运输箱梁平面路径示意图

1）五轴轮胎式运梁小车+搭设主桥第一跨钢栈桥。该方案核心理念为借助钢栈桥先安装主桥第二和第三跨40 m箱梁，然后再将桥机退回安装主桥第一跨40 m箱梁。具体施工方法为在主桥第一跨处搭设1个8.5 m×40 m的临时钢栈桥，借助该钢栈桥使得运梁车在转弯区处顺利实现90°转弯，从而达到先架设主桥第二和第三跨箱梁，然后将第一跨3榀梁暂时存放在第二、三跨上，最后将架桥机退回到第一跨安装主桥第一跨40 m箱梁。

2）五轴轮胎式运梁小车+浮吊安装主桥第一跨箱梁。根据起重船性能及工程地形泥面标高进行综合分析，采用浮吊安装法进行安装是可行的，但需趁潮作业。

4 方案确定

综上，本工程箱梁安装主要有以下两种方案，其优劣性如表2所示。

表2 两种箱梁运输方案优劣性对比表

从安全、施工效率和经济上考虑，方案二优于方案一，因而选择方案二。在方案二中，最为高效、经济的当是五轴轮胎式运梁小车+浮吊安装法。

实践证明，采用“五轴轮胎式运梁小车+浮吊安装”法进行本工程箱梁运输及安装是正确的选择，不但成功解决了双垂直线路大型箱梁运输及安装难题，而且施工过程安全、高效、经济。

5 结语

经在管线桥工程中应用，五轴轮胎式运梁小车和浮吊配合安装主桥第一跨40 m箱梁的施工技术得到了具体实施。五轴运梁车经过1 a多的运行，各方面性能仍十分良好，在完成两个90°转弯时未产生任何不良表现，转弯十分平稳、顺畅、安全，从而使得该工程提前3个多月实现全桥贯通，受到了业主、监理及社会各界的大力推崇。该运梁车是根据本工程特点而专门设计制造的，为国内首创。其特点为主车和副车均为五轴轮胎式，具备小半径大角度转弯能力。该施工技术为本工程节约了2 000多万元的投入，经济效益相当明显。该项施工技术成功解决了双垂直线路、大跨度、大吨位箱梁在狭小区域内进行大角度（90°）转弯运输及安装箱梁难题，填补了该方面的技术空白，具有较大推广价值。

[1]中铁大桥局集团有限公司.大跨度桥梁与设计施工技术[M].北京：人民交通出版社，2002.

[2]姚振伟，孟北方，杨云庆，等.大吨位T梁小半径转弯运梁车设计改进[J].筑路机械与施工机械化，2004（6）：38-60.

[3]岳有明.HMY400型轮胎式运梁车[J].建筑机械化，2007(1):34-35.