陳貴橋CHEN Gui-qiao

（中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司，九江 332001）

1 工程概況

1.1 工程概述

鳊魚洲長江大橋主航道橋采用（50+50+224+672+174+50+50+50）m 雙塔雙索面鋼箱混合梁斜拉橋布置形式，全長1320m；其中鋼箱梁長度為1060m，混凝土箱梁總長260m。索塔為H 型塔，空間索面，橋墩布置為1～9 號(hào)墩，其中4 號(hào)和5 號(hào)為主塔墩。主塔采用C55 混凝土，塔柱為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，下橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

主塔下橫梁高8～10m，橫橋向長36m，順橋向?qū)?0m，采用單箱單室截面，頂、底板厚1m，腹板厚1m，橫梁頂設(shè)進(jìn)出人孔。

1.2 下橫梁支架概況

4 號(hào)墩下橫梁采用落地鋼管柱支架法施工，鋼管立柱支撐于主塔塔座上。下橫梁支架主要由塔座預(yù)埋件、鋼管支架、墊座、橫向分配梁、底模系統(tǒng)、邊支點(diǎn)及邊支點(diǎn)分配梁等結(jié)構(gòu)組成；4 號(hào)墩下橫梁支架高31m，縱向?qū)挾葹?0m，橫橋向頂部寬度為21.6m、底部寬度為16.8m，總重為335t。

鋼管支架立柱采用?1020×12mm 鋼管，3 排4 列布置，鋼管縱向間距為4.5m，靠近塔柱2 列的立柱傾斜布置，立柱之間設(shè)置連接系，連接系采用?426×6mm 鋼管；立柱支撐焊接定位在塔座預(yù)埋件上，且立柱對(duì)應(yīng)于橫梁中心及兩側(cè)橫梁腹板；每根鋼管立柱和邊支點(diǎn)頂部均設(shè)置墊座，便于支架落架。

橫向分配梁長31m，采用Q345 材質(zhì)鋼板焊接型而成，標(biāo)準(zhǔn)截面1200×800mm，位于墊座上方，共3 組，分別位于橫梁腹板及橫橋向中心線上，安裝在鋼管立柱及邊支點(diǎn)分配梁上，為主要承重梁。

支架共設(shè)置8 處邊支點(diǎn)，上下游各4 處；邊支點(diǎn)采取在主塔塔壁設(shè)置預(yù)埋件，并預(yù)留牛腿安裝空間和張拉孔洞，通過安裝牛腿，利用4 根?32mm 精軋螺紋鋼筋將牛腿與塔柱錨固，單根精軋螺紋鋼筋預(yù)拉至30t；邊支點(diǎn)頂部設(shè)置墊座及邊支點(diǎn)分配梁。底模系統(tǒng)主要由36 根13.8m 長HN500×200 縱向分配梁、工10 和15mm 竹膠板組成。

2 整體落架及縱移施工技術(shù)

總體施工方案：4 號(hào)墩下橫梁支架采取整體落架，然后分階段縱向滑移至橫梁外，支架分步進(jìn)行拆除的施工方法。

2.1 整體落架

整體落架分為邊支點(diǎn)上橫向分配梁割除50cm，兩排直鋼管立柱分步割除，安裝滑座及滑道梁，8 臺(tái)100t 千斤頂支撐鋼管立柱受力，兩排斜鋼管樁割除、體系轉(zhuǎn)換，千斤頂同步整體下放支架至滑道梁上。

2.1.1 邊支點(diǎn)上橫向分配梁割除

下橫梁支架整體落架高度為20cm，根據(jù)邊支點(diǎn)處橫向分配梁尺寸，需確保落架后塔柱與支架無接觸，且預(yù)留滑移空隙，故邊支點(diǎn)上橫向分配梁割除高度為50cm。

割除采用氧割作業(yè)，單根橫向分配梁2 端均需割除，共6 處。如圖1 所示。割除后確保其與邊支點(diǎn)分配梁懸空50cm，與塔柱無接觸。同時(shí)靠近塔柱處HN500×200 縱向分配梁應(yīng)提前拆除。

圖1 邊支點(diǎn)上橫向分配梁割除示意圖（單位：mm）

2.1.2 兩排直鋼管立柱割除

下橫梁支架共兩排直鋼管，單排3 根，先對(duì)上游側(cè)3根進(jìn)行割除，然后待滑道梁及千斤頂受力后，割除下游側(cè)3 根，鋼管割除高度為1m。如圖2 所示。

