上行式移動模架造橋機(jī)安全拆除關(guān)鍵技術(shù)

陳冰冰/CHEN Bingbing

(中鐵十六局集團(tuán)第五工程有限公司，河北 唐山 063000)

1 工程概況

巴河特大橋位于湖北省黃岡市浠水縣境內(nèi)，橋梁全長2 961.52m，全橋孔跨布置3×32m 現(xiàn)澆簡支箱梁+4×32m 現(xiàn)澆道岔連續(xù)梁+1×32m 簡支箱梁+6×32m 現(xiàn)澆道岔連續(xù)梁+1×32.43m 現(xiàn)澆非標(biāo)簡支箱梁+1×32m 現(xiàn)澆簡支箱梁+2×24m 現(xiàn)澆簡支箱梁+1×（44.5+108+2×200+108+44.5）m斜拉橋+22×32.6m 簡支箱梁+3×24.6m 簡支箱梁+27×32.6m 簡支箱梁。其中，1～4#墩跨度24m、32m 箱梁設(shè)計(jì)為單箱單室斜腹板預(yù)應(yīng)力砼等截面現(xiàn)澆簡支箱梁，采用DSZ32/900上行自行式移動模架施工，移動模架在2#墩、3#墩、4#墩位置處拼裝上橋，從大里程向小里程依次進(jìn)行原位現(xiàn)澆施工。采用移動模架造橋機(jī)進(jìn)行箱梁原位現(xiàn)澆，作業(yè)周期短、周轉(zhuǎn)次數(shù)多、自動化程度高，然而移動模架拆除屬于高空作業(yè)，拆除難度高、風(fēng)險(xiǎn)大，故成為橋梁施工控制的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

2 DSZ32/900移動模架造橋機(jī)特點(diǎn)

移動模架造橋機(jī)是一種自帶模板，通過將澆筑好的橋梁承臺或墩柱作為支承，自行在橋跨間移動來完成梁體現(xiàn)場澆筑的機(jī)械設(shè)備。按照移動模架的不同過孔形式，將其分為上行式、下行式以及復(fù)合式3 種。本項(xiàng)目采用DSZ32/900 上行式移動模架造橋機(jī)，如圖1 所示，1～16 分別為主框架、后行走機(jī)構(gòu)、后支腿、中支腿、前支腿、起吊小車、吊掛外肋、外模及底模系統(tǒng)、端模系統(tǒng)、外肋橫移機(jī)構(gòu)、吊掛外肋橫向鎖定機(jī)構(gòu)、拆裝式內(nèi)模系統(tǒng)、精軋螺紋鋼筋吊桿、電動葫蘆系統(tǒng)、電氣液壓系統(tǒng)及輔助設(shè)施。DSZ32/900 上行式移動模架造橋機(jī)特點(diǎn)如下。

圖1 移動模架結(jié)構(gòu)示意

1）該設(shè)備為雙主梁兩跨式結(jié)構(gòu)，具有更加可靠的橫向穩(wěn)定性，抗前傾及抗風(fēng)能力更好，且移動模架過孔也更加快捷。

2）在橫移機(jī)構(gòu)的作用下，外模系統(tǒng)能夠進(jìn)行橫向打開與閉合，設(shè)備操作更加靈活，結(jié)構(gòu)更加合理，且能夠避免低矮橋墩橋下凈空對移動模架施工的限制，可滿足橋下凈空僅1.6m 的作業(yè)環(huán)境。

3）DSZ32/900 上行式移動模架橫向打開、關(guān)閉，以及上升、下落等均通過液壓系統(tǒng)控制，設(shè)備操作的穩(wěn)定性更好、安全性更高。

5）移動模架原位現(xiàn)澆施工時(shí)，通過支腿支撐在橋梁墩頂或承臺上，因此，與下行式移動模架相比對梁體高度、橋墩形狀要求不高，具有更好的適應(yīng)性。

6）上行式移動模架的主梁兩側(cè)挑梁上方，可根據(jù)施工實(shí)際設(shè)置防曬、防雨遮擋棚，使移動模架能夠?qū)崿F(xiàn)全天候作業(yè)，有效保證了梁體澆筑的作業(yè)效率與施工進(jìn)度。

3 移動模架造橋機(jī)安全拆除關(guān)鍵技術(shù)

