码头预制梁板采用架桥机安装技术实践

刘志坚 中交第四航务工程勘察设计研究院有限公司

1.工程概况

中委合资的广东石化2000万t/年重油加工工程产品码头工程，位于广东省揭阳市惠来县沿海，高桩梁板式码头共计8个泊位，其中梁、板工程量约2160件，码头岸线长度为1886m，位于台风多发地区，海上极端天气频发，多风浪，在考虑多种因素后，决定选择采用架桥机来完成码头预制梁的安装作业。

2.施工难点

2.1 海况恶劣安全隐患多

2.2 工程量大，水上安装施工效率低，成本增加很大

本工程工期紧，任务重，海况复杂多变，平均每月可作业天数少，且本项目梁板安装工程量较大，梁、板重量为5～48t，安装跨度较大，最大达48m。如果采用船机水上安装梁板，选一种型号的起重船将造成较大浪费，且无法确保按期完成，会大大地增加施工成本。

2.3 设计要求较规范严格

按照水运工程质量检验标准和施工规程，必须保证预制梁与现浇横梁之间、预制梁与墩台之间的安装缝都符合设计要求均为20mm，并选择弹性材料填充安装缝，以避免热胀冷缩现象影响混凝土结构的稳定性，梁类安装偏差≤10mm。

码头预制梁安装作业必须遵循设计要求，精度要求高，从而达到设计要求的难度比达到规范的大，因此在复杂多变的海况环境中，要采用起重船安装施工方案，其安装施工的精度易受到诸多因素的影响，难以保证。

3.方案的可行性

3.1 起重船海上安装预制梁板施工方案

3.1.1 梁板出运

在预制现场完成梁板的制作装驳，制作装驳的顺序要根据现场安装的需要来进行，选择用1台吨位为100t履带吊来完成吊装作业，缓慢平稳地将预制梁板放置于平板车上，再转运到码头前沿，按照装驳规范完成出运作业，起吊时在钢缆和梁板接触位置铺设支垫麻袋，防止破坏梁板结构。

梁板装驳作业共需要1台150t履带吊和l艘2000t方驳，前者主要完成梁板装驳作业，而后者主要用于运输梁板至安装施工指定位置。其中，为了保证梁板运输的稳定性和避免损坏梁板的混凝土结构，应在驳船甲板位置上布置垫木和通楞，并保证所有的垫木都处于相同平面上，再将梁板平稳放置在垫木上。

3.1.2 箱梁安装

采用2000t自航方驳将预制梁板运输至海上安装现场，缓慢靠近250t起重船后就位，在专业人员的指挥下，平稳吊起梁板，最终保证预制梁板摆放在设计位置。

3.2 架桥机架设码头梁板施工方案

3.2.1 梁板出运

在预制现场完成梁板预制，并根据现场安装作业的实际情况来确定装车顺序。选择用1台100t履带吊来将预制梁板平稳吊起放置在配置好的平板车上，转运到安装现场。为了保证梁板运输的畅通和安全性，应做好施工现场道路的修建及保养，需确保运梁道到引桥桥面的坡度恰当，纵坡坡度在3～4%。

3.2.2 梁板安装

（1）喂梁。选择用轨道运梁车来将预制梁板从引桥根部转运到架桥机后部主梁位置，架桥机腿部固定在现浇横梁或墩台上，轨道铺设在安装完成后的预制纵梁上，每完成100米范围内的梁板安装后需要移动一次架桥机，架桥机自身可完成该动作，需要时间大概1天，起吊天车严格按照起吊规范完成预制梁板的起吊和安装作业。在此基础上，前面的起吊天车将预制梁板吊起时，后起吊天车准备完毕，相邻两个起吊天车速度一致，使得喂梁工作顺利完成，轨道运梁车即可返回引桥根部再次进行运输。

（2）吊装。安装梁板过程中，应保证梁板已在设计跨位处就位，使梁板与橡胶支座的距离恰当，再整机携梁横移至设计位置，最终完成安装作业。

3.3 方案的可行性

为了更好地提升本工程码头梁板安装方案的科学性和合理性，业主单位、设计单位、施工单位和监理单位都充分发挥了其特长和优势，就安装方案进行了充分的讨论，参考类似工程的施工经验，对施工各个工况进行了全面科学的核算，施工单位组织邀请了行业专家对方案进行优化，监理单位对施工方案进行了科学审核，最后确定了科学性和可行性较高的架桥机安装方案。

