2010年1月2日11:18,我公司承建的中国石油江苏LNG项目接收站配套码头及栈桥工程的最后1榀钢栈桥顺利就位,标志着本工程施工难度大的、主体工程节点性的外海无掩护大潮差大型钢栈桥安装胜利完成。
LNG项目钢栈桥共20榀,为20跨钢栈桥连续布置,钢栈桥为抛物线型桁架桥,每跨桥计算长度为86.8m,桥宽12.5m,主桁中心距为7.7m,主桁内净宽7.15m,供布设管线带,主桁外一侧布设车道带,车道带净宽4.5m,桁架桥由10个节间组成,跨中最大桁高11.5m;钢栈桥每榀吊装重量350 t;栈桥总长度为1970m。从本项目钢栈桥单跨长度及总长度数据看,此栈桥规模在亚洲处于前三,世界处于前五,当属超大型项目。
钢栈桥运输和安装施工特点及难点:
1、钢栈桥长度大、自重重、高度高
本工程引桥钢栈桥长86.8m,重量为350t,宽度为12.5m,高度为11.5m,无论从运输还是安装,都有相当的难度;运输从长江江阴大桥上游的构件加工厂水运至工程现场需经过内河及沿海。长江上运输须通过2座大桥和长江口,长江上船舶众多,钢栈桥运输船舶有自航船、也有非自航船,特别是非自航船,拖带长度较长;沿海因运输期处于寒潮期,受风影响大;洋口港海域属潮间带,外侧是脊槽相间排列的指状辐射沙洲地貌,是重重叠叠的沙丘,沙丘众多,水道复杂所以,运输风险和航行隐患大。
2、首跨钢栈桥吊装受水深限制
本工程首跨钢栈桥受人工岛岛壁护面块体及护底块石影响,同时本地区潮差很大,水深受潮位影响,起重船吃水深度受限,起重船驻位和吊装时机均受到严格限制(需在高潮位时安装),同时,起重船与栈桥轴线不垂直,有一定夹角,对现场调度指挥、安装准备工作和起重船工作性能要求较高。
3、海上风浪大,潮差大,作业条件差,安全隐患大
本工程钢栈桥安装位于外海作业,海上风浪大,潮差大(最大时达8.4米),该海域的波浪为风涌混合型波浪,在受到寒潮影响时,波浪较大。由于附近海域没有暗礁、岛屿等自然物的遮挡消能,所以一旦外海发生大风浪后几天,巨大的能量推动海浪到达到该海域,涌浪便肆无忌惮地冲向船舶和构建物,大风来临前和大风期间船舶不能进入和停留施工地点,因此对施工影响较为严重。作业条件差,安全隐患大,对起重船在海上作业安全性和操作人员技能要求较高。
4、钢栈桥特点
(1)钢栈桥为箱形杆件桁架桥,整体为全焊接钢结构形式,因此柔性大,易产生变形。
(2)钢栈桥主桁外一侧布设车道带,断面为非对称结构,栈桥重心偏向车道带侧1.6m;
(3)钢栈桥吊点设在下弦杆上,下弦杆为箱形杆件,容易产生变形。
(4)钢栈桥自重达334.5t,且结构庞大,稳定性差。
(5)钢栈桥为抛物线形桁架桥,每个节间设上下平联、门架横联,增加了吊装钢丝绳连接吊座的难度。
(6)钢栈桥一侧为行车道,行车道重约100t,正常情况吊装为偏心。
项目部根据以上施工特点,为保证钢栈桥吊装过程中受力稳定,不对下弦杆造成损坏,组织有经验的施工人员进行多次研讨,召开了《大型钢栈桥运输、安装安全预控方案》专家评审会。经比较,钢栈桥吊装采用在吊点处设置煅钢吊座的吊装方案,在吊具、吊座设计时要充分考虑钢栈桥的特点,以满足在吊装过程中栈桥、浮吊的稳定、安全。
(1)吊座重量要尽量轻,以方便海上吊座的装拆;
(2)钢栈桥重心偏移1.6m,为有效平衡重心偏移,连接主钢丝绳和吊座的钢丝绳绳圈采用直径φ78mm,加工长度分别为16m和14m的钢丝绳绳圈,中间通过卸扣与主钢丝绳连接;
(3)吊点设在下弦杆上,要采取有效措施防止钢栈桥杆件变形;
(4)吊装在海上作业,海上潮差很大,有效作业时间有限,要求吊具吊装钢栈桥时吊扣装卸方便。
(5)吊装主钢丝绳直径φ120mm,长度为24m,,主钢丝绳穿过上平联与钩头吊具连接,人工无法搬动,因此需在定位驳上设置一台吊机进行辅助穿主钢丝绳。
本工程为外海无掩护大潮差10万吨级码头,弥补了我局、公司10万吨级码头的施工空白。