敬家熾， 陳慶華， 譚海雄， 唐維， 田小勇

(保利長(zhǎng)大工程有限公司， 廣東 廣州 510620)

移動(dòng)模架法具有施工周期短、梁段整體性好等特點(diǎn)，被廣泛用于簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁等橋梁施工。但因構(gòu)件體量龐大及受到施工場(chǎng)地、施工設(shè)備等限制，移動(dòng)模架拆除仍是一大難題。該文結(jié)合通明海特大橋現(xiàn)澆箱梁移動(dòng)模架施工，研究一種便捷化的淺灘區(qū)小凈空移動(dòng)模架拆除方法。

1 工程概況

通明海特大橋現(xiàn)澆箱梁分左右兩幅，長(zhǎng)3.55 km，單幅71孔，4孔一聯(lián)，左右幅合計(jì)36聯(lián)142孔，采用移動(dòng)模架法施工。共投入4套移動(dòng)模架，分別從兩邊向中間施工。如圖1所示，4套移動(dòng)模架在68#墩合龍并逐步進(jìn)行拆除。

圖1 通明海特大橋移動(dòng)模架施工平面圖

現(xiàn)澆梁合龍部位附近區(qū)域?yàn)闇\灘區(qū)，浮吊等船只無(wú)法進(jìn)入。合龍段現(xiàn)澆梁底距棧橋面凈空15 m，且相鄰移動(dòng)模架施工周期只差2～3孔。若采用表1所示常規(guī)方法進(jìn)行移動(dòng)模架下放拆除，存在主構(gòu)件使用現(xiàn)場(chǎng)的90 t履帶吊拆除困難、拆除周期長(zhǎng)、影響后續(xù)現(xiàn)澆梁的直線(xiàn)工期等難題，且需搭設(shè)較寬平臺(tái)，平臺(tái)搭拆成本高。為解決以上問(wèn)題，結(jié)合橋梁轉(zhuǎn)體施工、頂推施工理念和移動(dòng)模架自有的臺(tái)車(chē)縱橫移系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行便捷化拆除。

表1 移動(dòng)模架常規(guī)拆除方法

2 便捷化的小凈空移動(dòng)模架拆除

2.1 施工工藝流程(見(jiàn)圖2)

圖2 模架拆除施工工藝流程

2.2 模架整體下放

該橋移動(dòng)模架由原湛江海灣大橋移動(dòng)模架經(jīng)“小改大”改造優(yōu)化而來(lái)，主要構(gòu)件包括主梁、導(dǎo)梁、外模系統(tǒng)、橫聯(lián)、托架、縱橫移系統(tǒng)等，總重約951.2 t，其中主梁分2組共12節(jié)，單節(jié)最重35 t?？紤]到移動(dòng)模架高空原位拆除安全風(fēng)險(xiǎn)高、功效低，且會(huì)影響相鄰現(xiàn)澆梁施工，采用類(lèi)似于湛江海灣大橋移動(dòng)模架的整體下放方法，通過(guò)穿心式千斤頂用鋼絞線(xiàn)將移動(dòng)模架整體下放到棧橋平臺(tái)上。

2.2.1 承重梁位置確定

模架整體下放用承重梁采用舊鋼構(gòu)件開(kāi)孔制作而成，長(zhǎng)×寬×高為16.5 m×0.85 m×1.6 m，重30 t。綜合考慮伸縮縫位置、現(xiàn)澆梁受力、防傾覆精軋鋼布置及尾跨現(xiàn)澆梁施工完成后模架不開(kāi)模整體下放等因素，將承重梁盡量布置在支座附近。2條承重梁中對(duì)中距離48.9 m(見(jiàn)圖3)。

圖3 承重梁布置示意圖(單位：cm)

2.2.2 承重梁換位安裝

模架下放用承重梁重30 t，首次安裝采用大型汽車(chē)吊進(jìn)行。后續(xù)模架下放位置與第1套不一樣，需將承重梁在同幅及異幅之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移安裝，受制于平臺(tái)大小，無(wú)法再次使用大型汽車(chē)吊，故其轉(zhuǎn)移安裝困難。

受橋梁轉(zhuǎn)體施工啟發(fā)，在承重梁底部安裝簡(jiǎn)易旋轉(zhuǎn)底座，將其旋轉(zhuǎn)90°，用橋面龍門(mén)吊進(jìn)行轉(zhuǎn)移。安裝時(shí)同樣采用簡(jiǎn)易旋轉(zhuǎn)底座將承重梁旋轉(zhuǎn)定位(見(jiàn)圖4)。

圖4 承重梁人工轉(zhuǎn)體

2.2.3 下放吊點(diǎn)加固驗(yàn)算

模架整體下放裝置采用4臺(tái)500 t液壓穿心式千斤頂，單個(gè)千斤頂采用鋼絞線(xiàn)束連接模架主梁頂部新加工的吊點(diǎn)。單個(gè)下放吊點(diǎn)最大反力277.1 t，局部應(yīng)力集中。利用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行局部受力分析，取主梁頂板吊點(diǎn)處1 000 mm×1 000 mm部位，將面荷載施加到對(duì)應(yīng)位置。計(jì)算模型見(jiàn)圖5，面荷載區(qū)域應(yīng)力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖5 吊點(diǎn)加固計(jì)算模型