4.方案对比

4.1 工序对比

（1）起重船方案主要工序：①在预制场完成梁板预制；②选择用履带吊加平板车吊运至码头前沿；③履带吊加方驳进行装驳、运输作业；④起重船进行安装作业。

（2）架桥机方案主要工序：①在预制场完成梁板预制；②选择用履带吊加平板车吊运至轨道运输车上；③梁板运输到安装现场，喂梁、吊装。

（3）对后续施工的影响对比：①起重船安装梁板施工完成一段后即可开始后道工序施工；②由于轨道运输车的轨道安装在已安装完成的预制纵梁上，架桥机安装梁板施工完成后不能立即全面开始后续工序的施工，需待预制梁全部安装完成后，方可一边安装面板，一边退着进行运输轨道拆除，从而开始后续工序的流水作业。

4.2 安全风险对比

起重船安装方案需要在海上进行安装作业，工序复杂繁琐，容易受到风浪天气的影响，影响梁板安装的稳定性，不可控因素多，施工效率低，安全性差。

架桥机安装方案无需海上作业，可以避免复杂多变的海况因素影响安装作业，且架桥机固定效果好、安全性高，能够有效提升施工效率。

4.3 质量控制

4.3.1 成品保护

起重船安装方案成品保护需要投入相当大的精力，再加上需要在海上完成装驳和吊装作业，因此安装工序繁琐，成品保护难度系数高。由于起重船吊装作业的需要，其吊索的长度较长，且在风浪条件恶劣的海上作业环境中很容易使得船舶发生晃动，这会导致梁板和墩台等结构发生碰撞，破坏和混凝土梁板结构的完整性，增加修复成本，影响施工进度。

对此，架桥机安装方案可以直接避开风浪及海上天气的影响。其完全利用架桥机来实施梁板的安装作业，墩台固定效果显著，且吊索长度适中，不会发生剧烈的晃动和碰撞，故而梁板成品保护的难度较小。

4.3.2 安装精度

起重船安装方案中影响安装精度的因素较多，如风浪天气、吊索过长等因素而导致的船舶出现晃动，进而影响梁板的安装精度。

架桥机安装方案不仅可以避免海上作业，还可以将架桥机固定在两墩台或横梁上来完全实现陆上施工。值得注意的是，使用的吊索需长度适中、固定效果好、不会出现剧烈晃动，以保证梁板安装作业的高精度完成。

4.4 进度对比

按照施工工序和安装计划，起重船梁板安装方案的原计划工期为180d，考虑到风浪因素对梁板安装施工的影响，预计在2018年的5、6月份完成箱梁安装作业；采用架桥机梁板安装方案计划工期为120d，少于起重船安装方案60d。最后实际完成工期为103天，日平均安装工程量约21件，大大地提高了安装施工效率。

4.5 成本对比

（1）采用起重船安装方案，需要投入的船机设备主要有250t起重船1艘，2000t方驳2艘，100t、150t履带吊各1台，平板车3辆，工期按180天计算（不包括不可预测的因素耽误）。

（2）采用架桥机安装方案，需要投入的主要设备有复试双梁架桥机一台，平板车4辆，轨道运梁车1台，工期按103天计算；各类船机设备按照市场价预估，经过详细测算，架桥机安装方案可比起重船安装方案在成本上大约节省30%左右。

在经过实践结果和充分计算的基础上，在本工程的码头梁板安装中，选择施工工序少、无需海上作业、施工效率高且具有能够保证高精度完成梁板安装作业等优点的架桥机梁板安装施工方案是正确和合理的。

5.结语

综上所述，在某些特定施工条件下选择架桥机安装梁板施工是可行且合理的，该特定条件即待建码头为顺岸式码头且码头岸线较长，安装工程量较大，海况条件较差，质量要求高，可作业天数少且工期紧，采用架桥机安装梁板方案相较于起重船安装方案具有较大的优势，主要体现在施工安全、施工进度、施工质量保障及经济效益等方面。因此，在码头建设过程中，预制梁板安装施工方案的选择需综合考虑各种相关因素，并通过充分论证和对比，来择优选择一种最适合本工程的预制梁板安装施工方案。