斜拉橋索塔塔機附著安拆安全施工方法

楊洪慶

（福建六建集團有限公司，福建福州 350000）

0 引言

斜拉橋是將主梁用許多拉索直接拉在索塔上的一種橋梁，這種橋型跨越能力大，是大跨度橋梁的最主要橋型，索塔是斜拉橋主要的受力結(jié)構(gòu)之一。索塔的施工必用到塔機（塔式起重機，簡稱塔機），索塔的高度高、截面小，且索塔的外立面平滑，給塔機的附著安拆施工帶來較大難度。下面結(jié)合實例探討斜拉橋索塔塔機附著安拆安全施工方法。

1 工程概況

1.1 塔機工程概況

福建省南平市閩江大橋3#索塔塔機工程，位于福建省南平市閩江南岸，本工程在3#索塔東側(cè)安裝一臺F0/23B 塔機作為垂直運輸工具。塔機位于距3#索塔縱向中心軸線5.75 m和橫向中心軸線交叉處。該塔機是一種水平臂架、小車變幅、上回轉(zhuǎn)的自升式塔式起重機，臂長50 m。該工程大橋3#索塔使用高度124.9 m，塔機安裝總高133.5 m［過渡節(jié)（7.5 m）+41節(jié)（每節(jié)3 m）］，附墻裝置共3 道，附著位置分別在：3#索塔高度/塔機節(jié)數(shù)=39 m/11 節(jié)；69 m/21 節(jié)；93 m/29 節(jié)（高度從3#索塔承臺面起計）?，F(xiàn)場圖及塔機附著立面示意圖如圖1和圖2 所示。

1.2 索塔施工及塔機附著概況

圖1 現(xiàn)場

該索塔采用爬模施工，爬模架總高度為13.5 m，爬模每節(jié)4.5 m，爬模周期9 d，循環(huán)施工，索塔從下到上為變截面結(jié)構(gòu)，且雙索塔上部結(jié)構(gòu)往橋的中心收縮，索塔的附著面寬度從第一道的7.5 m 縮小到6.5 m，而附著間距（塔機中心到附著墻面的距離）卻由第一道的4.55 m 增大到第二道6.79 m 和第三道7.18 m。第二、三道附著的附著支座間距必須要有8 m 才能滿足附著桿角度的要求，因此第二、三道附著采用32#工字鋼橫梁兩端懸挑的形式（圖3），橫梁焊接在預(yù)埋在索塔外立面的鋼板上，并在橫梁側(cè)面和底面用工字鋼焊接三角撐加固。

2 附著安裝

2.1 附著安裝位置分析

當爬模架爬升達到塔機附著高度時，第一道可附著高度（爬模架底緣的高度，下同）為40.5 m；第二道可附著高度為72 m；第三道可附著高度為94.5 m。則第一道附著安裝高度低于爬模架底緣1.5 m；第二道附著安裝高度低于爬模架底緣3 m；第三道附著安裝高度低于爬模架底緣1.5 m。

2.2 難點分析

在附著安裝前，項目施工方要把附著支座和懸挑橫梁焊接在預(yù)埋的鋼板上；附著安裝時，爬模架已經(jīng)爬升到附著位置的上面一節(jié)位置，附著位置為懸空，且索塔外立面平滑，在沒有操作平臺的情況下無法完成焊接施工和附著安裝作業(yè)。

圖2 塔機附著立面示意

圖3 塔機第二、三道附著平面示意

2.3 安裝方案制定

從附著的安裝位置分析可知，附著的位置和爬模架底緣的高低差很小，爬模架的外圍是寬度1.2 m 的操作平臺，可以用下掛平臺的方法解決無操作平臺的難題。

支座和橫梁焊接、附著安裝時兩邊支座位置各下掛一個0.6 m×1.2 m 的掛籃，掛籃設(shè)置0.8 m 高的防護欄桿，掛籃的掛耳焊接在爬模架操作平臺最下端橫梁上，掛籃的位置要比附著的位置低0.6 m，以方便附著安裝操作，掛籃用50 mm×50 mm×5 m 的角鋼制作。從爬模架操作平臺設(shè)置一個爬梯下到掛籃，安裝人員站在掛籃里完成附著的安裝。

