楊惠民

（中鐵六局路橋建設(shè)有限公司，山西 晉中 030600）

1 工程概況

京石客專永定河特大橋28、29#墩橋址在北京市西五環(huán)兩邊，設(shè)計(jì)采用1-92m簡(jiǎn)支提籃拱橋跨越，為預(yù)應(yīng)力混凝土梁與鋼管混凝土加勁拱組合結(jié)構(gòu)體系。

本橋采用支架現(xiàn)澆施工，西五環(huán)路及匝道部分采用鋼立柱架設(shè)貝雷梁門(mén)洞支架跨越，門(mén)洞上方及墩旁搭設(shè)滿堂紅支架體系。為了減少對(duì)西五環(huán)主干道交通的影響，采用與五環(huán)路斜交搭設(shè)支架，不占五環(huán)道路，跨路門(mén)洞支架共設(shè)3跨，跨度為21m+20.2m+12m。外環(huán)主路設(shè)1個(gè)斜跨21m的門(mén)洞，內(nèi)環(huán)主路設(shè)一個(gè)斜跨20.2m的門(mén)洞，西五環(huán)路去往蓮石東路匝道設(shè)1個(gè)跨度12m的門(mén)洞；門(mén)洞貝雷梁橫向?qū)挾葹?2.23m，凈高大于6.0m，均滿足道路通過(guò)要求。

門(mén)洞支架自下而上分別為鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)、直徑63cm的鋼管臨時(shí)支墩、I40工字鋼墩頂橫梁、貝雷梁、I14工字鋼分配橫梁，縱向方木分配梁、碗扣式滿堂紅支架、方木分配梁、底側(cè)模。

1.1 支架基礎(chǔ)

貝雷梁下布置5個(gè)高1.0m寬1.5m的混凝土條形基礎(chǔ)，采用HRB335級(jí)Φ12mm鋼筋縱橫向＠150mm上下兩層布置，頂部預(yù)埋法蘭盤(pán)，與上部鋼管樁立柱連接，條形基礎(chǔ)采用C20混凝土。

1.2 鋼管柱臨時(shí)支墩

臨時(shí)支墩利用Φ630mm壁厚10mm螺旋焊接鋼管，兩端焊接法蘭盤(pán)，固定在條形基礎(chǔ)的預(yù)埋法蘭盤(pán)上，鋼管樁與法蘭盤(pán)預(yù)埋螺栓連接緊固。采用汽車吊安裝鋼管樁，經(jīng)緯儀控制，鋼管樁安裝垂直度允許偏差為≤0.1%。為保證鋼管樁的整體穩(wěn)定性，同排鋼管之間設(shè)置橫向連接，連接成整體。

1.3 墩頂工字鋼橫梁

鋼管柱頂部橫向布置兩排I40工字鋼，做為上部貝雷梁的分配梁，將上部結(jié)構(gòu)荷載分配到鋼管柱上。兩排I40工字鋼焊接連接成整體，在肋部焊接腰板，鋼管柱范圍內(nèi)腰板間距50cm，其余部位按1～1.5m均布。并在鋼立柱頂部法蘭盤(pán)上焊接限位鋼板，限制工字鋼分配梁橫向移動(dòng)。

1.4 貝雷梁支架及分配體系

支撐體系主梁使用裝配式鋼橋貝雷片拼裝而成，貝雷梁最大跨度為24m，每跨貝雷梁與梁部平行布置。貝雷梁在梁底范圍內(nèi)按橫向間距45cm布置。

貝雷梁采用1.5×3.0m標(biāo)準(zhǔn)塊，和90cm標(biāo)準(zhǔn)橫向連接系。

貝雷梁上設(shè)間距0.5m的I14工字鋼分配梁，將上部荷載分配在貝雷梁上。

在碗扣式支架與工字鋼分配梁間設(shè)10×12cm的縱向方木，腹板下間距30cm，其他部位60cm。

1.5 碗扣式滿堂紅支架

碗扣式滿堂紅支架在腹板下橫向間距30cm，縱向間距60cm。其它部位間距按60cm×60cm布置；底板下排架縱、橫向間距均為60cm。水平桿為1.2m一道。水平橫桿步距首層及頂層距立桿端為30cm，底撐及頂托伸出量不超過(guò)30cm。