移動模架造橋機(jī)拆除主要步驟如下：拆除模板→拆除外肋→拆除挑梁→拆除導(dǎo)梁→分節(jié)拆除主梁及連系梁→拆除支腿。

3.1 前期準(zhǔn)備

3.1.1 技術(shù)準(zhǔn)備

1）移動模架拆除前，技術(shù)人員應(yīng)細(xì)致研讀圖紙，并結(jié)合移動模架造橋機(jī)設(shè)計(jì)圖紙，對要拆除的構(gòu)件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，熟悉各構(gòu)件規(guī)格參數(shù)與細(xì)部尺寸，根據(jù)移動模架拆除要求編制專項(xiàng)拆除方案并做好技術(shù)與安全交底。

2）對于移動模架主梁、導(dǎo)梁、挑梁、連接系、外肋、吊掛走道及模板等易于混亂的構(gòu)件，應(yīng)在拆除前進(jìn)行逐一編號并做好標(biāo)識，標(biāo)記時(shí)按照“從后往前、先右后左、順時(shí)針”的原則進(jìn)行，特別是主梁、導(dǎo)梁的節(jié)點(diǎn)板編號應(yīng)做唯一標(biāo)記。

3）對施工現(xiàn)場的物資材料進(jìn)行清點(diǎn)，檢查移動模架行走系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等運(yùn)轉(zhuǎn)情況是否正常，對于拆除時(shí)所需的吊裝設(shè)備、材料等進(jìn)行受力驗(yàn)算，確保拆除施工時(shí)能夠滿足構(gòu)件吊裝的受力要求。

當(dāng)今高校教學(xué)處于智能化數(shù)字時(shí)代，以影像制作合成的視聽一體化在課程建設(shè)中發(fā)揮重要作用[4]；此外，教學(xué)效果的好壞很大程度上取決于獲取信息的便捷程度，即時(shí)文字、語音和視頻通訊成為人際溝通的新方式。筆者在長期的教學(xué)實(shí)踐中創(chuàng)建了“三微”綜合教學(xué)模式(圖1)，將微視頻、微課和微信平臺進(jìn)行有機(jī)整合，對知識點(diǎn)進(jìn)行重新再梳理、簡化、打包，通過自創(chuàng)的微信公眾號和朋友圈進(jìn)行推送，設(shè)置移動端課程任務(wù)，要求學(xué)生通過微信平臺進(jìn)行留言討論，自動記錄學(xué)生發(fā)言情況，達(dá)到興趣驅(qū)動學(xué)習(xí)、智能監(jiān)督管理、情況實(shí)時(shí)獲取的目的，實(shí)現(xiàn)師生間的良性互動。

3.1.2 現(xiàn)場準(zhǔn)備

1）完成梁體最后一跨的施工后，對梁體進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，梁體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行脫模并做好拆除準(zhǔn)備。拆除前對施工場地進(jìn)行平整、壓實(shí)，寬度應(yīng)不得低于20m，以便于汽車起重機(jī)的站立與移動。

2）移動模架拆除時(shí)，施工現(xiàn)場應(yīng)懸掛好警示牌，拉好警戒帶，安排專人看守，并將施工區(qū)域內(nèi)堆放的雜物清理干凈，以便于移動模架拆除部件的臨時(shí)存放。

3）拆除前按要求進(jìn)行安全與技術(shù)交底，確保所有拆解人員都能熟悉移動模架拆除的具體步驟與施工流程，了解拆卸施工中的安全防護(hù)要求，避免施工操作不規(guī)范而引發(fā)安全事故。

3.2 施工要點(diǎn)

3.2.1 拆除模板

本項(xiàng)目移動模架模板系統(tǒng)最大塊模板單重1.3t，模板拆除選用70t 汽車起重機(jī)，吊索選用2 根長度為12m、?24mm-6×37+FC-1770MPa鋼絲繩，經(jīng)計(jì)算，模板吊裝過程中70t 汽車起重機(jī)臂展32.9m，工作半徑9m，吊重載荷11.2t＞1.3t，故汽車起重機(jī)在工作狀態(tài)下滿足規(guī)范要求。吊裝時(shí)，70t 汽車起重機(jī)站在移動模架兩側(cè)，從外肋的間隔里交替拆除模板，模板系統(tǒng)拆除時(shí)，應(yīng)確保在開模的狀態(tài)下進(jìn)行，并按照先翼板，再側(cè)板、底板的順序依次進(jìn)行拆除，具體操作步驟如下。

