天津港南疆散貨物流中心長廊膠帶輸送機，西起天津港散貨物流中心，東至南疆港煤碼頭和焦炭碼頭，膠帶輸送機長9.2 km，為國內(nèi)同類輸送機中最長；在環(huán)境保護的條件下，從物流中心運輸煤和焦炭到南疆港煤和焦炭碼頭，年運輸量為3 500萬t．運輸能力國內(nèi)第一。
1、工程概況
    天津港南疆散貨物流中心長廊膠帶機為雙曲線長跨度輸送機。輸送機自物流中心堆場起，以曲率半徑3 000m的平面曲線，跨越大沽排污河后，再以曲率半徑4 000 m的平面曲線，跨越海河人�？冢�長廊膠帶機在高架棧橋上宛如一條巨龍飛舞，直抵南疆港煤碼頭和焦炭碼頭。
   長廊輸送機高架棧橋分雙路棧橋和單路棧橋。雙路棧橋上焦炭輸送機和煤輸送機并列而行，長約7.5 km。單路棧橋分煤單路棧橋和焦炭單路棧橋，煤單路棧橋長1.71km，焦炭單路棧橋長約0.4km。
    棧橋結(jié)構(gòu)為輕型桁架結(jié)構(gòu)，全線共有365跨桁架，鋼結(jié)構(gòu)總計12 000 t。煤輸送機總長為9.21 km，輸送機采用頭尾雙驅(qū)動。煤的年運輸量為2500萬t，焦炭年運輸量為1 000萬t。
2、施工技術(shù)難點
    (1)長廊膠帶輸送機是長距離雙曲面
    本工程是雙曲線長跨度輸送機。一般情況下，港口單條輸送機不超過2 km。距離越長，輸送機的施工精度越難保證；加上雙曲面的結(jié)構(gòu)形式，在此之前，長距離雙曲面輸送機沒有施工先例，只能在施工中摸索和創(chuàng)新。
    (2)水上大跨度鋼棧橋不能用起重船吊裝作業(yè)
    鋼棧橋典型跨度有24m、30m、36m、50m、68m等，其中最大跨度為跨海河人�？诘匿摋�橋，共有三跨，每跨長68m，寬8.4m，重近200t。由于海河人海口水位較淺(淺處不足2.5m)，無法采用起重船吊裝作業(yè)，施工難度很大。
    (3)施工環(huán)境差
    焦炭碼頭和煤炭碼頭坐落在天津港靠海側(cè)新吹填的地域，沿途大多是蝦池、深坑，施工環(huán)境很差，沒有適宜的作業(yè)場地和施工道路。施工平面示意圖見圖1。
3、安裝技術(shù)
    根據(jù)施工現(xiàn)場條件的不同，陸域鋼棧橋安裝采用整體吊裝和鋼構(gòu)件散裝兩種方式。
    根據(jù)海河口的施工條件，采用在海河中搭設(shè)木棧橋，木棧橋上搭設(shè)滿堂腳手架，桁架拼裝完成后，利用牽引法直接將桁架牽引到安裝位置。
    長廊膠帶輸送機的施工，強化曲線段的基礎(chǔ)測量和安裝精度控制，確保長距離雙曲面輸送機設(shè)備系統(tǒng)運行正常。
3.1陸域鋼棧橋安裝
    以典型跨24m為例簡述如下：
    (1)支架安裝
    安裝前，先確認橫向和縱向中心線定位，再復(fù)核支架外形尺寸（寬、高、對角線等）．符合設(shè)計和標準規(guī)定后進行安裝。若支腿的直線度產(chǎn)生偏差，要對支腿進行校正。支架吊裝如圖2所示。
    (2)地面拼裝整體吊裝
    把24 m桁架在地面拼裝成一個整體并焊接完成后，用履帶吊將桁架整體吊裝到支腿上。設(shè)置專門的基礎(chǔ)平臺作為拼裝場地，見圖3。
    桁架在拼接過程中，拱度最高點必須設(shè)置一個支撐，用來控制最高點的拱度。桁架在連接前，復(fù)核中間段的拱度。
    拱度計算的曲線方程式為：式中：r為拱度，mm。