2 各構(gòu)件重量

2.1 貝雷梁組

跨外環(huán)主路貝雷梁長(zhǎng)24m，每榀貝雷梁由8片貝雷片及上下設(shè)加強(qiáng)弦桿組成，邊廂下方的貝雷梁組由5榀貝雷梁組成，中間均設(shè)橫向45cm連接系，加強(qiáng)弦桿貝雷片重430kg/片，共重17.2T,18片45cm連接系重21 kg/片，共重0.38T。貝雷銷3 kg/每只，合每組貝雷梁18.06T。故最大吊重為18.06T。

跨內(nèi)環(huán)匝道貝雷梁長(zhǎng)15m，每榀貝雷梁由5片貝雷片及上下設(shè)加強(qiáng)弦桿組成，邊廂下方的貝雷梁組由3榀貝雷梁組成，中間均設(shè)橫向45cm連接系，合每組貝雷梁同6.76T。故最小吊重為6.76噸。

2.2 鋼管立柱

鋼管立柱外徑630mm，壁厚10mm，每根立柱長(zhǎng)6m，兩端設(shè)法蘭盤(pán)，每根重1T。

2.3 工字鋼

跨主路鋼管柱頂部橫向布置3排I40a工字鋼，每道長(zhǎng)28m，分兩節(jié)14m進(jìn)行吊裝，3根14m長(zhǎng)I40a工字鋼重2.8T。跨匝道 （跨度為12m）鋼管柱頂部橫向布置2排I40a工字鋼。

3 總體施工方案

第一步：貝雷梁門(mén)洞為24m+22.5m+15m，梁標(biāo)準(zhǔn)寬度16.7m，支架超出梁寬2m。先拆除24m跨貝雷梁門(mén)洞，再拆除22.5m跨貝雷梁門(mén)洞，最后拆除15m跨門(mén)洞貝雷梁。

先起吊提籃拱梁左側(cè)電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)正對(duì)一組貝雷梁，起吊后的貝雷梁通過(guò)電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)在橫梁上的橫向走走行至提籃拱梁的右側(cè)，起吊高度為貝雷梁與上下加強(qiáng)弦桿高加走行空間（1.7+0.15m），然后電動(dòng)葫蘆連同貝雷梁通過(guò)重機(jī)的大車端梁在提籃拱梁頂安置的縱向?qū)к壛嚎v向走行至梁端，汽車吊配合吊卸（汽車吊在橋墩側(cè)）這樣完成了一組貝雷梁的拆除工作。

第二步：電動(dòng)葫蘆正對(duì)一組貝雷梁拆除后接下來(lái)拆提籃拱橋左側(cè)操作平臺(tái)上的貝雷梁，因操作平臺(tái)上的貝雷梁在提籃拱橋的橋邊外，距電動(dòng)葫蘆吊鉤有2m，采用手動(dòng)葫蘆人工將其貝雷梁滑移至電動(dòng)葫蘆下，再由電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)完成吊裝運(yùn)行作業(yè)。

貝雷梁橫向移動(dòng)時(shí)，為防此三跨貝雷梁組緊貼產(chǎn)生的干擾，橫移時(shí)要先橫移外環(huán)主路24m長(zhǎng)的貝雷梁，橫移采用兩臺(tái)手動(dòng)葫蘆人工分別拉貝雷梁的兩端且同時(shí)拉動(dòng)，用力相當(dāng)。橫移采用兩組5T的手動(dòng)葫蘆設(shè)置在鋼管柱頂部的工字鋼上，貝雷梁組較寬不存在拉動(dòng)時(shí)傾覆，主要是兩端拉動(dòng)時(shí)根據(jù)走行的方向隨時(shí)調(diào)整拉力的大小，保證貝雷梁走行的方向。

第三步：提籃拱橋下的貝雷梁按第一步操作方法逐組拆除后，還剩余提籃拱橋右側(cè)操作平臺(tái)上的貝雷梁未拆除，同樣用手動(dòng)葫蘆人工將其貝雷梁滑移至電動(dòng)葫蘆下，起吊后縱向走行至梁端后卸拆；接著按照以上三步拆除方案將其余兩跨門(mén)洞的貝雷梁拆除。

第四步：貝雷梁拆除完成后接著拆除鋼立柱頂?shù)墓ぷ咒摍M梁，工字鋼上設(shè)有兩吊點(diǎn)，直接由鋼絲繩掛上并固定好吊點(diǎn)，起重機(jī)將工字鋼起吊后縱向走行至梁端卸載。