圖2 鋼管平面布置圖（單位：mm）

2.1.3 安裝滑座及滑道梁

待上游側(cè)3 根直鋼管割除完成后，安裝上游側(cè)滑道梁；滑道梁采用3HN488×300mm 型鋼焊接而成，單根總長為27.1m，分12m 和15.1m 兩段進(jìn)行安裝，大里程側(cè)12m采用履帶吊安裝就位，小里程側(cè)15.1m 采用履帶吊、塔吊配合安裝就位。

利用水準(zhǔn)儀將滑道梁調(diào)平，底部縫隙采用鋼板超墊。滑道梁安裝就位后，在對(duì)接接頭處坡口焊接，并加設(shè)加勁板，同時(shí)在接頭處兩側(cè)超墊鋼板。圍堰支撐位置設(shè)置支撐牛腿，并焊接牢固?；峡跒橹睆?.32m 圓盤，下口為直徑1.52m 圓盤，圓盤采用16mm 厚鋼板，上下口圓盤采用?1020×12mm 鋼管及16 塊加勁板焊接形成整體?；c鋼管立柱之間同樣采用16 塊加勁板加固，加勁板位置與滑座加勁板對(duì)應(yīng)。單個(gè)滑座底部設(shè)置4 處滑座限位鋼板，限位鋼板起支架滑移限位用。如圖3 所示。

圖3 滑座及滑道梁布置示意圖（單位：mm）

2.1.4 千斤頂受力，兩排斜鋼管割除，完成體系轉(zhuǎn)換

下橫梁支架底部共設(shè)置4 個(gè)支點(diǎn)，單個(gè)支點(diǎn)設(shè)置2 臺(tái)100t 千斤頂；千斤頂受力后，割除兩排斜鋼管，同時(shí)為確保支點(diǎn)安全性，在每根立柱支點(diǎn)處大小里程設(shè)置鋼板超墊，支架整體落架時(shí)逐塊取出。

2.1.5 千斤頂同步落架

千斤頂落架前應(yīng)檢查邊支點(diǎn)處橫向分配梁是否脫空，除支點(diǎn)處外8 根鋼管是否割除，落架前對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行再次交底，確保落架的同步性。

下橫梁支架落架采取分側(cè)逐級(jí)交錯(cuò)下降千斤頂?shù)姆绞竭M(jìn)行。首先將上游側(cè)2 處支點(diǎn)共4 臺(tái)千斤頂起頂至臨時(shí)超墊鋼板懸空，取出3cm 厚鋼板，同時(shí)下降4 臺(tái)千斤頂2cm，停止，并將螺旋千斤頂保險(xiǎn)銷上緊；其次將下游側(cè)2處支點(diǎn)共4 臺(tái)千斤頂起頂至臨時(shí)超墊鋼板懸空，取出5cm厚鋼板，同時(shí)下降4 臺(tái)千斤頂4cm，停止，并將螺旋千斤頂保險(xiǎn)銷上緊；重復(fù)以上工作直至千斤頂落至滑道梁上。

2.2 分階段縱向滑移

下橫梁支架縱向滑移分為三個(gè)節(jié)段，第一階段滑移3.5m、然后拆除HN500 和第1 根橫向分配梁與墩旁托架沖突部分，第二階段滑移4.5m、然后拆除HN500 和第2 根橫向分配梁與墩旁托架沖突部分，第三階段滑移2.1m 至第3 根橫梁分配梁離開下橫梁投影范圍。

下橫梁支架滑移裝置由滑道梁、張拉千斤頂、油泵、反力座、32mm 精軋螺紋鋼、墊板組成。千斤頂、反力座及32mm 精軋螺紋鋼應(yīng)在同一軸線，且軸線應(yīng)與滑道梁軸線重合，避免支架滑移過程中出現(xiàn)偏移。如圖4 所示。

圖4 支架滑移立面布置圖（單位：mm）

由于下橫梁支架總重量為335t，根據(jù)摩擦力計(jì)算公式F=μ×Fn，由垂直于摩擦面的壓力Fn 和滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ 決定，摩擦系數(shù)由滑動(dòng)面的物質(zhì)、粗糙度和（可能存在的）潤滑劑所決定。取鋼與鋼接觸面最大摩擦系數(shù)為0.3，故下橫梁支架最大摩擦力為0.3×335=100t。單根32mm 精軋螺紋鋼拉力為1080×106×804×10-6/10000=86.8t，考慮安全系數(shù)，單側(cè)支架采用2 根32mm 精軋螺紋鋼進(jìn)行滑移，張拉千斤頂為2 臺(tái)300t 液壓千斤頂；根據(jù)300t 液壓千斤頂行程工作效率，單個(gè)行程時(shí)間為5min，支架滑移速度為3m/h。