圖6 有效應(yīng)力云圖(單位：MPa)

由圖6可知：最大應(yīng)力為70.98 MPa，出現(xiàn)在腹板縱肋處；最大變形出現(xiàn)在底錨受壓區(qū)，局部受力滿(mǎn)足規(guī)范要求。

2.3 主構(gòu)件便捷式拆除

模架整體下放到位后，進(jìn)行模架構(gòu)件拆除?？紤]凈空要求，先利用汽車(chē)吊或履帶吊拆除外模系統(tǒng)、配重系統(tǒng)、主梁頂工字鋼等，通過(guò)底部臺(tái)車(chē)橫移油缸反復(fù)拉拽錨固在反力梁上的鋼絞線(xiàn)將單側(cè)主梁橫移0.3 m，拆除橫聯(lián)；再通過(guò)頂推縱移、分組橫移的方式將主梁移出現(xiàn)澆梁或相鄰模架底；最后利用履帶吊或橋面龍門(mén)吊拆除主梁并裝車(chē)。

2.3.1 頂推縱移、分組橫移

參考橋梁頂推施工，結(jié)合模架本身的縱橫移系統(tǒng)，通過(guò)在模架拆除平臺(tái)上布置橫移軌道及增加輔助受力點(diǎn)，將單邊63 m主梁先頂推縱移，然后分2組(每組31.5 m)橫移出現(xiàn)澆梁底進(jìn)行拆除?？v橫移系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖7。

圖7 臺(tái)車(chē)縱橫移系統(tǒng)示意圖

以操作過(guò)程最復(fù)雜的第2套模架為例，在底模桁架拆除完成后，將主梁頂推縱移，待前3節(jié)橫移空間位足夠后，拆除第3個(gè)接頭；將前3節(jié)主梁橫移出現(xiàn)澆梁底，用龍門(mén)吊或履帶吊進(jìn)行主梁拆除。其余主梁采用類(lèi)似方法拆除，操作流程見(jiàn)圖8。運(yùn)用頂推縱移分組橫移方式拆除主梁，可避免凈空小而導(dǎo)致構(gòu)件拆除困難，同時(shí)可消除對(duì)相鄰現(xiàn)澆梁直線(xiàn)工期的影響。

圖8 主梁縱橫移示意圖

2.3.2 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

模架拆除平臺(tái)(包括橫移軌道)、棧橋均由貝雷片、型鋼、鋼護(hù)筒等構(gòu)成，均由該項(xiàng)目施工平臺(tái)多次周轉(zhuǎn)使用而來(lái)，且模架套數(shù)多，主梁需挪動(dòng)位置、拆除位置不一，通過(guò)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算確保結(jié)構(gòu)安全尤為重要。平臺(tái)上橫移用的支撐及頂推縱移的輔助支撐點(diǎn)布置位置及間距見(jiàn)圖9。

圖9 縱橫移支撐點(diǎn)示意圖(單位：標(biāo)高為m，其他為cm)

按荷載最不利原則，對(duì)模架頂推縱移、分組橫移、拆除等全過(guò)程的各受力點(diǎn)進(jìn)行分析驗(yàn)算，工況設(shè)置見(jiàn)表2。

表2 移動(dòng)模架拆除過(guò)程工況

經(jīng)過(guò)多工況驗(yàn)算，平臺(tái)、棧橋驗(yàn)算結(jié)果能滿(mǎn)足規(guī)范要求。主要驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 移動(dòng)模架拆除過(guò)程驗(yàn)算結(jié)果

3 效益分析

該項(xiàng)目將橋梁轉(zhuǎn)體施工、頂推施工的理念運(yùn)動(dòng)到模架拆除，使原本復(fù)雜的工序簡(jiǎn)單化、便捷化，且相鄰模架現(xiàn)澆梁施工的直線(xiàn)工期不受影響。不同拆除方法的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比見(jiàn)表4。

表4 不同模架拆除方法的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比

4 結(jié)語(yǔ)

該項(xiàng)目已使用文中方法順利拆除了全部4套移動(dòng)模架，實(shí)踐證明，該施工方法安全可控、切實(shí)可行。其優(yōu)點(diǎn)為：

(1) 可有效解決主構(gòu)件吊裝凈空小等難題，且可將上百?lài)嵉拇笮椭鳂?gòu)件從低矮的平臺(tái)上挪動(dòng)位置便可采用多種方法拆解，比常規(guī)方法更靈活、便捷。

(2) 4套模架雖然施工間隔小，但采用該施工方法將主構(gòu)件挪出受影響范圍，相鄰模架現(xiàn)澆梁施工的直線(xiàn)工期不受影響。

(3) 該項(xiàng)目模架拆除平臺(tái)搭設(shè)總長(zhǎng)度為62 m，約為單套模架長(zhǎng)度124.5 m的50%，采用該方法可顯著提高設(shè)備、平臺(tái)的使用效率，節(jié)省成本。

(4) 該施工方法便捷、靈活，不僅可用于移動(dòng)模架套數(shù)較多、相鄰移動(dòng)模架施工間隔小、淺灘區(qū)、小凈空移動(dòng)模架下放、拆除，對(duì)常規(guī)模架、大型支架的下放、拆除也適用，可為類(lèi)似工程提供經(jīng)濟(jì)、可靠、實(shí)用的施工方法。