第五步：貝雷梁、工字鋼橫梁拆除后接著鋼管立柱拆除，因電動(dòng)葫蘆距鋼管立柱頂部有4.1m凈高，且重量小，人工拆除剪刀撐后可直接將其吊移拆除。

按照上述拆除方案先將貝雷梁拆除后再拆工字鋼橫梁最后鋼管立柱拆除，即可安全順利的完成所有貝雷梁支架的拆除。

4 施工工藝

4.1 施工流程

支架拆除順序?yàn)閺奶峄@拱梁左側(cè)到右側(cè)依次拆除，具體流程如下：通過(guò)橋式起重機(jī)先橫移再縱移由南向北起吊貝雷梁，將貝雷梁移至小里程墩左側(cè)位置，汽車吊將貝雷梁從小里程墩左側(cè)吊下；拆除梁左側(cè)電動(dòng)葫蘆正對(duì)一組貝雷梁→拆除梁左側(cè)操作平臺(tái)貝雷梁→拆除梁底貝雷梁→拆除梁右側(cè)操作平臺(tái)貝雷梁，以此將三跨貝雷梁拆除→解除工字鋼、鋼立柱連接→依次用起重機(jī)吊出工字鋼及鋼管立柱。

4.2 組拼電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)

（1）電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)在加工廠按照上行式橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)圖加工制作。主要構(gòu)造為：4個(gè)大車端梁、4根C型梁、4根橫向?qū)к壛骸?套小車、2臺(tái)16T電動(dòng)葫蘆及2根縱向?qū)к壛航M成。

圖1 電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)整體結(jié)構(gòu)圖

圖2 電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)橫向?qū)к壛航Y(jié)構(gòu)圖

（2）C 型梁

每根C型梁上端安裝1個(gè)大車端梁（由縱向走行動(dòng)力裝置與制動(dòng)裝置及走行小車組成）；起重機(jī)組裝后使用時(shí)，C型梁垂直作用于縱向?qū)к壛荷?，即垂直壓?3鋼軌上；C型梁下端與橫橋向主梁直接采用鋼板夾塊將其栓接；C型梁除自重外，承受橫向?qū)к壷髁?、電?dòng)葫蘆、小車及吊重物荷載。

（3）縱向?qū)к壛?/p>

縱向?qū)к壛簽?3kg/m鋼軌，鋪設(shè)于提籃拱梁頂兩側(cè)吊索與阻水臺(tái)間，縱向?qū)к壛哼B接采用接頭夾板將12根6m長(zhǎng)43kg/m鋼軌栓接為一起形成整體；為防止縱向?qū)к壛捍畡?dòng)與側(cè)翻，沿導(dǎo)梁走向每0.5m設(shè)置固定裝置，固定裝置為5mm厚鋼板打眼，將鋼板焊于鋼軌底部采用膨脹螺栓與梁面固結(jié)。每隔1m打眼錨固道釘固定鋼軌，同時(shí)在用橫向連接鋼板的地方在走行軌軌腰位置焊接小鋼板做為扣板固定，每側(cè)0.5m設(shè)置一塊扣板。在鋼軌軌腰上每3m打眼用手動(dòng)葫蘆與預(yù)埋鋼筋連接以抵消軌道所受的水平力。走行軌道與梁體加固如下圖所示：

圖3 縱向走行軌道與梁體連接固定圖

橋式起重機(jī)順橋向走行時(shí)，大車端梁產(chǎn)生的動(dòng)力為縱向水平力直接傳遞給鋼軌，此縱向水平力由鋼軌底部固定裝置與鋼軌產(chǎn)生摩擦阻力來(lái)抵消，確保了縱向走行導(dǎo)軌不會(huì)發(fā)生縱向位移。同時(shí)為保證走形輪與走行軌密貼不跑道，走行輪上安裝水平輪、保險(xiǎn)扣?？v向?qū)Я旱钠瘘c(diǎn)和終點(diǎn)分別為距梁端除12.7m的位置；縱向?qū)к壛洪L(zhǎng)度為橋全長(zhǎng)扣除梁端箱室及變截面處后的長(zhǎng)度為：97.4m-12.7*2=72m。

（4）橫梁及走行系統(tǒng)

橫梁箱室主要采用3cm厚Q235鋼板加工而成，與方鋼（走行軌道）組裝后作為走行橫梁。根據(jù)梁部標(biāo)準(zhǔn)橫截面尺寸及上行式橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)確定橫向主梁長(zhǎng)度為17.72m。橫梁與C型梁栓接后形成橋式起重機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，橫梁上采用成品的電動(dòng)葫蘆與小車（二者上下栓接為一起）作為起吊及橫向走行設(shè)備，每個(gè)電動(dòng)葫蘆最大吊重為16T，最大能起吊32T，能滿足起吊最重貝雷梁吊重1.3倍安全系數(shù)的要求。