支架滑移過程中液壓千斤頂啟動(dòng)及制動(dòng)時(shí)，由滑座與滑道梁之間的摩擦力產(chǎn)生動(dòng)力，根據(jù)沖量守恒等式，F(xiàn)×t=mv 即μ×Fn×t=mv，滑座對(duì)滑道梁正壓力Fn 等于支架自重m，故摩擦系數(shù)μ、滑移速度v 均相等；即滑移支架在啟動(dòng)及制動(dòng)時(shí)，滑移4 個(gè)支點(diǎn)保持同步，無附加內(nèi)力，可以保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

鋼管支架落架之前應(yīng)提前在支點(diǎn)處滑座下方滑道梁上涂上優(yōu)質(zhì)黃油，減少滑移過程中摩擦力；上下游張拉時(shí)應(yīng)同步進(jìn)行，300t 千斤頂單個(gè)行程為20cm，張拉至最大行程時(shí)應(yīng)回頂后重新張拉，反復(fù)進(jìn)行。

張拉過程中應(yīng)觀察支架與塔柱間縫隙，同時(shí)每張拉一個(gè)階段應(yīng)該及時(shí)將支架與墩旁托架間存在沖突處割除。

2.3 支架分步拆除

支架分步拆除按照由上至下順序進(jìn)行，先拆除底模系統(tǒng)、后拆除橫向分配梁、再拆除鋼管支架，最后拆除邊支點(diǎn)分配梁及邊支點(diǎn)錨固系統(tǒng)。

2.3.1 底模系統(tǒng)拆除

底模系統(tǒng)從上之下依次為15mm 竹膠板、工10、13.8m長HN500×200 縱向分配梁。將竹膠板、工10 堆碼成型，采用鋼絲繩捆綁吊裝至大堤斜坡面上；HN500×200 縱向分配梁單根重量為1.5t，間距為1.3m，首先應(yīng)將縱向分配梁上臨時(shí)連接解除，然后采取單根吊裝拆除方式進(jìn)行拆除。

2.3.2 橫向分配梁拆除

底模系統(tǒng)拆除完成后，割除橫向分配梁與樁頂墊塊間焊縫連接，準(zhǔn)備拆除橫向分配梁。橫向分配梁長度為31m，單根重量為28t，采取分2 段進(jìn)行拆除。單段分配梁長度不宜超過18m，吊裝采用130t 履帶吊進(jìn)行。

2.3.3 鋼管支架拆除

橫梁支架滑移就位后，將6 根直鋼管立柱與滑道梁焊接定位，防止后續(xù)鋼管立柱拆除出現(xiàn)傾覆現(xiàn)象。

鋼管支架采取先斜邊鋼管，后直鋼管的方法。斜鋼管采取整體拆除，直鋼管采取分段拆除。其中拆除斜鋼管部分時(shí)，將其與直鋼管連接部分連接系整體割除，斜鋼管長度為29m，重量為8.7t，整體拆除連接系總長度為30m，重量為1.8t，整體吊裝重量為10.5t，吊裝采用130t 履帶吊進(jìn)行；拆除直鋼管部分時(shí)，直鋼管長度為29m，分兩段拆除，底節(jié)長度為13m、重3.9t，頂節(jié)長度為16m、重4.8t，可將部分連接系與直鋼管進(jìn)行整體拆除，吊裝采用130t 履帶吊進(jìn)行。

2.3.4 邊支點(diǎn)分配梁及邊支點(diǎn)錨固系統(tǒng)拆除

邊支點(diǎn)分配梁為2HN800×300mm 型鋼，長度為10m，單根重5t；拆除前用氧割解除邊支點(diǎn)分配梁與牛腿間焊縫，然后用130t 履帶吊進(jìn)行吊裝拆除。

拆除邊支點(diǎn)錨固系統(tǒng)，首先應(yīng)該解除牛腿與塔柱混凝土間約束，包括擰除M42 爬錐受力螺栓、解除精軋螺紋鋼應(yīng)力，然后將其吊裝至塔柱外。

3 結(jié)語

主塔橫梁支架整體落架及縱移施工技術(shù)不僅彌補(bǔ)了常規(guī)拆除施工的不足，而且使施工效率提升明顯，達(dá)到了安全、優(yōu)質(zhì)、快速施工的預(yù)期。為以后類似工程施工積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，具有較高的推廣價(jià)值及廣闊的應(yīng)用前景。