王仕豪/WANG Shi-hao
(中鐵大橋局股份有限公司,湖北 武漢 430050)
武漢二七長江大橋正橋為三塔結(jié)合梁斜拉橋,主跨布置為(90+160+616+616+160+90)m。其中,5#主塔塔高(從承臺頂面算起)為209m(承臺頂高程+10.5m),該主塔施工過程中使用的C7050型塔機高度約為235m,根據(jù)施工安排,該塔機在大橋通車前最后進行拆除。塔機安裝布置如圖1所示。
主塔的構(gòu)造形式和施工工藝特性導(dǎo)致塔機附墻桿件長(桿件重)、支面大(吊裝覆蓋率要求高)、懸掛多(需要設(shè)置施工作業(yè)布置點多,安全風(fēng)險大)、節(jié)點多(拆除勞動強度大)、安裝拆除桿件多(常規(guī)附墻只有三根桿件,而實際桿件為十根);加之塔機站位設(shè)計和頂升拆除方向與附墻桿件拆除吊裝作業(yè)方向不一致(塔機吊臂朝向江堤,桿件支面朝向江中,相對位置恰好相反),因此附墻桿件采用常規(guī)拆除完全不可能。
圖1 C7050塔機安裝及站位圖
圖2 附墻結(jié)構(gòu)示意圖
方案一:在橋塔頂部設(shè)置輔助吊桿,在橋面安放一臺容繩量400m的3t卷揚機鋪以吊裝,這種措施的弊端就是施工效率低下,拆除一道附墻最少需要3~4天,并且空載吊繩上升時的安全風(fēng)險控制難度大(容易飛鉤)。
方案二:利用塔機平衡臂上的輔助卷揚機作為附墻桿件拆除的動力工具,這種措施的弊端就是輔助卷揚機單繩吊載能力小,只有750kg,而附墻桿件單件重量大多超過這個重量,并且輔助卷揚機的容繩量也不夠,需要改裝,對吊裝重量大的桿件需要截短,因此作業(yè)效益也不高,對于輔助卷揚機故障導(dǎo)致吊裝風(fēng)險也不好控制。
方案三:將塔機頂升套架在塔機沒有降塔前,調(diào)整180°方向,改變塔機降塔時起重臂的吊裝作業(yè)方向,這樣利用塔機吊鉤進行小偏位作業(yè)來拆除附墻桿件,比較安全快捷,拆除一道附墻大約需要1.5天,這種措施的弊端就是調(diào)塔時,需要耽誤1天的時間和拆除下來的標準節(jié)只能于江邊方向堆放。
通過比選,本次拆除措施選擇方案三。
由于主塔塔身側(cè)面在橋面以上高度約40m處,擋住塔機起重臂下降(圖3),因此塔機在降至此前一節(jié)時需要進行上部結(jié)構(gòu)的拆除?,F(xiàn)場條件只能采用汽車起重機站位于橋面上進行吊裝拆除,一方面由于吊裝作業(yè)高度高(約50m)、吊裝作業(yè)負載大(單件最大重量16.8t),另一方面由于塔柱和斜拉索影響汽車起重機的站位、限制了汽車起重機吊臂的變幅和回轉(zhuǎn)范圍、妨礙到塔機起重臂引進到橋面的作業(yè),使汽車起重機的吊裝作業(yè)變得十分困難。
圖3 起重臂與主塔塔身干涉示意圖
根據(jù)塔機的吊臂、平衡臂、配重、塔頭、回轉(zhuǎn)塔身、回轉(zhuǎn)支座等各部件重量及吊裝幅度,結(jié)合汽車起重機的吊重曲線和允許站位位置,對汽車起重機進行合理選型,使其在特定的位置和吊裝作業(yè)空間內(nèi)能夠滿足吊裝要求。
方案一:采用一臺200t汽車起重機對塔機起重臂進行整體拆除(圖4)。吊機于站位二,起吊拆除起重臂,然后通過多次變幅和縮短吊臂的方法逐步把起重臂從N2和N3斜拉索之間引入到橋面進行拆解。吊機于站位一,起吊拆除平衡臂、塔頭、回轉(zhuǎn)塔身、回轉(zhuǎn)支座等部件。此方案工作效率較高,輔助人工繩索牽引,安全容易保障。
圖4 汽車起重機站位示意圖
