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摘要:茂名博贺清洁能源物流基地造陆工程的14件沉箱采用SPMT门架吊具出运工艺,其效率高、场地适应性强,能极大降低施工成本缩短工期。
关键词:SPMT,门架吊具,沉箱出运
一、前言
SPMT(即Self-propelledmodulartransporter),中文名称:自行式模块运输车。是近几年国内在引进国外SPMT的基础上发展起来的新的运输方案。其优点主要是安全有保障、装卸方便、使用灵活、模块化程度高,可根据施工需要自由拼组,近年来工程施工人员创造了SPMT配合龙门架吊具运输大型混凝土构件施工工艺,使大型混凝土构件出运的施工效率和生产安全系数有了大幅提高,该工艺目前已逐步推广与箱涵、箱梁、沉箱等大吨位构件转场运输施工中。
二、工程概况
茂名博贺清洁能源物流基地有14件沉箱需要出运安装,预制场至码头装船地点最远处约170米,需将预制好的沉箱陆地运输到至码头指定地点交付浮吊吊装,浮吊起吊至平板驳上;平板驳海运至安装现场,再采用浮吊起吊安放,实现沉箱下沉安装工作,其中陆地上的运输方案直接影响工程进度和项目成本,合理的运输方案则能大大提高平板驳和浮吊的利用率。
方案一:采用船用气囊实现陆地运输。船用气囊就是根据滚木原理设计的柔性重物运载工具。广泛应用于港口建设中的沉箱顶升、移运,下水等领域以及构件移位下水等。优点场地限制少,无需大型的机械设备,节省资金。缺点,牵引设备及大量人工配合,运输速度慢,转向困难,运输通需全部硬化,且运输路线固定,安全风险高。
方案二:SPMT龙门架吊具系统,实现起吊及运输一体化。优点适应性强,使用灵活、装卸方便、可360°转向,运输路线不固定,组装场地小,运输通道无需混凝土硬化,仅采用块石换填,面层铺碎石,道路承载力达到8.5t/m2以上即可满足要求,节省预制场建设成本。安全性高:载重可自由组合,在装备制造业、石油、化工、海洋石油、桥梁建造等工程领域应用广泛。
图1SPMT出运沉箱
经过工期、成本、现场地质条件综合必选,我们最终选择采取第二种方案即SPMT龙门吊设备实现起吊、运输一体化陆地平移方案。
三、施工工艺
1、设备选型
本工程直立式护岸主体采用钢筋混凝土预制沉箱14件,单个沉箱长×宽×高为12.45×10×9.7m,单个沉箱重686t。门架总重约210吨。本工程SMPT车组选用2个PPU(390)、32轴线模块车(4个6轴线,2个4轴线),额定载重量为1152t,SPMT负荷率(210+686)/1152×100%=77.78%。满足安全使用要求。
SPMT主要技术参数如表
2、作业场地准备
现场提供平整后的场地20×30m进行SPMT门架组装。SPMT门架系统整体横向行驶通道不小于20m,SPMT车组轮宽为2.5m,沉箱两侧各修建不小于4.5m的行驶辅路,辅路采用块石换填,路面坡度小于2%。承载力不小于8.0t/m2。
3、SPMT门架组装
(1)SPMT组装流程为:SMPT车组拼装→安装门架底座→安装门架立柱→吊装门架纵、横梁→吊具安装。
(2)采用70吨汽车吊对SPMT车组进行现场安装。通过连接SPMT模块车的液压系统、电气系统等拼装完成2个PPU(390)、32轴线模块车组。对SPMT进行电器标定,SPMT车组进行调试验收,确保整个SPMT系统良好状态。
(3)调整两列SPMT车组处于对称位置,使其横向间距为13430mm,然后制动,安装门架,门架底座设置防滑胶垫,调整各车组平台高度至1350mm,使用吊机安装门架底座及立柱,并用螺栓将其相互紧固,最后使用吊机安装门架横梁、纵梁等设备。
4、沉箱装载
(1)SPMT操作人员控制车组分别驶入沉箱的两侧辅道。通过SPMT“八字”、“斜行”行使模式调整车板位置,使SPMT门架系统纵横向中心对准沉箱纵横向中心,位置偏差不大于10mm。SPMT门架系统对位完成后,调整专用吊具中心对准沉箱吊点中心,位置偏差小于5mm。调整吊具的高度使得钢丝绳高度处于沉箱吊点高度便于安装插销,将每个吊点插销插入钢丝绳,并对插销进行锁紧,对钢丝绳进行预紧,检查所有吊点吊具安装完成,各项准备工作完成。
(2)操作人员控制SPMT将沉箱整体缓慢提升。SPMT车板受力按照压力表上每增加3MPa为一阶段提升,每一阶段提升时必须有专人监控并检查沉箱4个吊点、门架系统及SPMT车组的受力情况。
(3)沉箱提升约50mm后停止顶升,检查SPMT动力模块均衡(悬挂)油压表,各压力表之间的读数偏差不大于8%,单个压力表最大读数不得超出23MPa,使用遥控器上的单点顶升、下降功能微动调整各个压力表读数,使所有压力表读数达到要求。提升完毕后,静置10分钟,检查各部位受力情况,检查门架系统及SPMT车组正常后开始启运。
5、沉箱运输
(1)提升装车完毕,检查SPMT系统及沉箱一切正常。SPMT操作人员及协助观察人就位,确认一切正常后,开始启运,运输速度按下表控制。
运输速度控制表
(2)模块车起步时,应缓慢匀速加油门,最终以0.1m/s的速度匀速行驶,监控人员需严密监测PPU-390控制面板SPMT运行数据、车组的运输状况、沉箱装载情况,检查路面强度,是否有下陷或隆起等情况,并实时汇报运输班长,班长综合各项反馈数据及现象进行调节。
6、沉箱卸车存放
(1)运输车组驶入出运码头,全车制动,检查并确认一切无误后,操作手操作控制车板整体下降,操作SPMT进行降板直至沉箱落地,下降时按3MPa为一阶段,分阶段下降,下降过程必须专人监控,严禁一次到位。
(2)沉箱底座全部触地且全部重量由地面承载后,检查沉箱、地面耐压情况,无异常情况后解除吊具上的插销。举升SPMT,需保证门架处于垂直状态,收起吊具的钢丝绳并固定,操作SPMT纵向行走驶离沉箱。
四、结语
通过我司茂名博贺清洁能源物流基地造陆项目中采用SPMT+门架吊具工艺的实际应用,我们认为,较传统气囊及滑道等出运方式,该工艺可以灵活拼组以适应不同吨位的载重需求,轮轴负荷均匀,地基承载力要求不高,转弯半径小转向灵活,且SPMT系统场地适应性强,占地面积小,对构件出运顺序调整适应力强;纯机械自动化操作,安全有保障,施工效率高,本工程14件沉箱在8天内完成全部出运安装工作,大大节省了工期。
参考文献:
[1]高兆鑫.SPMT在LNG模块装船过程中的应用[C].石油工程建设,2016(6):37-41
[2]陈冲海,刘春洋,段昌勇.SPMT在混凝土预制构件出运中的应用[J].中国港湾建设,2017(9):81-84