為跨海大橋制作防撞“萬(wàn)龍甲”
廈金大橋(廈門段)項(xiàng)目全長(zhǎng)約19.62公里,其中,劉五店航道橋全長(zhǎng)1948米,索塔高178.1米,主跨長(zhǎng)928米,是福建省內(nèi)最大跨徑橋梁,也是福建省第一座離岸式海中懸索橋。西主塔防撞鋼套箱呈啞鈴狀,為雙壁鋼套箱結(jié)構(gòu),總長(zhǎng)約105.8米、總寬為47米、高度11.3米,總平面面積達(dá)3842平方米,相當(dāng)于9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)的大小,加上附屬措施構(gòu)件總重量達(dá)4200多噸,超過港珠澳大橋防撞鋼套箱的面積和重量,為國(guó)內(nèi)最大、最重的跨海大橋永久雙壁防撞鋼套箱。
作為橋梁永久防撞設(shè)施,防撞鋼套箱如同電影《哪咤2》里敖丙身上的“萬(wàn)龍甲”,能夠?qū)崿F(xiàn)“金剛護(hù)體”,有效緩沖船舶等水上交通工具對(duì)橋墩的意外撞擊、防止海水對(duì)承臺(tái)的侵蝕,提高橋梁使用耐久性。此外,將鋼套箱底部和海中樁基相連并固定,澆筑封底混凝土,就可以形成一個(gè)小型“人工島”,為承臺(tái)提供干作業(yè)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)海上施工“陸域化”,才能保障大橋建設(shè)在海面上“節(jié)節(jié)拔高”。
定制工藝:分段制作、精準(zhǔn)焊接、立式總拼
“廈金大橋(廈門段)是國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃中高速公路聯(lián)絡(luò)線的重要組成部分,防撞鋼套箱作為橋墩護(hù)盾,其重要性可想而知,一點(diǎn)差錯(cuò)都不能有。”因此,在開工之前,智造裝配處就成立了黨支部書記黃建山、主任潘舒苑為“主帥”,總工程師饒慶為“先鋒”的“黨員攻堅(jiān)作戰(zhàn)隊(duì)”。
“與東主塔防撞鋼套箱‘分幅’工法不同的是,我們采用整體制作、整體出運(yùn)的方式,雖然制作難度系數(shù)更大,但更方便后續(xù)的整體吊裝和安裝,為業(yè)主解決實(shí)際問題。”饒慶介紹,為了施工及安裝方便,降低安全風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)根據(jù)生產(chǎn)基地內(nèi)起重設(shè)備吊裝能力,團(tuán)隊(duì)將防撞鋼套箱分14節(jié)段加工,每個(gè)節(jié)段從上至下共分為5層,分別為主甲板、平臺(tái)板、艙壁、側(cè)板、底板,節(jié)段間采用焊接方式連接。
“鋼套箱整體尺寸為漸變型箱型結(jié)構(gòu),內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜且零件適配性不強(qiáng),如何消除零件碰撞以及如何保證構(gòu)件的順利組裝是重點(diǎn)和難點(diǎn)。”設(shè)計(jì)室團(tuán)隊(duì)在“先鋒”帶領(lǐng)下,率先“出征”。
針對(duì)項(xiàng)目節(jié)段內(nèi)部加勁結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、容易出現(xiàn)零件碰撞的問題,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采用tekla 軟件建模進(jìn)行碰撞檢查,確定零件是否存在碰撞問題,優(yōu)化組裝順序,并對(duì)施工人員進(jìn)行工藝動(dòng)畫交底。“整個(gè)鋼套箱零件數(shù)量多達(dá)30669件,為了完整展示圖紙細(xì)節(jié),單個(gè)節(jié)段僅剖面圖就多達(dá)68個(gè),總出圖達(dá)1315張。”設(shè)計(jì)室負(fù)責(zé)人陳炳煥感慨道。
“雖然分為14個(gè)節(jié)段,但節(jié)段體積仍然很大,焊接工藝仍然是最大的挑戰(zhàn)。”在節(jié)段制作時(shí),為了防止焊接收縮及變形,確保套箱制造精度,劉五店基地負(fù)責(zé)人、鋼結(jié)構(gòu)“技術(shù)老手”陳友生提出要發(fā)揮智造裝配處焊接能力優(yōu)勢(shì),根據(jù)板厚、加勁數(shù)量以及坡口形式,在零件下料時(shí)增加相對(duì)應(yīng)的焊接收縮量,并合理設(shè)置二次配切量,以此保證焊接后整體尺寸精度滿足要求。
鋼套箱外輪廓為漸變圓弧,每個(gè)加工段接口及尺寸上有較大的差異,且節(jié)段在專用胎架上制作完成后需翻身豎立再進(jìn)行總拼。在攻克“總拼尺寸精度”這一難題時(shí),劉五店基地工程管理部負(fù)責(zé)人郭奔奔憑借多年的大型鋼結(jié)構(gòu)制作經(jīng)驗(yàn),確定了“放樣定位”法,將鋼套箱分段置于專用圓弧胎架上制作,以外部圓弧為基面進(jìn)行節(jié)段加工,節(jié)段加工完成后根據(jù)套箱輪廓搭設(shè)總拼胎架,精確放出地樣線,并在節(jié)段做出定位點(diǎn),達(dá)到精準(zhǔn)控制節(jié)段拼裝精度的目標(biāo),有效保障防撞套箱的整體質(zhì)量。
歷時(shí)近半年“不舍晝夜”,在各部門人員的精誠(chéng)合作下,2月21日,隨著最后一個(gè)節(jié)段完成拼裝,智造裝配處完成鋼套箱制作任務(wù),并順利通過業(yè)主驗(yàn)收。
與劉五店碼頭相距2海里的施工現(xiàn)場(chǎng),廈金大橋(廈門段)的建設(shè)正在如火如荼地進(jìn)行中。項(xiàng)目建成后,將成為廈門本島聯(lián)系翔安機(jī)場(chǎng)最便捷的通道,有效緩解翔安進(jìn)出島通道及新機(jī)場(chǎng)片區(qū)交通壓力,極大提升廈門本島到翔安機(jī)場(chǎng)的通行效率。(賴丹丹)