1）完成梁體最后一跨的澆筑且張拉完成后，拆除內(nèi)模撐桿以及底板、外肋中縫處的對接螺栓，啟動橫移機(jī)構(gòu)油缸向兩邊打開外模板，轉(zhuǎn)動吊桿使其與底板脫離。拆除吊桿后，將移動模架側(cè)模板的開模油缸及其泵站拆除，然后將側(cè)模板上人行走道及連接螺栓拆除，使每大塊模板保持獨(dú)立。

2）在吊掛上安裝10t 手拉葫蘆，手拉葫蘆上口做好固定，下口拉緊底、側(cè)模架橫梁的槽鋼，在手拉葫蘆受力后拆除側(cè)模連接銷軸，然后從前往后依次將吊掛與側(cè)模的連接脫開，并用70t 起重機(jī)依次將側(cè)模、底模逐塊拆下，放在橋下事先準(zhǔn)備好的枕木上。最后將模板連接螺栓、銷軸、撐桿等做好分類，并統(tǒng)一堆放至指定位置。

3）模板系統(tǒng)拆除過程中，翼板、腹板、底板應(yīng)按照對稱的原則依次拆除，拆除時(shí)不得將連接銷軸及螺栓全部拆除，需在確保鋼絲繩掛好且拉緊受力后再拆剩余的連接銷軸及螺栓，整個(gè)過程應(yīng)保持勻速平穩(wěn)起吊。吊運(yùn)模板時(shí)應(yīng)用2 根鋼絲繩起吊4 個(gè)角，防止只吊2 個(gè)角發(fā)生失穩(wěn)而引發(fā)安全事故，拆除后的撐桿、螺栓等連接件應(yīng)按要求封存入庫保管，避免丟失。

3.2.2 拆除外肋及挑梁

在進(jìn)行吊掛外肋及挑梁拆除時(shí)，單組外肋一側(cè)最大重量約6t，單組挑梁一側(cè)最大重量約1.8t，均采用70t 汽車起重機(jī)吊裝拆除，吊裝索具選用2 根長度為8m、?24mm-6×37+FC-1 770MPa 鋼絲繩（圖2）。經(jīng)計(jì)算，外肋吊裝過程中，70t 汽車起重機(jī)臂展32.9m，工作半徑8m，吊重載荷12.3t ＞6t，鋼絲繩破斷力33.6t，安全系數(shù)k=21 ＞8，故汽車起重機(jī)及鋼絲繩均能夠滿足外肋吊裝的施工規(guī)范要求。外肋及挑梁拆除時(shí)，應(yīng)按組進(jìn)行順序拆卸，即先拆中支腿處吊掛外肋，再依次拆除后支腿方向的吊掛外肋，拆除過程中應(yīng)按照左右對稱的原則拆除，確保能夠滿足移動模架的安全拆除要求。外肋拆除過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)較高，一旦操作不當(dāng)就會引發(fā)安全事故，因此，整個(gè)過程中指揮員、安全員務(wù)須要做好全過程監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)操作不規(guī)范等行為應(yīng)及時(shí)予以制止。拆除吊掛外肋后再拆挑梁，挑梁拆除時(shí)同樣按照上述順序依次進(jìn)行拆卸，拆卸過程中應(yīng)時(shí)刻保持左右對稱，或保持兩側(cè)挑梁最大不平衡數(shù)量不超過1，完成挑梁的拆除作業(yè)后應(yīng)按要求統(tǒng)一集中堆放，嚴(yán)禁直接堆放在主梁底部的地面上。

圖2 拆除外肋

3.2.3 拆除導(dǎo)梁

單條導(dǎo)梁重量約34t（含3 個(gè)接頭），采用2 臺100t 汽車起重機(jī)雙機(jī)抬吊拆除，吊裝索具采用長度12m，?38mm-6×37+FC-1770MPa 鋼絲繩（圖3）。經(jīng)計(jì)算，雙機(jī)抬吊時(shí)2 臺汽車起重機(jī)荷載為72t ＞34t，鋼絲繩破斷拉力為84.3t，安全系數(shù)k=9.2 ＞8，故汽車起重機(jī)及鋼絲繩均能夠滿足導(dǎo)梁拆除時(shí)的吊重要求。導(dǎo)梁拆除作業(yè)流程如下。

圖3 拆除導(dǎo)梁

1）利用起吊小車將橫拉桿拆除，然后將起吊小車鋼絲繩、電纜及控制線等電氣控制系統(tǒng)部分進(jìn)行拆除，拆除后利用汽車起重機(jī)將起吊小車從導(dǎo)梁上吊運(yùn)至地面，完成起吊小車的拆除作業(yè)后，即可進(jìn)行導(dǎo)梁部分的拆除。

