復雜環(huán)境下連續(xù)梁掛籃原位拆除技術研究＊

談軍志

（中鐵二十一局集團有限公司，甘肅 蘭州 730070）

1 工程概況

亳州特大橋跨渦河連續(xù)剛構拱、主跨168m。主梁采用單箱雙室、變高度、直腹板箱型截面，中跨跨中及邊支點截面中心處梁高4.515m，中支點截面中心處梁高10.015m，梁高按二次拋物線變化。

主梁頂寬一般段16.6m，邊支點處考慮與鄰跨標準梁相接頂寬線性變化為13.2m，頂板厚0.45～0.6m，中支點附近頂板加厚為1m；邊支點處局部頂板加厚為0.65m。

主梁底寬13.2m，底板厚度0.4～1.2m。主梁共分83個梁段，梁拱結合部0號梁段長30m，合龍梁段長2.0m，邊孔現澆梁段長3.9m，其余梁段長分別為3.0m、3.5m、4.0m三種。主梁除0號梁段、邊孔現澆梁段在支架上施工外，其余梁段均采用掛籃懸臂澆筑。粱體懸臂澆筑段采用2套菱形掛籃進行施工。

1.2 掛籃構造

掛籃立面布置圖、掛籃后斷面布置圖、掛籃前斷面布置圖如圖1、圖2、圖3所示。

圖1 掛籃立面布置圖

圖2 掛籃后斷面布置圖

圖3 掛籃前斷面布置圖

掛籃采用菱形掛籃形式，掛籃由主桁系統、走行系統、錨固系統、底籃系統、吊掛系統、平臺及防護系統、模板系統等部分組成。

1）主桁系統。主桁架是掛籃的主要受力結構，由3榀菱形主桁架、橫向聯結系組成。3榀主桁架中心間距為6.05m+6.05m，中心高4.0m，每榀桁架前后節(jié)點間距分別為5.3m，5.0m，總長10.3m。桁架主桿件采用方鋼，節(jié)點通過箱體采用銷軸聯結。橫向聯結系設于三榀主桁架的豎桿上，其作用是保證主桁架的橫向穩(wěn)定，并在走行狀態(tài)懸吊底模平臺后橫梁。桿件A1、A3～A5由□40方管桿件加工而成。

由2[14a及[10組成橫聯。

后錨平聯采用2[20a及[20a。

2）底籃系統。底模平臺直接承受梁段混凝土重量，并為立模，鋼筋綁扎，混凝土澆筑等工序提供操作場地。其由底模板、縱梁和前后橫梁組成，底模板采用大塊鋼模板。其中縱梁采用HN400型鋼，橫梁采用2HN600型鋼組焊。前后橫梁中心距為5.8m，縱梁與橫梁焊接聯接。

（1）前、后下橫梁均采用 2HN600×200組合加工而成。

（2）縱梁采用單根 HN400×200型鋼。

3）懸吊系統。懸吊系統用于懸吊底模平臺、外模和內模。并將底模平臺、外模、內模的自重、梁段混凝土重量及其它施工荷載傳遞到主構架和已成梁段上。懸吊系統包括前上橫梁、底模平臺前后吊帶（桿）、外模走行梁前后吊桿、內外模走行梁前后吊桿、墊梁、扁擔梁及螺旋千斤頂。

底模前橫梁各設6個吊點，后橫梁設置10吊點，吊點均采用吊帶，由Q345鋼板制成。底模平臺前端懸吊在掛籃前上橫梁上，前上橫梁上設有由墊梁、扁擔梁和螺旋千斤頂組成的調節(jié)裝置，可任意調整底模標高。底模平臺后端懸吊在已成梁段的底板上和翼緣板上。外模走行梁和內模走行梁的前后吊桿均采用單根Φ32精軋螺紋鋼筋。其中外模走行梁前吊點與走行梁銷接，以避免吊桿產生彎曲次應力。

前吊帶使用 120mm×40mm（Q345）鋼板吊帶及后邊吊帶均采用120mm×50mm（Q345）鋼板。

滑梁吊桿采用32mm精軋螺紋鋼筋。

4）錨固系統。錨固系統設在3榀主桁架的后節(jié)點上，共6組，每組錨固系統包括3根后錨上扁擔梁、6根后錨桿。其作用是平衡澆筑混凝土時產生的傾覆力矩，確保掛籃施工安全。