    6m和18m處拱度為28 mm，12m處拱度為37 mm。
    調(diào)節(jié)拱度達到技術(shù)要求后再進行焊接。拱度測量采用水平儀讀數(shù)對比法。
    (3)鋼構(gòu)件散裝
    在排污河段和池塘段的鋼棧橋安裝，只能用散裝方法施工。
3.2跨海河入�？诘匿摋�橋安裝
     根據(jù)起重船無法作業(yè)及施工期間要確保航道暢通的現(xiàn)場實際情況，在海河內(nèi)沿長廊膠帶輸送機縱向搭設(shè)木棧橋，上面鋪腳手架進行牽引。首先是給木棧橋補樁，木棧橋的寬度與基礎(chǔ)等寬，木棧橋的承載力為50 t汽車吊能夠在上面拼裝作業(yè)。在木棧橋上搭設(shè)腳手架平臺并留出桁架的預(yù)拱度。在平臺上進行桁架的拼裝，同時隨時檢測預(yù)拱度的變化，隨時調(diào)整。平臺示意見圖4。
    每榀桁架重量約200 t，在每片側(cè)榀設(shè)置滾輪12個，牽引時采用2臺5t卷揚機在前頭牽引，尾部使用8t卷揚機后拉。
    桁架重量主要是平臺兩側(cè)的軌道承受，軌道的兩頭搭在橋墩上，“滿堂紅”腳手架與橋墩形成一個整體，每個68 m跨的腳手管數(shù)755根，腳手架在軌道敷設(shè)位置做強化處理，橫向鋪檔木，檔木橫跨三排腳手架，在檔木上滿鋪腳手板，增大受力面。由于腳手架形成整體結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)計算，每根腳手管滿足牽引裝置的穩(wěn)定性要求。
    鋼桁架拼裝完工后，用4個100 t千斤頂在四角將整個桁架頂起，撤去拼裝時使用的中間支撐，在桁架處于自由狀態(tài)下進行預(yù)拼裝檢驗，檢驗合格后在軌道上加設(shè)滾輪。由于桁架側(cè)榀的下主梁呈拱起狀態(tài)，但軌道在牽引時必須保持水平，因此滾輪上加設(shè)相應(yīng)輔助設(shè)施保持側(cè)榀的拱度。
    牽引前對木棧橋進行壓載試驗。通行航道兩側(cè)3m范圍內(nèi)荷載為8 t/m2，堆載高度4.0 m；棧橋兩側(cè)部位荷載為2 t/m2，堆載高度1.5 m。壓載時，在棧橋上布置12個沉降觀測點，每6h觀測1次，并詳細做好沉降觀測記錄。壓載24h后卸載，如果沉降量符合要求則進行牽引(見圖5)。
    在牽引過程中，兩臺牽引用卷揚機同步作業(yè)，后部制動用卷揚機放松。牽引時隨時測量桁架的沉降情況，控制牽引的速度。
3.3長廊膠帶輸送機安裝
3.3.1安裝前的主要準備工作
    檢查鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、長廊的定位軸線、基礎(chǔ)軸線和標高、螺栓孔位置等是否符合設(shè)計要求；對設(shè)備基礎(chǔ)標高進行復(fù)核，依據(jù)每個基礎(chǔ)標高的測量結(jié)果，制作相應(yīng)的墊鐵；明確膠帶機支腿的位置，將鋼棧橋圖和膠帶機基礎(chǔ)圖結(jié)合起來，把每個支腿的位置在每一跨鋼棧橋上表示清楚，以確保膠帶機支腿定位準確；用全站儀從起點開始引測確定膠帶機中心線，進而確定膠帶機支腿螺栓孔的位置。
3.3.2膠帶機支腿定位測量
