鐵路、公路立體交叉懸灌掛籃拆除施工方法研究

劉曉亮

（中鐵十五局集團第三工程有限公司，四川 成都 641418）

0 引言

鐵路、公路交通網(wǎng)絡(luò)日趨完善，鐵路、公路立體交叉懸灌掛籃施工越來越多，可以有效地減少對周圍生態(tài)環(huán)境的破壞。但掛籃拆除常規(guī)施工無法實現(xiàn)，拆除工作位置受限，操作難度較大，功效低，安全風(fēng)險較高。以機坊灣特大橋為例，對掛籃拆除施工方法進行探討。

1 工程概況

機坊灣特大橋（76+144+76）m 連續(xù)梁跨越重慶繞城高速公路及210 國道，為降低掛籃拆除對既有繞城高速公路和國道的影響，將施工安全隱患最小化，采用了掛籃回退后卷揚機配合滑輪組進行拆除施工。對掛籃拆除各工序進行詳細說明，掛籃拆除全過程在安全員、質(zhì)檢員、廠家技術(shù)人員以及監(jiān)理工程師監(jiān)控下進行。

1.1 設(shè)計情況

(76+144+76)m 連續(xù)梁兩個主墩緊鄰既有重慶繞城高速公路，與高速公路夾角為29.79o，高速公路雙線間距16.03m，活動空間狹小，在跨中部位拆除掛籃難以保障繞城高速公路的行車安全，因此需要將掛籃回退至0#塊進行拆除。且靠跨中一側(cè)模板拆除無法提供吊車施工空間，因此計劃采用塔吊結(jié)合卷揚機的方式進行掛籃拆除，每個構(gòu)件拆除應(yīng)在塔吊的額定力矩或卷揚機安全負荷范圍內(nèi)進行。

1.2 掛籃構(gòu)造

菱形桁架式掛籃由主桁架、底模平臺及掛吊系統(tǒng)、內(nèi)外模吊掛及走行系統(tǒng)、后錨固、內(nèi)外模、限位設(shè)施等組成。

掛籃的主要技術(shù)參數(shù)：

(76+144+76)m 連續(xù)梁適用梁段的最大重量：251.51t。

適用梁段的最大長度：均為4.00m。

(76+144+76)m 連續(xù)梁適用梁高變化范圍：6m～11m。

(76+144+76)m 連續(xù)梁掛籃自重：100t。

掛籃各主要構(gòu)配件實際重量詳見表1。

表1 掛籃各主要構(gòu)配件實際重量表

1.3 掛籃后退走行原則

大、小里程方向同步，左右方向?qū)ΨQ。掛籃倒退時，為空載行走，所以不需要后錨進行錨固，依舊用原來掛籃軌道的精軋螺紋鋼倒鋪軌道，用螺母錨固軌道。掛籃走行時按掛籃前行操作步驟倒退行走，行走時，注意兩端、左右兩側(cè)平衡及均勻行走，速度不要過快，掛籃走行速度不大于10cm/min。掛籃走行前調(diào)整底模平臺高度，必須保證底板高度順利通過所有退行梁段。如遇緊急情況需要暫停掛籃后退施工，將掛籃后錨進行錨固后，方可停止作業(yè)。

2 掛籃拆除施工方案

2.1 準備工作

2.1.1 掛籃拆除外業(yè)準備工作

（1）提前預(yù)埋掛籃拆除固定卷揚機和滑輪組的預(yù)埋件；

（2）各向預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢；

（3）內(nèi)頂模及內(nèi)側(cè)模拆除；

（4）清理梁面及掛籃走行通道；

（5）將繞城高速公路因掛籃拆除有影響的一側(cè)實施交通管制（見圖3、圖4），將對既有高速公路的影響降至最低；

（6）清理兜底及底、側(cè)模上的混凝土、焊斑，為底模系統(tǒng)拆除提供方便；

（7）因前上橫梁、中門架長度不足，無法滿足避車臺、接觸網(wǎng)處后退通行，后退前要求掛籃廠家技術(shù)人員進場，在滿足掛籃安全性能的基礎(chǔ)上加長前上橫梁和中門架，使之滿足掛籃后退要求；

