A cross-beam is hoisted between the twin spans A deck section arrives by barge A deck section being inched along the falsework truss California Bay Bridge Close-up view of strand jack Detail view of a pair of deck section cradle jacks Hydraulics play a key role in erecting new San Francisco Bay Bridge Lifting cables visible emerging from top of a strand jack Operating sequence for strand jack lifting San Francisco - Oakland Bay Bridge The controller can be programmed for desired lift scenarios The operating sequence of a strand jack

液压设备在修建新旧金山海湾大桥中的重要作用

Customer: 
American Bridge/Fluor 合资公司
Location: 
加利福尼亚

 

加利福尼亚人喜欢做大事,目前在建的新旧金山—奥克兰海湾大桥据称是该州历史上最大的公共工程项目。

自锚式悬索跨
新桥的标志性部分由American Bridge 和Fluor (ABF) 的合资公司承建,是一座

长达1263 英尺的自锚式悬索跨。与主钢缆端部锚固并处于张力的传统悬索跨不同,自锚式悬索跨使用的单条连续主钢缆形成锚固在(穿过)环跨两端桥面的一个环,该环最终越过支撑塔。因此,桥跨处于压缩状态。

鉴于自锚式悬索跨的性质,桥面必须首先完工,然后安放主钢索并锚固在桥面上。这种方法需要使用临时支架支撑桥面直至主钢索和吊索安装完成。本项目中,需要约18,000 吨钢材修建所需的临时支架。

液压设备用于安装桥面
这座桥需要建造成支架与桥面合为一体(OBG) 。先使用驳船将各段桥面运送至尽可能靠近设计的位置,然后使用巨型驳船上安装的提升能力近2000吨的起重机将其提升到临时支架桁架上。桥面段并不是直接放在桁架上,而是安放在特殊的托架上。“每个托架用作大型橇架在推动OBG  期间进行支撑,” ABF 的Dan Hester 解释说。

通过ABF 专门设计和制造的“推架”沿临时支架桁架推动位于托架上的桥面段。推架包括十英尺行程的液压千斤顶,以夹住加释放的方式沿桁架逐步移动,直至桥面段达到其最终位置。ABF 的Nick Greco 称:“推动每个桥面段到位需要约一天时间,完全安放和安装每个桥面段需要约一周时间。”

提升或推动巨大的桥面段(通常每段超过1000 吨)所需的时间不尽相同,取决于其驳船转运位置和其设计位置的距离。Hester 说:“安装部分桥面段只需推动几米,因为他们非常靠近最终位置。”考虑到其巨大的尺寸,更适合将OBG 放置在距接缝几英寸的位置,然后使用推架上的液压千斤顶和Enerpac 千斤顶调整构件的朝向、斜率等进行连接。从设置第一根螺栓开始到使整个结构连接牢固需要约六个小时。全部完成焊接和螺栓连接需要几周时间。”

现场已有一段桥面安放在了托架上,Hester 解释说:“托架底部表面使用抛光不锈钢,托架在Teflon® 垫上滑动。因此,实际滑动面是Teflon® 层上的不锈钢。由此产生的摩擦系数约为0.08。”桥面段到达最终位置后,使用“顶帽”调整OBG 的位置,同时使用四对400 吨6 英寸行程的液压千斤顶支撑托架。

千斤顶用于将OBG 与之前已安装的OBG 对齐,然后制作接头。据Greco 解释,使用螺栓和周边焊接将OBG 与之前的前面段连接。所需“顶帽”的数量不尽相同,因为桥面段不完全相同。“连接期间还对千斤顶压力进行连续监控,以确保不超过临时支架桁架的承受能力,” Hester 说道。

钢索千斤顶提升横梁
新的桥跨实际上有两条平行的桥面(见标题照片),各自有五条车道。间隔的横梁部分提供了所需的稳定性和刚性。结构侧面有安装点,用于安装连接平行跨的横梁。

受Yerba Buena 岛附近的潮汐限制,无法使用之前提到的巨型起重机将两条最西侧的横梁安放在平行跨之间。据Greco 解释,ABF 设计并生产了一个龙门结构用于提升起重机无法安装的部分横梁。龙门结构跨越两座桥跨桁架,支撑一个横向移动的车架实现X-Y 向定位。

ABF 选取了Enerpac 整体解决方案事业部建造的新型拉索千斤顶作为龙门结构的提升机构。

两台660 吨钢索千斤顶各自采用电子控制,并通过网络与数字控制器连接。该千斤顶是智能设备,具备内置传感器,与控制器实现闭环运行,其移动的同步精度达  0.04 英寸以内。除了行程和载荷报警,控制器还提供各个行程和载荷读数。

从桥面段的准确定位到横梁的精确提升,最新的液压设备保障了海湾大桥自锚式悬索跨的顺利施工。近期将发布的一篇文章将详细说明数字控制液压设备在桥跨525 英尺悬索塔施工中的作用。

Peter Crisci 是Enerpac Integrated Solutions 美洲地区的业务负责人(www.enerpac.com)。

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旧金山—奥克兰海湾大桥American Bridge 对旧金山—奥克兰海湾大桥来说并不陌生,这家公司于1936 年修建了旧桥(现仍在使用)。但旧桥的一段在1989 年地震中遭到了严重损坏。经过长时间的研究和考虑,州政府确定从长期来看旧桥维修和抗震改造的成本比修建新桥更高。

新的悬索跨融入了多项抗震特性,部分设计极为独到。例如,桥面段之间插入了“铰接管梁”。地震期间,这些梁作为可更换的“熔断器”,吸收地震能量。如果梁在地震中损坏,可以立即更换。