錨固系統的傳力途徑為：主桁架后節(jié)點→后錨上扁擔梁→后錨桿→預埋精軋螺紋鋼筋→已澆混凝土。

5）行走系統。走行系統包括墊梁、軌道、前支座、后支座、內外走行梁、滾輪架、牽引設備。掛籃走行時前支座在軌道頂面滑行，聯結于主構架后節(jié)點的后支座反扣在軌道翼緣下并沿翼緣行走。掛籃走行由4臺YCL60型千斤頂牽引主桁架并帶動底模平臺和外側模一同前移就位。

走行過程中的抗傾覆力傳力途徑為主桁架后節(jié)點→后支座→軌道→墊枕→豎向預應力粗鋼筋。

內模在鋼筋綁扎完成后采用手拉葫蘆沿內模走行梁滑移就位。

6）防護系統。防護系統用于施工時人員操作上下通道，包括前上橫梁操作平臺、底籃通道平臺、上下通道等。

7）模板系統。外模采用鋼模板，內模項目根據實際情況考慮。

8）掛籃構件重量表，見表1。

表1 掛籃主要構件重量統計表（每套）

1.3 工程特點

1.3.1 掛籃與預埋鋼筋沖突點多

如圖4所示，由于結構受力特點，掛籃位于連續(xù)梁腹板處，軌道墊梁與連續(xù)梁豎墻A、豎向B預埋鋼筋及接觸網基礎，相沖突，掛籃設計時，采用加高軌道墊梁的方式避免與豎向預埋鋼筋的沖突。采用預埋螺栓下放加裝封閉套管，掛籃前移后擰出預埋螺栓，套管內注漿的方式完成接觸網預埋基礎的安裝。

圖4 掛籃前支座示意圖

1.3.2 不具備后退條件

由于接觸網基礎的施工，掛籃無法后退，同時工期要求，采取原位拆除掛籃的方式提前工期。因此掛籃不具備后退條件。

1.3.3 拆除場地受限

如圖5所示施工平面圖，由于場地受限，邊跨掛籃拆除具備時吊機等具備拆除條件，中跨位于渦河上方，中跨下方為施工便橋，便橋不具備吊車站位條件。

圖5 平面布置圖

1.3.4 安全風險高

本工程554號墩邊跨合龍段距離京九鐵路8.5m，屬于臨近營業(yè)線施工。同時拆除過程屬于高空作業(yè)，施工安全風險高。

2 掛籃拆除總體方案

依據工程特點，掛籃拆除采用原位拆除方案，為不影響后期支架安裝工期，中垮合龍段張拉壓漿完成后開始拆除掛籃，拆除順序為中垮→邊跨。

中跨掛籃拆除順序：拆除內模（合龍段施工中，內模系統提前拆除）→固定錨固底模系統→固定側模系統→拆除錨固系統→拆除主桁架系統→拆除掛籃走行系統→拆除側模系統→拆除底模系統。由于中垮合龍段下方不具備吊車站位條件，拆除時采用70t吊車輔助拆除，吊車位于梁面上，70t采用300t吊車吊至梁面。主桁架在梁面解體，轉運至塔吊可起吊范圍內，塔吊運至橋下。底模采用精軋螺紋鋼固定，整體下落，平板車?？吭阡摫銟蛏?，直接落在平板車上加固穩(wěn)定后運至模板廠內拆解。側模錨固后，根據錨固點，拆解側模，逐塊吊至梁面，然后采用吊車轉運至橋下。

邊跨掛籃拆除順序：拆除內模（合龍段施工中，內模系統提前拆除）→拆除底模系統→拆除側模系統→拆除錨固系統→拆除主桁架系統→拆除掛籃走行系統。內模，側模，底模拆除時采用80t吊車站在橋下拆除。主桁架拆除時，吊車選用中垮拆除70t吊車，在橋上拆除并分解。逐塊運至橋下。