（8）掛籃前部中間位置的上下橫梁間連接吊桿阻礙掛籃后退，需將阻礙掛籃后退的連接吊桿拆除；

（9）前后吊點均應(yīng)有保險措施，左右側(cè)各兩根鋼絲繩作為雙保險；

（10）安裝好主桁行進的千斤頂，逐一將所有走道梁錨固螺母再擰緊一遍，并專人檢查連接器；

（11）墊枕找平、下部墊實，墊枕間距50cm 一道；

（12）走道梁均與梁部預(yù)埋豎向精扎螺紋鋼錨固緊，當精扎螺紋鋼長度不夠時加連接器，上齊螺栓，每根走道梁至少有3 根精扎螺紋鋼錨固，走道梁相接處平整無錯牙，防止掛籃在后退過程中卡住。詳見圖1。

圖1 掛籃結(jié)構(gòu)示意圖

2.1.2 掛籃拆除內(nèi)業(yè)準備工作

1#、2#塔吊額定起重力矩為960（kN·m），從掛籃圖紙設(shè)計清單得出，梁面最重構(gòu)件為單側(cè)主桁架7.023t，對應(yīng)塔吊最大允許力臂為22.78m，根據(jù)平面位置關(guān)系圖分析，掛籃主桁架計劃退至0#至2#段才能進行拆除，按計劃退行至0#段（見圖2），滿足塔吊額定力矩。

圖2 機坊灣1#、2#主墩及重慶繞城高速公路平面位置示意圖

圖3 機坊灣雙線特大橋1#墩掛籃拆除交通導(dǎo)行示意圖

圖4 機坊灣雙線特大橋2#墩掛籃拆除交通導(dǎo)行示意圖

2.2 掛籃拆除方案實施

2.2.1 掛籃后退

（1）掛籃倒退需具備的條件

（a）按照掛籃圖紙中關(guān)于倒退行走的要求，在梁體內(nèi)預(yù)埋錨固用鋼筋或利用豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋；

（b）倒退前要將后錨系統(tǒng)松開；

（c）拆除內(nèi)模及內(nèi)導(dǎo)梁；

（d）拆除掛籃前端影響掛籃走行的吊桿、吊帶及臨邊防護；

（e）底模、下縱梁、下橫梁之間應(yīng)用焊接或栓接的方式將之連接成整體，以防擺動造成傾覆。

（2）掛籃回退注意事項

為了將對重慶繞城高速公路的影響降至最小，計劃退行至0#梁段，再進行掛籃拆除，掛籃后退走行需注意以下幾點：

（a）使用穿心千斤頂和精軋螺紋鋼提供走行動力；

（b）走行軌墊枕間距、走行軌錨固數(shù)量滿足設(shè)計要求，且軌枕與走行軌密貼；

（c）掛籃走行軌必須平順，連接牢固，連接螺栓全部采用雙螺帽；

（d）掛籃后退時，移動必須勻速、同步；

（e）隨時掌握行走過程中掛籃中線與箱梁軸線的偏差，掛籃走行速度不大于10cm/min，同一只掛籃的左右兩片桁架走行前后位置相差不大于5cm，如有偏差，應(yīng)使用千斤頂逐漸糾正。

2.2.2 內(nèi)模及內(nèi)導(dǎo)梁拆除

連續(xù)梁內(nèi)模在完成邊跨合龍段后，將內(nèi)模模板及內(nèi)導(dǎo)梁進行切割分塊，邊跨端內(nèi)模采用小型機具從梁端檢查洞運出，用卷揚機吊下；中跨端內(nèi)模利用卷揚機及滑輪組從梁端下放，位置距離繞城高速公路超過2m 平面距離；在遠離繞城高速的一側(cè)，對需要拆除的塊件進行牽引，防止風(fēng)力將模板刮向繞城高速路的一側(cè)。

卷揚機及滑輪組采用梁面預(yù)埋件進行固定，跨中滑輪組可以安裝在掛籃上，每次拆除構(gòu)件重量不大于卷揚機整體允許負荷的20%。

2.2.3 防護及兜底拆除

計劃采用卷揚機配合滑輪組進行整體拆除，每端掛籃兜底采用4 臺10t 卷揚機，對稱吊住4 個受力桿件節(jié)點，四個角同步平穩(wěn)下放，兜底四角掛設(shè)牽引繩，臨近地面時通過牽引繩調(diào)整兜底落地姿態(tài)，防止發(fā)生碰撞，兩端同時落地，正常下放速度不超過1m/min。