    長廊輸送機不但單機長，且在平面上形成兩段圓弧，這就對皮帶機支腿的測量提出了更高的精度要求，特別針對曲線段的測量，盡管輸送機每條支腿都有坐標點，但如果全部采用全站儀單獨定位，不僅鋼棧橋安裝時測量的定位點用不上，而且還將帶來測量偏差的累積。測量方案如下：
    (1)直線段測量
    以業(yè)主提供的控制點為基準點，直線段一次測量距離約500 m，選擇就近的控制點，先抽測鋼結(jié)構(gòu)中心線是否吻合，再將前、后兩點穿直線，中間設(shè)置加密的輸送機控制點，一般12 m做一個輸送機的中心點，用來控制輸送機的安裝。
    (2)曲線段測量
    以曲線段l為例，如圖6所示，已有控制點僅有業(yè)主提供的T117和C3兩點，以及在鋼桁架安裝時每120m提供的控制點。
    以坐標原點T117為測點，G3點為后視。當有皮帶機支腿坐標時，在固定支墩上選擇合適的點作為控制點，此段可選擇3點，引到鋼桁架上，以鋼桁架上的這3點作為控制點進行測量放線；當皮帶機支腿坐標不準或沒有坐標值時，先復(fù)測鋼桁架的中心線，即復(fù)測每24 m基礎(chǔ)上的中心點，將中心點返到鋼桁架上作為24 m鋼桁架上部的中心線，將中心點往外弧側(cè)返1900 mm即為焦炭皮帶機中心點。
    應(yīng)用坐標測量時，根據(jù)相應(yīng)坐標值每24 m使用坐標定兩對坐標，一對為內(nèi)弧坐標，一對為外弧坐標，用漁線拉直，測量其余3對點與漁線的垂直距離即可確定點的偏差值；無坐標測量時，根據(jù)皮帶機的中心點往左右各返1050 mm即為每24 m皮帶機圓弧點。
    測量曲線段時，由于坐標直接定位在支腿的中心點上，測量點在支腿安裝時被覆蓋，因此在測量時將中心點定出后，沿皮帶機縱梁方向引出70 mm左右，以此點作為今后復(fù)核皮帶機中心線的依據(jù)�？梢�12 m做一對或24m做一對。測量過程中必須保證同一臺設(shè)備、同一個測量人、使用相同的標準方法進行測量。
3.3.3安裝工藝要點
    (1)膠帶機支腿、托輥架等鋼結(jié)構(gòu)安裝
    將膠帶機中心線返到鋼結(jié)構(gòu)棧橋上，復(fù)核支腿固定螺栓孔位是否符合要求，否則應(yīng)重新調(diào)整孔位以確保膠帶機中心線的準確。將支腿安裝到相應(yīng)位置，調(diào)整好水平度和垂直度后固定。曲線段上拖輥支架在內(nèi)弧側(cè)比外弧側(cè)高10，下托輥支架內(nèi)弧側(cè)比外弧側(cè)高60。
    (2)托輥安裝
    中間架和托輥支架安裝調(diào)整后安裝托輥，確保同一水平面的上托輥組在同一平面上。膠帶機回程膠帶上方的反托輥，待膠帶硫化完成后再安裝。所有落料點處均設(shè)置橡膠圈式緩沖托輥，在距落料滾筒30 m內(nèi)，布置具有螺旋自清結(jié)構(gòu)的回程托輥。
    (3)驅(qū)動裝置安裝
    以膠帶機縱橫中心基準線為準，嚴格控制安裝精度。安裝驅(qū)動滾筒架的標高比減速機、電動機基礎(chǔ)高5 mm。用吊機將滾筒安裝在支架上，驅(qū)動滾筒先安裝，找正、找平后固定。液力聯(lián)軸節(jié)安裝時把鏈槽內(nèi)雜質(zhì)全部擦拭干
凈，以保證同心度的精度。驅(qū)動裝置調(diào)整完畢后，進行地腳螺栓的二次灌漿。
    (4)張緊裝置安裝
    通過卷揚機調(diào)節(jié)張緊小車的位置，起到張緊長廊效