3 掛籃拆除施工

3.1 拆除掛籃內模板系統

跨渦河連續(xù)剛構拱橋T構在最后一個懸澆段（19#塊）施工完畢后立即進行掛籃內模系統拆除，合龍段內模系統采用滿堂支架配合拼裝木模板進行施工。

單個T構最后懸澆段（19#梁段）施工完畢后，即進行掛籃內滑梁與內模板拆除施工。掛籃內側模采用氧氣、乙炔將其原位分解成50cm×50cm的小塊后由梁面20t吊車將其從內箱吊裝到梁面堆碼整齊。內滑梁與頂模拆除時，利用8臺32t螺旋千斤頂配合精軋螺紋鋼吊桿將內滑梁懸吊并緩慢降至可施工高度后采用乙炔、氧氣及時分解頂板倒角模板及頂板模板，再分解頂板模板桁架，分解后的內模、桁架采用橋上20t吊車將其從內箱中拖拽吊裝到梁面堆碼整齊。在下放內滑梁時注意控制內滑梁下放速度，四根精軋螺紋鋼采用螺旋千斤頂同步下調，嚴禁單側模板下調速度過快導致模板傾斜、滑落。模板拆除完畢后內滑梁由梁面20t吊車將其直接從內箱中拖拽吊出到粱面。

合龍段掛籃內模板亦采用分解拆除的方法施工。合龍段內模板全部采用木模板，掛籃施工完畢后在梁體箱式內采用電鋸、砂輪機等將內模板分解成不大于1.0m的塊段，由人工搬運至梁端箱式內預留過人洞處，然后利用25t吊車、人工配合將內模板從箱室預留孔洞內拖拽、吊運到地面。

3.2 拆除掛籃側模板系統

掛籃側模板系統拆除根據合龍段位置不同采用三種不同的施工方法。551#墩邊跨合龍段施工完畢后采用70t吊車原位進行掛籃側模拆除。側模拆除時先將側模下放離開箱梁翼緣板20～50cm，然后利用70t汽車吊采用鋼絲繩將側模外滑梁進行捆綁，將側模提高約10cm，卸掉側模吊桿，使側模重量全部由70t汽車吊鋼絲繩承受，直接拆除吊裝到地面。

中跨合龍段側模擬采用橋上70t吊車直接在原位進行拆除。合龍段施工完畢后，將外滑梁與側模桁架相接處位置全部采用電焊焊接牢固，使外滑梁與側模形成吊裝整體。然后通過梁面預留孔采用4臺32t螺旋千斤頂均勻緩慢下放精軋螺紋鋼吊桿將側模系統脫離翼緣板50cm以上，然后利用橋面70t吊車鋼絲繩將側模外滑梁進行捆綁，將側模提高10cm并檢查側模的穩(wěn)固情況后，卸掉外滑梁吊桿，使側模重量全部由70t汽車吊鋼絲繩承受，直接拆除吊裝到橋面后分解堆碼。

554#墩邊跨合龍段掛籃側模拆除時，為確保既有線行車安全，通過梁面翼緣板預留孔利用Φ32mm精軋螺紋鋼吊桿將外滑梁、模板懸吊，再利用4臺32t螺旋千斤頂配合接長精軋螺紋鋼吊桿將外滑梁、外側均勻模緩慢下放到地面，之后在地面利用25t吊車配合直接分解掛籃側模系統，側模下放過程中設置專人觀察吊桿下放速度，確保前后兩根吊桿均勻下落，嚴禁出現前后模板下調速度不協調導致模板傾斜、滑落。

3.3 拆除掛籃底模板系統

掛籃底模板根據合龍段位置采用三種不同的拆除方式。

551#墩、554#墩掛籃底模板拆除采用先整體下放到地面以后再分解拆除的方式。

551#墩掛籃底模板拆除采用2臺70t吊車支設在粱體左右兩側進行吊裝拆除。底模板系統拆除時先利用千斤頂及吊桿、吊帶將底籃下放離開粱體底板30～50cm，然后分別在底模前、后下橫梁兩側設置4個吊點。掛籃底模板系統拆除起吊前，先檢查掛籃底模板每道縱梁與掛籃前、后下橫梁是否焊接牢固，底模板是否與縱梁連接可靠，發(fā)現焊縫開裂部位重新進行補焊牢固，將底模板系統牢固連接成整體，同時在底模板系統四角設置4根導向繩，之后采用2臺70t吊車同時緩慢起吊，地面作業(yè)人員拖拽好四根底模導向繩防止底模板發(fā)生扭轉，2臺70t吊車同時緩慢放松鋼絲繩將底模系統降落到地面。

552#墩～553#墩中跨合龍段掛籃底模板拆除時，通過梁面、內箱預留孔穿入Φ32mm精軋螺紋鋼吊桿將底模系統懸吊，掛籃底模前、后橫梁各采用4根精軋螺紋鋼吊桿進行懸吊，之后利用16臺32t螺旋千斤頂將掛籃底模緩慢下放至便橋上，再利用橋面25噸吊車將掛籃底模分解拆除。

