跨高速系桿拱現(xiàn)澆支架整體懸吊落架技術(shù)

高建清　蘭韜

摘要 文章通過(guò)對(duì)跨高速贛深高鐵小金口特大橋1-96 m系桿拱的支架整體懸吊落架的施工進(jìn)行分析，重點(diǎn)介紹了懸吊系統(tǒng)設(shè)置以及懸吊落架的施工，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)操作對(duì)施工方法，施工順序，施工準(zhǔn)備和實(shí)施效果等總結(jié)分析，為后續(xù)的跨高速、國(guó)道、河流等類似工況支架的拆除施工，提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞 跨高速系桿拱橋;小凈空支架;精軋鋼懸吊系統(tǒng);支架落架

中圖分類號(hào) U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）06-0099-03

引言

橋梁現(xiàn)澆支架拆除工藝是比較成熟的一個(gè)工藝，但是該文介紹的支架拆除相對(duì)特殊。支架拆除的時(shí)間點(diǎn)臨近國(guó)慶，高速公路相關(guān)多個(gè)部門及其他外界環(huán)境給的工期壓力促進(jìn)了原傳統(tǒng)方案的優(yōu)化，由常規(guī)支架逐根拆除作業(yè)變成整體懸吊落架，通過(guò)實(shí)操也奠定了方案優(yōu)化的價(jià)值，為類似工況施工提供參考。

1 工程概述

贛深高鐵小金口特大橋1-96 m系桿拱橋位于廣東省惠州市小金口境內(nèi)，斜跨越廣惠高速公路，公路與線路大里程夾角為66.28°。廣惠高速為雙向4車道，路幅組成為11.0 m機(jī)動(dòng)車道+2.0 m中央綠化帶+11.0 m機(jī)動(dòng)車道。橋下凈空限制5.5 m;橋梁跨線路斜交長(zhǎng)度左線為27.1 m，左線26.9 m（如圖1所示）。基于上跨高速公路，該工程的主要特點(diǎn)：

（1）系桿拱橋跨越廣惠高速公路為主干道，雙向四車道，車流量大。

（2）系桿拱橋跨越廣惠高速公路段因受凈空影響，支架設(shè)計(jì)采取H型鋼架設(shè)，加大了支架拆除的難度。

（3）系桿拱橋支架結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜，工序繁多，支架拆除工期緊（高速車流量大，支架拆除需借道封閉施工，工期30天），影響因素多，技術(shù)含量高，施工難度大。

2 跨高速支架設(shè)計(jì)

贛深高鐵小金口特大橋1-96 m系桿拱橋箱梁跨徑為96 m，縱坡2%，梁底平均凈高5.7 m，為滿足高速通行要求，現(xiàn)澆施工高速中央分隔帶采用的是交通門洞支架，凈高5.5 m，高速外兩側(cè)采用貝雷支架，縱立面共布設(shè)兩個(gè)門洞，跨徑組合為11.7 m+12.3 m（如圖2所示）。

高速中央分隔帶交通門洞支架的具體形式為：條形基礎(chǔ)+Ф820×10 mm鋼管立柱+I700工字鋼橫梁+5 mm鋼板+H900型鋼縱梁+橫向16 mm工字鋼+縱向方木+竹膠板;高速兩側(cè)貝雷支架的具體形式為：條形基礎(chǔ)+Ф820×10 mm鋼管立柱+I700工字鋼橫梁+貝雷梁+橫向16 mm工字鋼+縱向方木+竹膠板。

支架拆除跨高速段需半幅道路封閉施工，傳統(tǒng)拆架需要利用汽車吊對(duì)支架材料逐根拆除，工效低下，安全風(fēng)險(xiǎn)大，占用高速公路時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)法滿足高速公路公司提出的工期要求。優(yōu)化后的方案采用精軋鋼懸吊系統(tǒng)整體落架，既縮短工期又提高安全保證。

3 支架拆除施工技術(shù)

