多約束條件下大橋0號(hào)塊支架安拆技術(shù)

龔美，董樂安，吳明威，劉冬冬

多約束條件下大橋0號(hào)塊支架安拆技術(shù)

龔美1，董樂安2，吳明威3，劉冬冬3

（1.貴州省交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督局，貴州貴陽550081；2.北京華通公路橋梁監(jiān)理咨詢有限公司，北京100000；3.中交第二航務(wù)工程局有限公司，湖北武漢430012）

赤石大橋0號(hào)塊支架為三角支架形式，單片支架體積大重量大，且位于180 m高空，安裝拆除過程安全風(fēng)險(xiǎn)較大，且在施工過程中受到主梁、掛籃、塔柱、下塔柱電梯、上塔柱電梯以及電梯換成平臺(tái)多種因素的影響，約束條件較多，安裝拆除前需制定合理的方案。結(jié)合赤石大橋0號(hào)塊支架安拆施工，介紹此類支架的安拆方法，利用多組卷揚(yáng)機(jī)配合塔吊安全便捷地完成支架的安拆工作。

支架；多約束；安裝；拆除

1 支架概況

赤石大橋0號(hào)塊支架主要承擔(dān)掛籃拼裝支撐平臺(tái)及0號(hào)塊懸臂段的澆筑任務(wù)。支架結(jié)構(gòu)形式為附墻三角支架，單側(cè)共布置10片，每?jī)善g設(shè)置平聯(lián)斜撐，鋪設(shè)分配梁后形成掛籃安裝的操作平臺(tái)。支架掛籃主梁結(jié)構(gòu)見圖1。

2 支架安裝

2.1 支架安裝吊點(diǎn)設(shè)計(jì)

三角支架加工采用單片在加工平臺(tái)上整體焊接加工工藝。單片支架吊裝采用2條等長(zhǎng)6 m鋼絲繩進(jìn)行吊裝，吊點(diǎn)位置要求三角架起吊后頂端橫梁處于水平位置。計(jì)算確認(rèn)吊點(diǎn)位置，將支架前端支點(diǎn)固結(jié)，模型只在重力作用下平衡，前端固結(jié)支點(diǎn)內(nèi)力為：支座反力F（即為支架重力），彎矩W，列出平衡方程：W-Fx=0，由此可求得三角架重心的位置為：X=W/F=630.9/57.6= 10.9 m。實(shí)際安裝過程中吊點(diǎn)選擇為了便于支架牛腿與預(yù)埋鋼板的焊接，支架前端稍微向下傾斜。

2.2 支架安裝

支架1單片重6 685 kg，支架2單片重7 032 kg。結(jié)合起重設(shè)備性能分2種情況進(jìn)行安裝：一種為一次性焊接完成單片支架全部桿件整體安裝，另一種為加工時(shí)減少平聯(lián)斜撐數(shù)量以滿足吊裝性能和支架吊裝剛度為原則，待安裝完成后再焊接剩余平聯(lián)斜撐。

支架安裝方法及順序：支架安裝采取單片三角架整體吊裝定位后與塔身埋件進(jìn)行焊接，單榀支架體積較大，為了保證安裝過程穩(wěn)定，安裝順序需依次安裝相鄰兩榀支架，以便支架間平聯(lián)能夠及時(shí)焊接。

圖1 支架結(jié)構(gòu)圖Fig.1Support structure

2.3 支架安裝質(zhì)量安全控制要點(diǎn)

1）支架垂直度控制方法：安裝前在上下預(yù)埋鋼板上放樣出支架安裝位置的軸線，安裝時(shí)使支架桿件的軸線與預(yù)埋鋼板的設(shè)計(jì)軸線位置重合。

2）支架頂端主縱梁水平標(biāo)高控制方法為：支架定位時(shí)測(cè)量支架主縱梁根部和前端位置的標(biāo)高，兩個(gè)標(biāo)高相吻合，支架水平。利用手拉葫蘆調(diào)整上下兩個(gè)支點(diǎn)的位置來調(diào)整標(biāo)高。