附著安裝時塔機臂架高于索塔，塔機可以作360°回轉(zhuǎn)，懸挑橫梁就位可用塔機吊到需要的位置后，兩端分別用一個1 t的手動葫蘆懸掛在爬模架上，用葫蘆調(diào)整到焊接位置先施點焊固定，再施滿焊焊牢，確定焊縫達到焊接要求后方可解除葫蘆。附著支座和加強肋板等不影響吊裝的裝置應(yīng)在地面焊接完畢，盡量減少在索塔上的焊接量。

附著框架由塔機自身吊裝完畢后安裝附著桿件，該附著三根桿件采用14#槽鋼格構(gòu)式結(jié)構(gòu)，一端的鉸接頭在地面已焊接好，先分別把這端與附著支座用銷軸鉸接，另一端待塔身垂直度調(diào)節(jié)好后分別與附著框架上的鉸接頭焊接牢靠。附著安裝完畢。

3 附著拆除

3.1 難點分析

附著拆除時塔機臂架已經(jīng)降到索塔之下，且拉索已經(jīng)張拉完畢。受索塔和斜拉索阻礙臂架旋轉(zhuǎn)的角度有限，拆除附著裝置時，塔機無法僅靠自身完成部件拆下后的吊除；附著拆除時索塔的立面已經(jīng)施工完畢，爬模架已經(jīng)拆除，附著位置無法跟安裝一樣從爬模架下掛掛籃作為操作平臺，這樣就增加了附著拆除的難度。

3.2 拆除方案制定

圖4 掛籃示意

圖5 卷揚鋼絲繩穿繞示意

針對上面分析的難點：無法靠自身吊除部件和無操作平臺。依據(jù)該附著結(jié)構(gòu)形式和索塔的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)來制定針對的解決方案。

查看項目部施工圖紙和索塔現(xiàn)場條件，索塔整體為變截面結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為空心，空心截面跟隨索塔截面變化，索塔頂面截面為6.5 m×3.5 m 洞口截面為3 m×1.5 m，索塔內(nèi)部南面墻壁從頂面到橋面入口處設(shè)置有爬梯，可供施工人員從索塔內(nèi)部爬到頂面。索塔頂部到橋面的高度為84 m。

塔機降塔前，在索塔頂面安裝一個扒桿，扒桿支撐焊接在頂面預(yù)埋鋼板上。橋面上安裝1 臺5 t 的卷揚機，卷揚機配備250 m 的鋼絲繩，鋼絲繩從索塔的橋面入口經(jīng)滑輪變向進入索塔內(nèi)部，從內(nèi)部穿到頂面扒桿再經(jīng)扒桿滑輪沿索塔外立面到附著位置。

附著拆除前，在要拆除附著桿平面上用鋼管搭設(shè)一個平臺供人行走和操作，并在下面一道附著桿平面上用鋼管平鋪一個平臺，平臺和附著桿平面一樣大小，平臺要搭設(shè)牢靠。

附著拆除時把卷揚鋼絲繩下放到附著位置，用鋼絲繩把附著靠索塔一側(cè)整體綁好并預(yù)拉緊；由項目部施工人員在搭設(shè)的平臺上割除附著橫梁等與索塔的焊縫，焊縫割除完后把平臺從索塔一側(cè)順序拆除，施工人員撤到塔機上；塔身側(cè)掛一個5 t 的葫蘆，用葫蘆拉住塔身側(cè)的附著桿，逐個把3 根附著桿與附著框連接的銷軸打出；卷揚機鋼絲繩漸漸往上拉，葫蘆也微微往上拉一點，待附著桿脫離附著框后再慢慢把葫蘆放松直到完全不受力的狀態(tài)把葫蘆解除；用卷揚把附著裝置（除附著框）整體吊放到下面一道附著搭設(shè)的平臺上，在平臺上用卷揚機、葫蘆和塔吊配合把各部件分解并吊到地面（駁船）上。附著框部件用葫蘆和塔機自身配合就可以拆除。

4 結(jié)束語

上面介紹的塔機附著安拆安全施工方法針對南平閩江大橋項目塔機工程，對于其他類似工程同樣具有參考性。該方法在保證安全的施工環(huán)境下利用較少材料、設(shè)備和費用，把輔助卷揚機安裝在橋面上，而不是索塔頂面，待附著拆除施工完畢后簡化了卷揚機和其他輔助設(shè)施的拆除的難度并降低了施工人員勞動強度。