3.1 門洞支架拆除方法簡(jiǎn)述

施工采用精軋螺紋鋼懸吊整體落架工藝，以小里程側(cè)門洞為例，設(shè)置2組上下橫梁，下橫梁靠路肩側(cè)利用原支架鋼管橫向雙拼I700工字鋼，靠中央分隔帶側(cè)在距原支架鋼管1 m處加設(shè)雙拼I700工字鋼，作為H900型鋼底縱梁支架體系的底托系統(tǒng);上橫梁對(duì)應(yīng)下橫梁的位置在橋面上加設(shè)雙拼I700工字鋼作為H900型鋼底縱梁支架體系的主桁系統(tǒng);上下橫梁左右兩側(cè)端頭分別設(shè)置一根φ32精軋螺紋鋼共4根，作為H900型鋼底縱梁支架體系的懸掛系統(tǒng)，4根32精軋螺紋鋼極限抗拉力為298.8 t。精軋螺紋鋼與底縱梁下部加設(shè)的下橫梁連接緊固，然后通過(guò)倒鏈葫蘆和5#墩柱連接并把底縱梁抽離N8支架橫梁，形成單獨(dú)吊掛體系，并拆除N6、N7鋼管支架，在整體下放之前上扁擔(dān)梁以下橫梁用4根32精軋鋼，增設(shè)4道保險(xiǎn)（如圖3所示）。廣州方向門洞底縱梁H900型鋼共18根，橫梁為2根雙拼I700工字鋼，懸吊重量共計(jì)101.983 t;汝湖方向門洞底縱梁H900型鋼共18根，橫梁為2根雙拼I700工字鋼，懸吊重量共計(jì)98.168 t;結(jié)合實(shí)際情況選擇橋面用4個(gè)200 t液壓千斤頂將底橫梁及其以上的支架體系緩慢下降至高速路面，用100 t吊機(jī)將底縱梁調(diào)至高速旁邊坡安全區(qū)域。

3.2 支架拆除前準(zhǔn)備工作

（1）預(yù)制安裝懸掛系統(tǒng)：雙拼24 m I700工字鋼吊放上橋，并加設(shè)2道扁擔(dān)梁錨固，增加的錨固梁取孔位置需要提前放樣，避開(kāi)預(yù)應(yīng)力管道鉆孔[1]。

（2）拆除翼板下和門洞前后的支架和鋼管立柱之間連接系。

（3）拆除部位涉及鋼管支架頂部沙桶提前采用型鋼加固。

（4）4臺(tái)液壓提升落架系統(tǒng)需要提前調(diào)試并備用2臺(tái)200 t液壓千斤頂。

（5）拆除前施工作業(yè)班組、起重工、指揮工、吊車司機(jī)等都需經(jīng)過(guò)安全技術(shù)交底，確保關(guān)鍵崗位人員及特種作業(yè)人員持證上崗。

（6）施工人員必須佩戴安全帽，橋上橋下同時(shí)做好防護(hù)措施和警戒，橋梁外側(cè)設(shè)圍欄防止落物，橋下做好封閉，作業(yè)面下方人員和車輛禁止進(jìn)入。

（7）拆除前要仔細(xì)檢查機(jī)械的安全配件是否符合要求，不得使用不合格的鋼絲繩、卸扣等。

3.3 施工拆除施工步驟

步驟一：5#墩側(cè)依次先對(duì)N11-2-1-3沙桶進(jìn)行下放（沙桶編號(hào)為圖4從左到右對(duì)應(yīng)1-4如圖4所示），后對(duì)N12-2-3、N10-2-3沙桶下放，再依次下放N12-1-4、N10-1-4，底模和系梁脫空后，依次由上往下竹膠板、方木、16工字鋼用25 t汽車吊一頭拉出系梁側(cè)面，另一頭用鋼絲繩固定平衡吊出，竹膠板、方木至行走操作平臺(tái)切割分塊綁扎牢固后吊放至橋下。

步驟二：對(duì)高速往汝湖方向兩車道進(jìn)行借道封閉施工，按順序依次下放沙桶N9-2-3、N8-2-3、N9-1-4、N8-1-4，下放完成后馬上將沙桶上下層用20槽鋼焊接牢固形成整體，N8處沙桶加固槽鋼高度要高于I700工鋼，防止I700工鋼傾覆;25 t汽車吊在高速封閉區(qū)域?qū)㈤T洞上底模竹膠板、方木、16工字鋼和5 mm鋼板依次向大里程方向托離至5#墩貝雷梁側(cè)，在用25 t吊機(jī)吊至安全區(qū)域。

