铁路、公路立体交叉悬灌挂篮拆除施工方法研究

刘晓亮

（中铁十五局集团第三工程有限公司，四川 成都 641418）

0 引言

铁路、公路交通网络日趋完善，铁路、公路立体交叉悬灌挂篮施工越来越多，可以有效地减少对周围生态环境的破坏。但挂篮拆除常规施工无法实现，拆除工作位置受限，操作难度较大，功效低，安全风险较高。以机坊湾特大桥为例，对挂篮拆除施工方法进行探讨。

1 工程概况

机坊湾特大桥（76+144+76）m 连续梁跨越重庆绕城高速公路及210 国道，为降低挂篮拆除对既有绕城高速公路和国道的影响，将施工安全隐患最小化，采用了挂篮回退后卷扬机配合滑轮组进行拆除施工。对挂篮拆除各工序进行详细说明，挂篮拆除全过程在安全员、质检员、厂家技术人员以及监理工程师监控下进行。

1.1 设计情况

(76+144+76)m 连续梁两个主墩紧邻既有重庆绕城高速公路，与高速公路夹角为29.79o，高速公路双线间距16.03m，活动空间狭小，在跨中部位拆除挂篮难以保障绕城高速公路的行车安全，因此需要将挂篮回退至0#块进行拆除。且靠跨中一侧模板拆除无法提供吊车施工空间，因此计划采用塔吊结合卷扬机的方式进行挂篮拆除，每个构件拆除应在塔吊的额定力矩或卷扬机安全负荷范围内进行。

1.2 挂篮构造

菱形桁架式挂篮由主桁架、底模平台及挂吊系统、内外模吊挂及走行系统、后锚固、内外模、限位设施等组成。

挂篮的主要技术参数：

(76+144+76)m 连续梁适用梁段的最大重量：251.51t。

适用梁段的最大长度：均为4.00m。

(76+144+76)m 连续梁适用梁高变化范围：6m～11m。

(76+144+76)m 连续梁挂篮自重：100t。

挂篮各主要构配件实际重量详见表1。

表1 挂篮各主要构配件实际重量表

1.3 挂篮后退走行原则

大、小里程方向同步，左右方向对称。挂篮倒退时，为空载行走，所以不需要后锚进行锚固，依旧用原来挂篮轨道的精轧螺纹钢倒铺轨道，用螺母锚固轨道。挂篮走行时按挂篮前行操作步骤倒退行走，行走时，注意两端、左右两侧平衡及均匀行走，速度不要过快，挂篮走行速度不大于10cm/min。挂篮走行前调整底模平台高度，必须保证底板高度顺利通过所有退行梁段。如遇紧急情况需要暂停挂篮后退施工，将挂篮后锚进行锚固后，方可停止作业。

2 挂篮拆除施工方案

2.1 准备工作

2.1.1 挂篮拆除外业准备工作

（1）提前预埋挂篮拆除固定卷扬机和滑轮组的预埋件；

（2）各向预应力筋张拉完毕；

（3）内顶模及内侧模拆除；

（4）清理梁面及挂篮走行通道；

（5）将绕城高速公路因挂篮拆除有影响的一侧实施交通管制（见图3、图4），将对既有高速公路的影响降至最低；

（6）清理兜底及底、侧模上的混凝土、焊斑，为底模系统拆除提供方便；

（7）因前上横梁、中门架长度不足，无法满足避车台、接触网处后退通行，后退前要求挂篮厂家技术人员进场，在满足挂篮安全性能的基础上加长前上横梁和中门架，使之满足挂篮后退要求；

（8）挂篮前部中间位置的上下横梁间连接吊杆阻碍挂篮后退，需将阻碍挂篮后退的连接吊杆拆除；

（9）前后吊点均应有保险措施，左右侧各两根钢丝绳作为双保险；

（10）安装好主桁行进的千斤顶，逐一将所有走道梁锚固螺母再拧紧一遍，并专人检查连接器；

（11）垫枕找平、下部垫实，垫枕间距50cm 一道；

（12）走道梁均与梁部预埋竖向精扎螺纹钢锚固紧，当精扎螺纹钢长度不够时加连接器，上齐螺栓，每根走道梁至少有3 根精扎螺纹钢锚固，走道梁相接处平整无错牙，防止挂篮在后退过程中卡住。详见图1。

图1 挂篮结构示意图

2.1.2 挂篮拆除内业准备工作

1#、2#塔吊额定起重力矩为960（kN·m），从挂篮图纸设计清单得出，梁面最重构件为单侧主桁架7.023t，对应塔吊最大允许力臂为22.78m，根据平面位置关系图分析，挂篮主桁架计划退至0#至2#段才能进行拆除，按计划退行至0#段（见图2），满足塔吊额定力矩。