2.2.4 底托系統(tǒng)拆除

底托系統(tǒng)采用卷揚機配合滑輪組進行拆除，卷揚機及滑輪組采用梁面預(yù)埋件進行固定，正常下放速度不超過1m/min。

（1）底托系統(tǒng)采取整體拆除的方式，將底托系統(tǒng)與側(cè)模系統(tǒng)脫離開，每個底托采用4 臺10t 卷揚機，配合滑輪組對稱吊住底模前、后下橫梁，高度控制一致，徐徐下放，正常下放速度不超過1m/min。

（2）專人（安全員）指揮兩端8 名卷揚機操作手、8臺10t 卷揚機同時工作，速度一致，徐徐下放底模平臺，較高一端底模平臺距地面0.5m 位置時暫停下放，待另一端底模平臺距地面0.5m 時，再以較慢速度兩端同步平穩(wěn)落在地面上。

2.2.5 側(cè)模系統(tǒng)拆除

側(cè)模系統(tǒng)采用卷揚機配合滑輪組進行拆除，卷揚機及滑輪組采用梁面預(yù)埋件進行固定，正常下放速度不超過1m/min。

（1）側(cè)模拆除與底模類似，尤其注意兩端、兩側(cè)四向側(cè)模同步進行，吊宜為外導(dǎo)梁前后端。每次拆除構(gòu)件重量不大于卷揚機整體允許負荷的20%。

（2）每片側(cè)模利用2 臺10t 卷揚機，配合滑輪組進行拆除，拆除過程中在側(cè)模底部中間位置系一根牽引繩（可用纜風(fēng)繩或其他牢固、可靠的繩索代替），每塊側(cè)模兩端速度控制一致，徐徐下放側(cè)模，下放過程中如果風(fēng)比較大，應(yīng)用纜風(fēng)繩控制側(cè)模的整體平穩(wěn)性，避免對吊繩的干擾。

（3）較高處側(cè)模距地面0.5m 位置時暫停下放，待其他部位側(cè)模距地面0.5m 時，再以較慢速度同步、平穩(wěn)落在地面上。

（4）側(cè)模重心與側(cè)模落點不重合，決定模板落地后傾倒的方向。如果落點在鋼絲繩內(nèi)側(cè)會造成模板觸地后往線路外側(cè)傾倒。這種情況1#墩大里程左側(cè)掛籃將會對繞城高速有較大影響，而2#墩掛籃大里程左側(cè)將會對210 國道行車造成影響。此時需通過牽引繩調(diào)整下放姿態(tài)，將影響最小化，同時還需防止側(cè)模落地側(cè)滑。如果落點在吊索外側(cè)會造成側(cè)模向線路中心方向傾倒，此時需防止模板落地側(cè)滑對設(shè)備和人員造成傷害。

2.2.6 掛籃上部結(jié)構(gòu)拆除

掛籃上部結(jié)構(gòu)按安裝的反順序進行，采取兩端、左右對稱的方式逐個拆除，不對稱構(gòu)件最多不能超過1 個。因上部結(jié)構(gòu)重力最大塊件為單側(cè)主桁架，滿足塔吊額定力矩要求，因此掛籃上部結(jié)構(gòu)拆除采用塔吊進行分塊拆除，拆除先后順序為：前上橫梁、中門架、單側(cè)主桁架、走行軌及鋼枕等。

（1）前上橫梁和中門架采取整體拆除的方式，拆除中門架前用倒鏈對左右側(cè)主桁架進行臨時固定，防止拆除中門架后主桁架出現(xiàn)傾倒。

（2）拆除主桁架前，應(yīng)吊住主桁架拆除反扣輪及滑座后，再整體拆除主桁架。

3 結(jié)論

通過對鐵路、公路立體交叉機坊灣特大橋懸灌掛籃拆除工作的分析、總結(jié)，得出以下操作控制要點：

其一，掛籃拆除必須兩端、左右對稱逐個拆除，不對稱構(gòu)件最多不能超過1 個。

其二，每次拆除構(gòu)件重量不大于卷揚機整體允許負荷的20%。

其三，掛籃構(gòu)件下方過程中，纜風(fēng)繩控制側(cè)模的整體平穩(wěn)性，避免對吊繩的干擾。

其四，卷揚機及滑輪組采用梁面預(yù)埋件進行固定，控制下放速度不超過1m/min。

其五，積極配合高速公路管理部門，做好施工期間交通導(dǎo)行工作。