（5）貝雷梁橫向、縱向行走方式

貝雷梁由電動(dòng)葫蘆起吊后，橫向移動(dòng)時(shí)依靠橋式起重機(jī)橫梁頂部安裝的方鋼作為走行軌道，在電動(dòng)葫蘆下部安裝走行小車、動(dòng)力裝置、固定裝置方可在走行軌道上行走，即完成了貝雷梁的橫移；縱移時(shí)仍由橫梁上電動(dòng)葫蘆吊著貝雷梁不放，橫梁、電動(dòng)葫蘆、走行裝置、貝雷梁及C型梁整體縱移，由C型梁上端安裝的大車端梁走行裝置在梁上安裝的縱向?qū)к壣闲凶咄瓿伞?/p>

（6）電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)拼裝與提升

將主體構(gòu)件在28#墩至五環(huán)匝道間地面組裝、并將主構(gòu)件整體提升。主體構(gòu)件組裝有鋼橫梁與方鋼、C型梁與大車端梁拼裝、電動(dòng)葫蘆與橫向走行小車拼裝；縱向?qū)к壛河跇蛏现苯影惭b。

橋式起重機(jī)主體構(gòu)件整體提升拼裝方案，采用1臺(tái)汽車吊分別將C型梁吊至橋兩側(cè)并將C型梁上端提升到縱向?qū)Я荷希脴蛏下暺琳匣A(chǔ)預(yù)埋鋼筋作為C型梁臨時(shí)固定點(diǎn)，再采用多根Φ25鋼筋將預(yù)埋鋼筋與C型梁連接形成固結(jié)措施；橫梁采用兩臺(tái)汽車吊提升至C型梁下端栓接處，人工將C型梁與橫向?qū)Я河酶邚?qiáng)螺栓與鋼板夾塊栓接；電動(dòng)葫蘆與橫向走行小車在地面組裝后,采用汽車吊吊至橫梁上部后,人工安裝于橫向滑道上這樣完成了橋式起重機(jī)的拼裝。然后將C型梁上端的臨時(shí)固結(jié)解除達(dá)到電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)的使用條件。

電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)組裝順序?yàn)椋簰煸O(shè)安全防護(hù)網(wǎng)→鋪設(shè)縱向?qū)к壛骸鶦型梁上端與梁體屏障基礎(chǔ)預(yù)埋鋼筋臨時(shí)固接→橫向?qū)Я号cC型梁栓接→人工配合汽車吊安裝電動(dòng)葫蘆及走行系統(tǒng)→解除C型梁上端的臨時(shí)固結(jié)→走行試驗(yàn)及貝雷梁拆除。

4．3 拆除貝雷梁

（1）橋式起重機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

橋式起重機(jī)組裝完成后先在28#墩北側(cè)空地進(jìn)行空載走行試驗(yàn)，然后進(jìn)行全橋空載走行試驗(yàn)。

起吊試驗(yàn)，起吊試驗(yàn)首先在匝道15m跨中間進(jìn)行，先選取最輕的一組通過(guò)緩慢起吊然后下落，驗(yàn)證起重設(shè)備工作正常。

再選取15m跨最重的一組通過(guò)緩慢起吊、下落驗(yàn)證起重機(jī)的承載能力。試驗(yàn)完成后再按照拆除順序進(jìn)行拆除。

吊裝貝雷梁采用鋼絲繩捆綁鋼絲繩卡子固定的方式進(jìn)行掛鉤，鋼絲繩與貝雷梁接觸的地方加設(shè)橡膠墊，保護(hù)鋼絲繩，吊點(diǎn)設(shè)于每組貝雷梁端頭1/4處，端梁走行時(shí)要同步，先起吊離開(kāi)橫梁5cm，靜止5分鐘檢查各部位無(wú)異常后再橫移，縱移速度控制在10m/min，縱移快到位后應(yīng)減慢速度，用制動(dòng)設(shè)備制動(dòng)，不得依靠擋鐵制動(dòng)。