图2 机坊湾1#、2#主墩及重庆绕城高速公路平面位置示意图

图3 机坊湾双线特大桥1#墩挂篮拆除交通导行示意图

图4 机坊湾双线特大桥2#墩挂篮拆除交通导行示意图

2.2 挂篮拆除方案实施

2.2.1 挂篮后退

（1）挂篮倒退需具备的条件

（a）按照挂篮图纸中关于倒退行走的要求，在梁体内预埋锚固用钢筋或利用竖向预应力钢筋；

（b）倒退前要将后锚系统松开；

（c）拆除内模及内导梁；

（d）拆除挂篮前端影响挂篮走行的吊杆、吊带及临边防护；

（e）底模、下纵梁、下横梁之间应用焊接或栓接的方式将之连接成整体，以防摆动造成倾覆。

（2）挂篮回退注意事项

为了将对重庆绕城高速公路的影响降至最小，计划退行至0#梁段，再进行挂篮拆除，挂篮后退走行需注意以下几点：

（a）使用穿心千斤顶和精轧螺纹钢提供走行动力；

（b）走行轨垫枕间距、走行轨锚固数量满足设计要求，且轨枕与走行轨密贴；

（c）挂篮走行轨必须平顺，连接牢固，连接螺栓全部采用双螺帽；

（d）挂篮后退时，移动必须匀速、同步；

（e）随时掌握行走过程中挂篮中线与箱梁轴线的偏差，挂篮走行速度不大于10cm/min，同一只挂篮的左右两片桁架走行前后位置相差不大于5cm，如有偏差，应使用千斤顶逐渐纠正。

2.2.2 内模及内导梁拆除

连续梁内模在完成边跨合龙段后，将内模模板及内导梁进行切割分块，边跨端内模采用小型机具从梁端检查洞运出，用卷扬机吊下；中跨端内模利用卷扬机及滑轮组从梁端下放，位置距离绕城高速公路超过2m 平面距离；在远离绕城高速的一侧，对需要拆除的块件进行牵引，防止风力将模板刮向绕城高速路的一侧。

卷扬机及滑轮组采用梁面预埋件进行固定，跨中滑轮组可以安装在挂篮上，每次拆除构件重量不大于卷扬机整体允许负荷的20%。

2.2.3 防护及兜底拆除

计划采用卷扬机配合滑轮组进行整体拆除，每端挂篮兜底采用4 台10t 卷扬机，对称吊住4 个受力杆件节点，四个角同步平稳下放，兜底四角挂设牵引绳，临近地面时通过牵引绳调整兜底落地姿态，防止发生碰撞，两端同时落地，正常下放速度不超过1m/min。

2.2.4 底托系统拆除

底托系统采用卷扬机配合滑轮组进行拆除，卷扬机及滑轮组采用梁面预埋件进行固定，正常下放速度不超过1m/min。

（1）底托系统采取整体拆除的方式，将底托系统与侧模系统脱离开，每个底托采用4 台10t 卷扬机，配合滑轮组对称吊住底模前、后下横梁，高度控制一致，徐徐下放，正常下放速度不超过1m/min。

（2）专人（安全员）指挥两端8 名卷扬机操作手、8台10t 卷扬机同时工作，速度一致，徐徐下放底模平台，较高一端底模平台距地面0.5m 位置时暂停下放，待另一端底模平台距地面0.5m 时，再以较慢速度两端同步平稳落在地面上。

2.2.5 侧模系统拆除

侧模系统采用卷扬机配合滑轮组进行拆除，卷扬机及滑轮组采用梁面预埋件进行固定，正常下放速度不超过1m/min。

（1）侧模拆除与底模类似，尤其注意两端、两侧四向侧模同步进行，吊宜为外导梁前后端。每次拆除构件重量不大于卷扬机整体允许负荷的20%。

（2）每片侧模利用2 台10t 卷扬机，配合滑轮组进行拆除，拆除过程中在侧模底部中间位置系一根牵引绳（可用缆风绳或其他牢固、可靠的绳索代替），每块侧模两端速度控制一致，徐徐下放侧模，下放过程中如果风比较大，应用缆风绳控制侧模的整体平稳性，避免对吊绳的干扰。

（3）较高处侧模距地面0.5m 位置时暂停下放，待其他部位侧模距地面0.5m 时，再以较慢速度同步、平稳落在地面上。

（4）侧模重心与侧模落点不重合，决定模板落地后倾倒的方向。如果落点在钢丝绳内侧会造成模板触地后往线路外侧倾倒。这种情况1#墩大里程左侧挂篮将会对绕城高速有较大影响，而2#墩挂篮大里程左侧将会对210 国道行车造成影响。此时需通过牵引绳调整下放姿态，将影响最小化，同时还需防止侧模落地侧滑。如果落点在吊索外侧会造成侧模向线路中心方向倾倒，此时需防止模板落地侧滑对设备和人员造成伤害。

2.2.6 挂篮上部结构拆除

挂篮上部结构按安装的反顺序进行，采取两端、左右对称的方式逐个拆除，不对称构件最多不能超过1 个。因上部结构重力最大块件为单侧主桁架，满足塔吊额定力矩要求，因此挂篮上部结构拆除采用塔吊进行分块拆除，拆除先后顺序为：前上横梁、中门架、单侧主桁架、走行轨及钢枕等。

（1）前上横梁和中门架采取整体拆除的方式，拆除中门架前用倒链对左右侧主桁架进行临时固定，防止拆除中门架后主桁架出现倾倒。

（2）拆除主桁架前，应吊住主桁架拆除反扣轮及滑座后，再整体拆除主桁架。

3 结论

通过对铁路、公路立体交叉机坊湾特大桥悬灌挂篮拆除工作的分析、总结，得出以下操作控制要点：

其一，挂篮拆除必须两端、左右对称逐个拆除，不对称构件最多不能超过1 个。

其二，每次拆除构件重量不大于卷扬机整体允许负荷的20%。

其三，挂篮构件下方过程中，缆风绳控制侧模的整体平稳性，避免对吊绳的干扰。

其四，卷扬机及滑轮组采用梁面预埋件进行固定，控制下放速度不超过1m/min。

其五，积极配合高速公路管理部门，做好施工期间交通导行工作。