果。安裝調(diào)試的要點為張緊小車的軸向垂直度、水平度、直線度、軌道中心距，同時要考慮皮帶的伸長率。張緊裝置的初始拉緊力從額定拉緊力的80%開始，逐步增加到所需的拉緊力為止。
    (5)皮帶硫化
    ①硫化前的準備
    根據(jù)硫化機的耗電功率(64～90 kW)敷設(shè)相應(yīng)規(guī)格的電纜。搭設(shè)10m長、5m寬的硫化作業(yè)棚。皮帶卷筒安裝支撐架是可調(diào)的水平裝置，隨時控制調(diào)整皮帶卷筒的橫向移位，使牽引工作正常進行。
    ②皮帶牽引
    牽引時確保皮帶與膠帶機的中心線重合，曲線段采用導(dǎo)向輪控制牽引方向。由于長廊長7 575 m，不能一次牽引到位，因此分別以尾部、直線段二起點以及頭部為牽引點，以2 000m為限分段牽引，再使用卷揚機依次對接，連接成整體。
    ③皮帶硫化
    膠帶硫化接頭強度不小于膠帶強度的85%，硫化壓力為1.5. 2.8 MPa，硫化溫度為145℃。
    (6)長廊皮帶機的曲線段安裝
    該長廊皮帶機是目前世界上最長的帶兩段圓弧的皮帶機，圓弧半徑分別為3 000m和4000m，曲線段皮帶機支腿橫向延長線指向圓弧中心，因此在安裝時支腿間的間距內(nèi)弧側(cè)5.998m與外弧側(cè)6.002m不同，這需要精確測量放線確定。由于皮帶機受到張緊力，皮帶往內(nèi)弧收縮，為防止皮帶跑偏，保證其正常運行，上拖輥支架內(nèi)弧比外弧高10，下托輥支架內(nèi)弧比外弧高60。
    下托輥支架安裝在施工圖標注的眼位上（注意檢查支架眼位高度是否合適，試運行曾引起皮帶跑偏）；上拖輥支架安裝時，用水平尺定位傾斜角度，確保傾斜100由于支腿都指向圓心，因此安裝時要保證支腿間距和對角線相等。
    (7)翻轉(zhuǎn)裝置處跑偏的調(diào)整
    翻轉(zhuǎn)裝置在頭部和尾部各一個，頭部翻轉(zhuǎn)裝置將下弦皮帶翻轉(zhuǎn)過來，使上膠面（與焦炭接觸面）在中間段運行時始終向上，尾部翻轉(zhuǎn)裝置將下弦皮帶復(fù)位，即將上膠面翻轉(zhuǎn)向下，形成正常運行。在試運行時，兩頭翻轉(zhuǎn)裝置處跑偏，滾筒軸線和托輥支架調(diào)節(jié)不過來，經(jīng)分析，皮帶翻轉(zhuǎn)導(dǎo)致在滾筒兩邊受拉力不均，產(chǎn)生摩擦力大小不一，皮帶向摩擦力小的方向跑，造成皮帶跑偏。后在翻轉(zhuǎn)處各增加一個45°的壓輥和45a的托輥，解決了跑偏問題。
4、結(jié)語
   在9.2 km長廊膠帶輸送機的安裝過程中，成功解決了施工現(xiàn)場場地和道路差的難題及輸送機運行中的跑偏問題，順利安裝了跨海河的鋼結(jié)構(gòu)，確保了設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。特別是實施跨海河橋的鋼結(jié)構(gòu)牽引方案，不但解決了施工中的技術(shù)難題，也節(jié)約了施工成本。
   從施工過程控制、質(zhì)量檢查以及運行情況來看，長廊安裝施工質(zhì)量良好，受到業(yè)主、監(jiān)理單位的一致好評。設(shè)備的良好運行，緩解了煤、焦炭從堆場運至碼頭的交通壓力，保護了港區(qū)環(huán)境，也為業(yè)主創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。