3）支架與縱橋向軸線平行控制方法為：支架定位時(shí)測(cè)量支架主縱梁根部和前端位置的兩個(gè)橫橋向偏位值，兩者相等，支架安裝平順?？衫迷谥Ъ芮岸税惭b纜繩的方法來調(diào)整支架的偏位。

4）安全注意事項(xiàng)：相鄰支架安裝完成后需及時(shí)焊接支架間平聯(lián)斜撐，確保支架穩(wěn)定；主受力焊縫需進(jìn)行超聲波探傷；支架安裝完成后需堆載預(yù)壓。

3 支架拆除總體思路

待1號(hào)塊混凝土澆筑完成2號(hào)塊施工前，掛籃需下放1 m行走3 m，進(jìn)行掛籃的第二次安裝，由于掛籃前橫梁和中橫梁與支架間的空間不足1 m，掛籃下放受影響，所以在掛籃下放之前需進(jìn)行支架的拆除，而掛籃行走3 m進(jìn)行主縱梁5的安裝時(shí)又需要支架來作為安裝平臺(tái)。因此0號(hào)塊支架拆除的總體思路為：將支架分成2次進(jìn)行拆除，在0號(hào)塊懸臂段混凝土澆筑完成1號(hào)塊施工前先行拆除支架的前半部分，留后半部分作為掛籃二次安裝的平臺(tái)，后半部分待掛籃行走出支架后進(jìn)行拆除。支架分二次拆除的切割位置見圖2。

圖2 支架二次拆除切割位置圖Fig.2Thecuttingpointofthesupportsecondarydemolition

4 0號(hào)塊支架拆除約束條件

4.1 拆除設(shè)備

由于拆除時(shí)空間受限，在拆除過程中不能夠直接利用塔吊作為拆除的起重設(shè)備，需采用卷揚(yáng)機(jī)輔助拆除，但支架位于180 m高空，現(xiàn)場(chǎng)卷揚(yáng)機(jī)受容繩量限制無法直接將支架下放到地面，所以在拆除過程中需要卷揚(yáng)機(jī)輔助拆除，然后空中倒換拆除設(shè)備最終利用塔吊下放支架。

4.2 電梯障礙

為了提供人員上下的通道，在索塔下塔柱布置1臺(tái)雙籠電梯，在索塔上塔柱左右幅各布置1臺(tái)單籠電梯，3臺(tái)電梯均距離0號(hào)塊支架較近，拆除過程中容易發(fā)生碰撞損壞電梯，所以在拆除方案中必須制定限制措施，防止碰撞損壞電梯。電梯與支架位置關(guān)系見圖3。

圖3 支架拆除約束條件Fig.3The constraint of support demolition

4.3 換乘平臺(tái)障礙

由于索塔高度較高，并受塔身結(jié)構(gòu)限制，上下塔柱電梯之間需設(shè)置換乘平臺(tái)，換乘平臺(tái)位于0號(hào)塊支架的底部位置，在0號(hào)塊支架拆除時(shí)可作為支架下牛腿切割的平臺(tái)，但是由于距離較近在拆除過程中易發(fā)生碰撞破壞，所以在拆除時(shí)需制定限制措施，防止損壞換乘平臺(tái)。兩者位置關(guān)系見圖3。

4.4 拆除時(shí)操作平臺(tái)的限制

在支架拆除前，附屬結(jié)構(gòu)已全部拆除，支架拆除的過程中，人員的通道及操作平臺(tái)較簡(jiǎn)陋，只能利用三角架的主縱梁以及平聯(lián)作為支架拆除的通道和平臺(tái)。所以在拆除過程中做好施工人員的防護(hù)。

4.5 預(yù)留孔較多

在支架拆除過程中，起重設(shè)備的鋼絲繩以及割具均需通過澆筑好梁段上的預(yù)留孔下放至拆除現(xiàn)場(chǎng)，特別是支架拆除鋼絲繩的預(yù)留孔，支架在割除后需向指定的方向傾斜或偏移，這就要求預(yù)留孔的位置準(zhǔn)確。另外由于采用了卷揚(yáng)機(jī)輔助拆除，所以每個(gè)預(yù)留孔的位置均需安裝導(dǎo)向滑車以保護(hù)鋼絲繩。