步驟三：N8-N12底模竹膠板、方木、16工字鋼拆除完成后，將N10-N12貝雷梁頭尾用16 t倒鏈葫蘆依次拉至系梁側(cè)面，再用25 t吊機(jī)吊至安全區(qū)域;將雙拼I700工字鋼長(zhǎng)24 m制作橋面上扁擔(dān)梁和N8側(cè)加設(shè)下橫梁，另一側(cè)利用原N9支架橫梁，N8側(cè)加設(shè)下橫梁先在5#墩?qǐng)龅貎?nèi)拼裝完成，后用場(chǎng)地內(nèi)100 t吊機(jī)吊至高速門洞下方;100 t吊機(jī)拆除左右兩側(cè)共4根H900型鋼走道后，上扁擔(dān)梁放置橋面加設(shè)2道壓梁錨固，左右側(cè)端頭各穿插下放一根φ32精軋螺紋鋼，共下放4根，并與底縱梁下部加設(shè)的下橫梁連接緊固，將H900型鋼底縱梁支架體系吊掛于N8-N9門洞橋面[2]。

步驟四：將H900型鋼底縱梁支架體系吊掛于橋面，一個(gè)門洞為兩組橫梁，H900型鋼利用懸吊系統(tǒng)整體提升20 cm后，再用氣割將H900型鋼頂部橫向連接槽10割除，然后通過(guò)倒鏈葫蘆和墩柱連接并把H900型鋼底縱梁兩根為一組同時(shí)抽離N8支架橫梁1 m，形成單獨(dú)吊掛體系后H900型鋼底縱梁工鋼用槽10重新進(jìn)行橫向連接防止整體下放時(shí)H900型鋼傾覆;在整體下放之前上扁擔(dān)梁以下橫梁用4根32精軋鋼，增設(shè)4道保險(xiǎn)，并拆除N9、N10鋼管支架后，橋面用200 t液壓千斤頂將底橫梁及其以上的支架體系緩慢分階段降落，每階段的最大下降量控制在18 cm左右，并按縱橋向先高后低的順序?qū)嵤┙德渲粮咚俾访嬖O(shè)置的臨時(shí)鋼支架上。利用2部100 t吊機(jī)配合叉車平運(yùn)將底縱梁吊至高速旁5#墩安全區(qū)域，恢復(fù)汝湖方向雙車道通行。

步驟五：用氣割切除N11-N12螺旋鋼管底部連接，25 t汽車吊吊放至安全區(qū)域，炮頭破除N9-N11擴(kuò)大基礎(chǔ)。

至此以高速公路中央分隔帶為分界線，右側(cè)的支架體系全部拆除并清理至高速公路外側(cè)，同樣的辦法拆除中央分隔帶至另一側(cè)的跨高速支架，高速公路上的支架及輔助材料清理外運(yùn)完成后便可恢復(fù)高速公路通行。

4 成果分析

綜上所述，高鐵橋梁支架施工屬于重要工程，通過(guò)對(duì)原方案的優(yōu)化和實(shí)際施工情況總結(jié)以下幾點(diǎn)：

（1）上跨高速系桿拱現(xiàn)澆支架整體懸吊落架的技術(shù)優(yōu)化，最大限度地降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，在保證安全的前提下提高了功效，縮短了工期。

（2）在高速車流量大、施工環(huán)境復(fù)雜的情況下，結(jié)合實(shí)際情況，采用支架整體懸吊落架施工方案，安全平穩(wěn)拆除，安全高效。

（3）支架整體懸吊落架的施工方案減少了施工人員在高速公路上的作業(yè)時(shí)間，減少10天工期，從而降低了安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，克服現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地小和缺乏大型機(jī)械設(shè)備限制，極大提高支架拆除過(guò)程的整體穩(wěn)定性和施工安全性。

（4）節(jié)約大型機(jī)械和人工成本約90萬(wàn)元，增效止損效果顯著。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)精軋鋼整體支架懸吊落架系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施分析，該工藝適用于跨高速及國(guó)道橋梁支架拆除施工，亦可以增加船舶改進(jìn)后適用跨河流海洋等支架的拆除施工，其安全性、施工進(jìn)度、成本都可得到有效控制，可為后續(xù)類似施工項(xiàng)目提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]賀亞林， 趙煜成， 田啟軍. 橋梁現(xiàn)澆支架整體平移施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 中外公路， 2017（3）： 157-160.

[2]艾凌風(fēng)， 汪倩. 現(xiàn)澆支架整體下放工藝探討[J]. 建材與裝飾， 2016（7）： 240-241.

收稿日期：2022-01-28

作者簡(jiǎn)介：高建清（1985—），男，本科，市政工程師，研究方向：路橋。