方案二:采用兩臺汽車起重機作業(yè),其中一臺120t汽車起重機用于固定起重臂,一臺80t汽車起重機用于空中分體拆除起重臂。此方案比較費時費力,效率較低,且作業(yè)安全風(fēng)險相對較大。
通過比選,本次拆除作業(yè)選擇方案一。
由于高空切割作業(yè)環(huán)境的特殊性及作業(yè)的安全風(fēng)險控制因素多等原因,需采取安全作業(yè)的保障措施。本次拆除作業(yè)考慮懸掛作業(yè)吊籃和在橋塔頂與塔機之間設(shè)置兩根保險繩(一根鋼絲繩一根白棕繩)兩種方式同步使用。
1)首先利用C7050塔機在沒有降塔前可以360°回轉(zhuǎn)時,將第6道、第4道、第2道塔機過渡附墻正常拆除,然后調(diào)整塔機頂升方向指向江中,利用C7050塔機空中將頂升套架拆除再反向安裝,為后面利用塔機拆除第7道、第5道附墻做好準備。
2)將C7050塔機配平,正常降塔8節(jié),利用塔機吊鉤偏位吊裝作業(yè)拆除塔機第7道附墻,重復(fù)上述作業(yè),將塔機降節(jié)到第12節(jié)高度。
1)首先拆除C7050塔機部分配重塊,將C7050塔機平衡臂回轉(zhuǎn)至與斜拉索平行方向,200t汽車起重機按圖5站位,拆除2塊3.4t配重及1塊5.5t配重,留1塊5.5t配重。
圖5 汽車起重機站位及起吊幅度示意圖
2)解除C7050塔機吊鉤、起升鋼絲繩、變幅鋼絲繩,纏繞好平衡臂拉桿系的滑輪組鋼絲繩;調(diào)整汽車起重機按圖6站位于站位二,對塔機起重臂整體拆除,并通過多次變幅和縮短吊臂的方法慢慢將塔機起重臂從斜拉索N2與N3之間引進到橋面放置解體(過程中輔助人工牽拉鋼絲繩使起重臂打轉(zhuǎn))。
圖6 吊裝起重臂引進至橋面示意圖
3)調(diào)整汽車起重機按圖5站位于站位一,拆除回轉(zhuǎn)C7050 塔機平衡臂,依次拆除C7050 塔機最后一塊平衡重、人字支撐架、司機室、平衡臂節(jié)。
1)拆卸回轉(zhuǎn)塔身 拆下與回轉(zhuǎn)支座總成聯(lián)接的銷軸,然后將回轉(zhuǎn)塔身吊至地面上。
2)拆卸回轉(zhuǎn)支座總成 將回轉(zhuǎn)支座總成吊放到地面上。
3)拆卸套架 將油缸、泵站等頂升部件綁系牢固在套架上,將套架慢慢從塔身標準節(jié)外抽出,放置指定地點。
4)拆卸基節(jié) 用汽車起重機將基節(jié)整體吊裝至地面。
5)拆卸基礎(chǔ)節(jié) 用汽車起重機將基礎(chǔ)節(jié)整體吊裝至地面。
1)在拆除過程中,應(yīng)嚴格遵守塔機安全操作規(guī)程和頂升、降塔作業(yè)規(guī)程。
2)汽車起重機機作業(yè)時,除應(yīng)遵守安全操作規(guī)程外,還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場有限的作業(yè)環(huán)境和空間條件,按照起重曲線,嚴格遵守吊裝作業(yè)安全規(guī)程,謹慎作業(yè)。
3)高空作業(yè)時,作業(yè)人員應(yīng)嚴格遵守高處安全作業(yè)的相關(guān)規(guī)定。
4)在把塔機起重臂吊放到橋面的過程中,須安排專人進行監(jiān)護,確保汽車起重機的吊臂和塔機的起重臂不碰到斜拉索。
針對二七長江大橋5#主塔C7050塔機拆除時特殊條件,提出了塔機非常規(guī)拆除的方案,有效地解決了正常拆除時所面臨的難題,最后,該塔機得以安全、高效、順利地按期拆除。此拆除技術(shù)可供其它類似的大型橋梁施工和大型塔機拆除時參考。