5 支架拆除

5.1 前端支架拆除

拆除順序：根據(jù)所埋設(shè)預(yù)留孔均在支架垂直方向向橋梁右側(cè)偏移（偏移約20～30 cm），為了避免支架切割完下放時(shí)與相鄰的支架產(chǎn)生碰撞，所以首次拆除前端支架時(shí)采用從右到左依次拆除，另外首次拆除時(shí)前端支架均在電梯及換乘平臺(tái)的外側(cè)，否則會(huì)與其發(fā)生碰撞。

拆除方法：支架前端采用塔吊吊裝，切割部位采用5 t卷揚(yáng)機(jī)吊裝，卷揚(yáng)機(jī)安裝在掛籃上，通過導(dǎo)向滑車將鋼絲繩掛設(shè)在支架切割點(diǎn)處，使塔吊和卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩受力，然后對(duì)支架平聯(lián)、主斜撐及主縱梁進(jìn)行切割。割除順序?yàn)椋合雀畛p槽鋼平聯(lián)，割除時(shí)沿45毅斜面進(jìn)行割除，防止割除后下放時(shí)平聯(lián)相互碰撞，然后割除三腳架的主斜撐，最后返回支架頂層割除最后的支架主縱梁，全部割除完成后，卷揚(yáng)機(jī)先行下放，下放一定高度后提升前端塔吊吊點(diǎn)，卷揚(yáng)機(jī)下放鋼絲繩，利用前端塔吊吊點(diǎn)將割下的支架提升至掛籃前端平臺(tái)，然后拆除卷揚(yáng)機(jī)吊點(diǎn)，利用塔吊將支架下放至地面。拆除過程見圖3、圖4。

圖4 支架首次拆除示意圖Fig.4The first demolition of the support

5.2 后端剩余支架拆除

拆除方法：后端支架拆除采用4臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)和1臺(tái)塔吊配合進(jìn)行，拆除過程中需進(jìn)行2次吊裝體系轉(zhuǎn)換和2次空間位置轉(zhuǎn)換，最終將支架轉(zhuǎn)換至主梁以外塔吊吊裝后下放地面，具體過程為：

1）首先在支架上焊接6個(gè)吊耳，尾部2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩受力；前端2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)和塔吊鋼絲繩放松。

2）切除支架平聯(lián)斜撐及主梁，先切除平聯(lián)，再切除下支架底口，最后切除支架頂口，切除后尾部2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)先行受力，此時(shí)受力體系為尾部2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，支架仍處于換乘平臺(tái)范圍之內(nèi)無法下放。

3）緩緩收緊前端2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，尾端2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)及塔吊同時(shí)緩緩放松鋼絲繩，支架隨前端2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)受力向外側(cè)（支架前端）偏移。若下放時(shí)與電梯轉(zhuǎn)換平臺(tái)沖突，可上提支架，并重復(fù)以上步驟。受力體系轉(zhuǎn)換為前端2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，通過此過程支架縱向移出換乘平臺(tái)范圍。

4）當(dāng)支架移動(dòng)至前端2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)正下方后（此時(shí)支架已移除換乘平臺(tái)范圍），前端2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)下放適當(dāng)高度，尾部2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)及塔吊尾隨下放，下放高度適當(dāng)后緩慢提升塔吊，將受力體系轉(zhuǎn)換至塔吊上，支架同時(shí)在橫橋向范圍內(nèi)移出主梁梁底。塔吊提升解除4臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩，最后直接下放至地面。

5）注意事項(xiàng)：在拆除距離3臺(tái)電梯附近的4片支架時(shí)，需在支架上設(shè)置橫向約束（采用葫蘆固定至相鄰支架上），防止下放過程中左右方向擺動(dòng)碰撞電梯。后端支架拆除過程示意圖見圖5。

5.3 拆除要點(diǎn)及關(guān)鍵控制點(diǎn)