554#墩掛籃底模拆除時，通過粱體翼緣板預留孔穿入Φ32mm精軋螺紋鋼吊桿將底模系統懸吊，掛籃底模前、后橫梁各采用2根精軋螺紋鋼吊桿進行懸吊，之后利用8臺32t螺旋千斤頂并接長吊桿將底模板緩慢下放到地面后分解拆除。

3.4 拆除掛籃主桁系統

掛籃底模系統、側模系統、內模系統拆除完畢后進行掛籃主桁架系統的拆除。中跨合龍段掛籃采用橋面70t吊車配合拆除掛籃前上橫梁，然后拆除掛籃豎向平聯、最后拆除掛籃主菱形架。

邊跨合龍段掛籃采用70t吊車在地面配合拆除掛籃前上橫梁，然后拆除掛籃豎向平聯、最后拆除掛籃主菱形架。

4 安全管理措施

設立專職的安全管理工程師，召開專題會議。將安全闡明施工意識落實到每個崗位、每個施工人員。

安全教育：施工作業(yè)隊伍在施工前，必須對所有施工人員進行城市道路施工安全文明生產教育，所有的施工人員必須遵守各項規(guī)定。

安全宣講：每日施工作業(yè)前，由現場施工負責人宣講施工安全注意事項和當日施工細節(jié)。

施工隊伍，在每個施工點，安排一名責任心強的人員擔任專職察員，負責施工區(qū)域內各項措施的執(zhí)行情況。

嚴格按項目安排堆放施工材料，嚴禁將施工物料堆放在施工區(qū)域以外。

各施工隊伍進入路面的施工人員一律穿黃色安全反光背心，嚴禁穿邊彩服在綠化帶施工，所有施工車輛和機械應噴涂或掛帶明顯統一的“施工”標志。

各施工隊伍每日收工時，必須認真清理施工現場，保證施工現場的清潔，不留任何機具材料及廢棄雜物。

掛籃拆除時，應先拆除模板，再從懸吊系統開始逐步拆除，拆除過程中掛籃下方必須設置作業(yè)警戒區(qū)，防止無關人員進入，避免掛籃構件墜落傷人。掛籃移動、后退時安全保障措施:

1）檢查軌道節(jié)段間螺栓連接是否牢固。

2）檢查軌道壓梁與軌道是否貼合緊密。

3）檢查精軋螺紋鋼錨桿上是否加墊有鋼墊板，精軋螺紋鋼螺母是否擰緊并有足夠的工作長度。

4）檢查精軋螺紋鋼錨桿與粱體預埋精軋螺紋鋼間是否采用專用連接器連接，并確定兩頭的精軋螺紋鋼在套筒內的旋絲長度一致并達到套筒長度的一半。

5）檢查精軋螺紋鋼錨桿是否垂直受力，謹防錨桿傾斜折斷。

6）檢查掛籃各部位連接銷軸是否穩(wěn)固。

7）底籃拆除前，必須對掛籃拆除所用鋼絲繩、手拉葫蘆進行確認檢查，對出現斷絲的鋼絲繩嚴禁使用，手拉葫蘆應對葫蘆進行潤滑，防止在使用過程中出現卡死現象。對手拉葫蘆鏈條進行檢查，對鏈條出現有脫扣、過焊、過電等現象時嚴禁使用。

8）在拆除模板錨固、掛籃主桁架后部錨固及鏈條葫蘆前，必須事先確認相關替代錨固裝置已發(fā)揮作用，嚴禁出現先拆后錨的現象。

嚴禁穿塑料底硬滑鞋、高跟鞋進入施工現場。

高處作業(yè)人員嚴禁酒后作業(yè)，嚴禁互相打鬧、以免失足發(fā)生高空墜落事故。

相關懸空作業(yè)時，必須有足夠的立足點并正確系掛安全帶。

5 結束語

文章以商合杭鐵路亳州特大橋跨渦河（88+168+88）m連續(xù)梁掛籃原位拆除為例，介紹了掛籃在原位拆除時，在臨近既有線的條件下，如何采用吊車配合施工完成掛籃原位拆除；在不具備吊車輔助施工的條件下如何安全有效地完成掛籃的原位拆除。本方法在商合杭鐵路亳州特大橋跨渦河連續(xù)剛構拱橋成功應用，為同類施工積累了經驗。