在完成每跨拆除后進(jìn)行下一跨拆除前均按照相同的辦法對(duì)橋式起重機(jī)進(jìn)行起吊試驗(yàn)方可進(jìn)行正式拆除。

（2）貝雷梁拆除

從29#墩開(kāi)始依次拆解24m跨、22.5m跨、15m跨貝雷梁，每跨拆除先從既有線方向逐組吊拆，起吊時(shí)將整組貝雷梁提升至高出未拆除貝雷梁頂，通過(guò)電葫蘆的橫、縱移依次將貝雷梁吊移到橋端28#場(chǎng)地，（如有機(jī)械故障或停電等情況可及時(shí)就地停放）最大吊重為18.06T。由于28#墩邊距最近一排鋼管柱為24m故直接利用橫梁的起吊設(shè)備將貝雷梁下落至28#墩側(cè)，再利用50T吊機(jī)將貝雷梁吊走、同時(shí)拆除工字鋼及鋼管立柱。貝雷梁在28#墩旁拆除、分解運(yùn)走。

4．4 拆除橋式起重機(jī)

在28#墩側(cè)汽車吊配合拆除電葫蘆及橫梁。拆除橫梁時(shí)，先將C型梁在梁頂固結(jié)（與安裝時(shí)相同）再行拆除，汽車吊配合人工將縱向?qū)Я翰鸪?/p>

5 主要施工安全措施

5．1 五環(huán)路安全保證措施

因拱橋施工跨越北京西五環(huán)主路，交通流量較大，施工期間不能影響和中斷交通，需采取切實(shí)可靠的安全防護(hù)和道路保暢通措施，與公路交通管制部門(mén)簽定相關(guān)協(xié)議。

施工前由首發(fā)公司按照交通管制程序，在距施工地點(diǎn)一定范圍處設(shè)置醒目的限速、禁停等標(biāo)志、標(biāo)牌，設(shè)專人負(fù)責(zé)該段交通指揮，并需交管部門(mén)確認(rèn)，保證車輛行駛暢通。

貝雷梁拆除過(guò)程中，吊裝設(shè)施加強(qiáng)檢查和維護(hù)，吊裝作業(yè)區(qū)做好警示標(biāo)識(shí)和安全防護(hù)措施，在起吊及本跨縱移過(guò)程中要做好臨時(shí)交通管制。

拆除最后一組貝雷梁時(shí)需在跨路附近分次封閉西五環(huán)內(nèi)、外環(huán)路，在夜間車流少時(shí)進(jìn)行施工，每次施工前都進(jìn)行班前交底會(huì)，明確每個(gè)人員的職責(zé)?，F(xiàn)場(chǎng)照明設(shè)施亮度、光線都必須滿足施工要求，交通限行設(shè)施必須備足，并設(shè)專人、專車負(fù)責(zé)安放與回收。

5.2 橋式起重機(jī)作業(yè)安全保證措施

作業(yè)前，吊車司機(jī)必須對(duì)橋式起重機(jī)的主要部件及安全裝置進(jìn)行仔細(xì)檢查，確認(rèn)安全后方可進(jìn)行作業(yè)。起重作業(yè)前，應(yīng)對(duì)貝雷梁的重量、形狀、起吊位置、使用的吊具及捆綁情況進(jìn)行了解；必須觀察周圍的地面及空間環(huán)境，起重機(jī)或起重物體應(yīng)與高壓線保持安全距離，同時(shí)須有專人監(jiān)護(hù)。

在起吊前，現(xiàn)場(chǎng)領(lǐng)工員必須對(duì)橋式起重機(jī)的走行軌道、掛鉤、牽引繩等進(jìn)行檢查確認(rèn)，否則不得進(jìn)行起吊作業(yè)。在起吊過(guò)程中設(shè)專人進(jìn)行指揮，專人對(duì)吊車的狀態(tài)進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)異常立即停止作業(yè)，并采取相應(yīng)措施。

6 結(jié)束語(yǔ)

跨既有公路現(xiàn)澆梁門(mén)洞式貝雷梁支架采用逆作法進(jìn)行拆除由于不需在路面支立起重設(shè)備，因此只需在拆除每跨最后一組貝雷梁時(shí)對(duì)道路進(jìn)行臨時(shí)封閉，與占路起吊相比可大大減少對(duì)既有道路的干擾，也可降低由此產(chǎn)生的交通導(dǎo)改及占道使用費(fèi)，是一種較少合理的施工方法。同時(shí)把電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)走行軌道設(shè)在梁面采用曲臂式走行梁也是電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)在運(yùn)行方式上的一個(gè)技術(shù)突破點(diǎn)。