拆除要點(diǎn)：通過兩組卷揚(yáng)機(jī)和1臺(tái)塔吊3個(gè)受力體系的轉(zhuǎn)換來拆除支架，受力點(diǎn)布置應(yīng)合理。

關(guān)鍵控制點(diǎn)：預(yù)留孔位置控制精確；施工過程防護(hù)措施應(yīng)控制到位。

6 結(jié)語

在超高空大型鋼結(jié)構(gòu)支撐架臨時(shí)工程的安拆過程中，受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，在安拆過程中存在多方面的約束條件，給安拆方案的制定帶來了較大麻煩，同時(shí)由于作業(yè)空間較為簡(jiǎn)陋也帶來了較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。本文通過對(duì)實(shí)際工程安拆經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)旨在為類似工程提供參考意見，在方案的編制過程中首先要明確約束條件，根據(jù)相應(yīng)的約束條件制定合理的安拆辦法。赤石大橋0號(hào)塊支架拆除的主要宗旨是：通過被拆除支架吊裝受力點(diǎn)體系的轉(zhuǎn)換來達(dá)到被拆除支架空間位置的轉(zhuǎn)換。

圖5 支架二次拆除示意圖Fig.5The second demolition of the support

[1]湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院.赤石特大橋兩階段施工圖設(shè)計(jì)[R].2010.

Hunan Provincal Communications Planning,Survey&Design Institute Co.,Ltd.Construction drawing design of two phases Chishi Bridge project[R].2010.

[2]中交武漢港灣工程設(shè)計(jì)研究院有限公司.赤石大橋7號(hào)、8號(hào)墩主梁施工掛籃設(shè)計(jì)圖[R].2012.

CCCC Wuhan Harbour Engineering Design and Research Co.,Ltd. Design drawing of hanging basket for Chishi Bridge No.7 and No.8 main girder construction[R].2012.

[3]中交武漢港灣工程設(shè)計(jì)研究院有限公司.赤石大橋主7號(hào)、8號(hào)索塔0號(hào)塊支架設(shè)計(jì)圖[R].2012.

CCCC Wuhan Harbour Engineering Design and Research Co.,Ltd. Design drawing of No.0 block support for Chishi Bridge No.7 and No.8 main cable towers[R].2012.

[4]中交第二航務(wù)工程局有限公司.赤石大橋0號(hào)塊施工方案[R]. 2012.

CCCC Second Harbour Engineering Co.,Ltd.Construction scheme of Chishi Bridge No.0 block[R].2012.

[5]中交第二航務(wù)工程局有限公司.赤石大橋0號(hào)塊支架安拆方案[R].2012.

CCCC Second Harbour Engineering Co.,Ltd.Installation and demolition scheme of Chishi Bridge No.0 block support[R].2012.

[6]JGJ 276—2012，建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范[S]. JGJ 276—2012,Technical code for safety of lifting in construction [S].

Installation and demolition technology of No.0 block support with multi-constraints

GONG Mei1,DONG Le-an2,WU Ming-wei3,LIU Dong-dong3
（1.Guizhou Traffic Construction Quality Supervision,Guiyang,Guizhou 550081,China; 2.Beijing Huatong Highway&Bridge Supervision&Construction Co.,Ltd.,Beijing 100000,China; 3.CCCC Second Harbour Engineering Co.,Ltd.,Wuhan,Hubei 430012,China）

The support of Chishi Bridge No.0 block is the triangular form,with big size and heavy weight and 180 m off the ground,the installation and demolition of the support is a risky work,it is influenced by the beam,movable suspended scaffolding,bridge pier,elevator and the elevator platform during the work,there are many constraints during the installation and demolition,and need to make a reasonable plan before the installation and demolition.Combined with the installation and demolition construction of Chishi Bridge No.0 block support,we introduced the installation and demolition method of this support,using hoists and tower crane to demolish the support safely and convenient.

support;multi-constraints;installation;demolition

U445.35

B

2095-7874（2017）09-0066-04

10.7640/zggwjs201709014

2016-12-12

2017-02-16

龔美（1982—），女，貴州貴陽人，高級(jí)工程師，土木工程專業(yè)。E-mail：23506395@qq.com