2）導(dǎo)梁拆除時(shí)，應(yīng)先拆除導(dǎo)梁護(hù)欄，然后用2臺100t汽車起重機(jī)抬吊，先拆除一側(cè)單條導(dǎo)梁，吊點(diǎn)位置為導(dǎo)梁兩端端頭向內(nèi)2m位置對稱吊裝，吊裝時(shí)用鋼絲繩兜住導(dǎo)梁底面，與導(dǎo)梁接觸位置用護(hù)角進(jìn)行保護(hù)。導(dǎo)梁吊裝過程中應(yīng)利用牽引繩做好牽引，防止發(fā)生擺動碰撞，保證吊裝的安全性、穩(wěn)定性，對于拆除后的導(dǎo)梁連接板、螺栓等應(yīng)按要求分類打包，集中堆放至指定位置，并做好詳細(xì)的現(xiàn)場拆裝記錄。

3.2.4 拆除主梁及連系梁

移動模架主梁系統(tǒng)采用分節(jié)吊裝，吊裝時(shí)含相應(yīng)的接頭與相連的一半連系梁，最大吊裝重量為26t，拆除主梁及連系梁時(shí)選用2 臺100t 汽車起重機(jī)，吊裝索具選用4 根長度為8m、?38mm-6×37+FC-1770MPa 鋼絲繩（圖4）。主梁吊裝過程中，鋼絲繩通過卸扣掛在主梁吊耳上，汽車起重機(jī)主臂長38.2m，起吊作業(yè)半徑在9m 范圍內(nèi)，經(jīng)計(jì)算，吊機(jī)吊裝時(shí)的額定荷載45t ＞26t，鋼絲繩破斷力84.3t，安全系數(shù)k=10 ＞8，由此可知汽車起重機(jī)與鋼絲繩均能夠滿足主梁拆除時(shí)的吊裝要求。

圖4 主梁及連系梁拆除

1）主梁吊裝前，應(yīng)注意拴好溜尾繩，避免吊裝過程中主梁與吊車大臂發(fā)生碰撞而引發(fā)安全事故。吊裝過程中，兩側(cè)吊車吊裝好相應(yīng)主梁且掛好對應(yīng)的吊繩后，汽車起重機(jī)起鉤至載重約為2t時(shí)停止起吊并將連系梁對應(yīng)螺栓拆除，然后再將主梁接頭處螺栓拆除。

2）節(jié)點(diǎn)板螺栓拆除時(shí)，應(yīng)確保每塊節(jié)點(diǎn)板兩梁分別保留2 條螺栓不拆除，在鋼絲繩吊住需拆卸梁體吊點(diǎn)并拉緊吊繩后，再將剩余的螺栓拆除，在螺栓松動至梁體與節(jié)點(diǎn)板分開一定空隙后，指揮吊車吊運(yùn)梁體拆除，為避免吊運(yùn)過程中梁體擺動，需使用2 條防風(fēng)繩人力拉住，以保證被拆卸梁體吊運(yùn)過程中的穩(wěn)定性。

3）主梁及連系梁拆除時(shí)，2 臺100t 汽車起重機(jī)站立于兩側(cè)同時(shí)吊裝，拆除順序依次為：先拆第3 節(jié)主梁及8#、7#連系梁→第2 節(jié)主梁及6#、5#、4#連接系→第1 節(jié)主梁及3#、2#、1#連系梁。因作業(yè)場地限制拆除下來的主梁應(yīng)及時(shí)裝車轉(zhuǎn)運(yùn)至指定位置統(tǒng)一存放，拆下的連接板及螺栓應(yīng)整理好后統(tǒng)一堆放。

4）拆除吊裝完主梁后，直接利用100t 汽車起重機(jī)，2 根長度為8m、?38mm-6×37+FC-1 770MPa 鋼絲繩將剩余梁面的支腿吊至地面，支腿拆除時(shí)按照前支腿、后支腿與輔助支腿的順序依次進(jìn)行。

4 結(jié)語

移動模架造橋機(jī)拆除施工中，受其作業(yè)環(huán)境較為特殊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自重大等的影響，使得模架拆除下放風(fēng)險(xiǎn)高、難度大。因此，為保證安全、迅速完成移動模架的拆除作業(yè)，項(xiàng)目部嚴(yán)格落實(shí)安全拆除工藝流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮拆除過程中的安全隱患、施工難點(diǎn)，多措并舉確保了移動模架得以安全順利拆除。