0 引言
在濱海地區(qū)公路建設(shè)上,常采用多跨連續(xù)現(xiàn)澆箱梁的設(shè)計。對于大跨徑連續(xù)現(xiàn)澆箱梁,常采用移動模架工藝進(jìn)行箱梁現(xiàn)澆施工。移動模架也稱為“空中造橋機(jī)”,具備荷載承載力高、拼裝完成后可獨(dú)立行走、標(biāo)準(zhǔn)化施工等特點(diǎn)。在采用移動模架完成箱梁現(xiàn)澆作業(yè)后,需進(jìn)行移動模架設(shè)備的拆除,此時需考慮移動模架構(gòu)件情況及末跨施工條件選擇適當(dāng)?shù)牟鸪桨浮?/p>
1工程概況
龍門大橋東輔航道橋移動模架段現(xiàn)澆梁梁面寬16.25m、高3m,底板寬7.45m,翼板寬 3.5m ,標(biāo)準(zhǔn)施工跨徑為 50m ,采用DXZ50/2000型移動模架進(jìn)行現(xiàn)澆施工。DXZ50/2000型移動模架施工起始于 76°~77° 橋臺間路基段,自小樁號側(cè)開始向大樁號側(cè)施工東輔航道橋第八聯(lián)上部結(jié)構(gòu),再從第八聯(lián)回退,向小樁號側(cè)進(jìn)行第七至第三聯(lián)上部結(jié)構(gòu)施工。第三聯(lián)箱梁施工于 55°~56° 跨處完成末跨箱梁現(xiàn)澆施工,隨后進(jìn)行移動模架拆除。
移動模架作為大型施工裝備,在其完成現(xiàn)澆箱梁任務(wù)后,需要將移動模架設(shè)備從完成澆筑的末跨箱梁處進(jìn)行拆除并轉(zhuǎn)運(yùn),便于后續(xù)進(jìn)行橋梁鋪裝及橋梁表面涂裝等工作。
選用適當(dāng)?shù)囊苿幽<懿鸪桨?,不僅能順利推動項目建設(shè)的整體進(jìn)度,減小移動模架拆除對總體工期的影響,還可以減少拆除過程的措施成本,提升項目建設(shè)效益,故進(jìn)行移動模架拆除方案比選是十分有必要的。本文將對三種不同的移動模架拆除方案進(jìn)行介紹及對比。
2移動模架拆除方案
2.1方案一:移動模架倒退行進(jìn)拆除
此方案為將移動模架移位拆除,將移動模架進(jìn)行縱移至施工條件較好的原拼裝區(qū)域,在原拼裝區(qū)域采用履帶吊及汽車吊進(jìn)行陸上拆除及轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)。此拆除方案的關(guān)鍵在于移動模架倒退進(jìn)行、保留原有拼裝場地。
移動模架于 76°~77° 橋臺間路基段進(jìn)行拼裝完成后,先自小樁號側(cè)開始向大樁號側(cè)施工第八聯(lián)箱梁,隨后倒退至路基段,在路基段調(diào)整導(dǎo)梁位置,反向向小樁號側(cè)施工第七至第三聯(lián)箱梁。
在第八聯(lián)箱梁施工完成后,移動模架采用倒退行進(jìn)工藝,將模架移動至路基段拼裝區(qū)[1。故在移動模架施工完成第三聯(lián)箱梁后,可以采取相同的倒退行進(jìn)工藝,將移動模架倒退至路基段拼裝區(qū)進(jìn)行拆除。
移動模架倒退行進(jìn)拆除方案具體操作流程如下:
(1)末跨箱梁澆筑并張拉壓漿完成后,將移動模架開模,隨后將模板進(jìn)行折疊避免雙幅移動模架交叉時產(chǎn)生沖突,同時調(diào)換墩旁托架上縱移油缸方向,準(zhǔn)備后退。
(2)移動模架在后輔助支腿和前、后墩旁托架支撐下,整體縱移后退50m至前一跨。其中,后輔助支腿為將移動模架吊掛的狀態(tài)下,與移動模架共同在箱梁梁面行走。前、后墩旁托架錨固于墩柱為移動模架提供支點(diǎn),實(shí)現(xiàn)移動模架在墩旁托架上滑行。步驟二移動模架工況如圖2所示。
(3)移動模架整體后退一跨完成后,將模架主梁橫移合模,安裝前、中輔助支腿,連同后輔助支腿支撐于梁面上,使用螺紋鋼筋吊掛模架主梁抬高 100mm ,使移動模架導(dǎo)梁、主梁及模板系統(tǒng)脫離墩旁托架,依靠前、中、后輔助支腿吊掛錨固。
(4)解除墩旁托架橫向連接,啟動橫移油缸,使墩旁托架向外橫移約600mm,在斷面位置上避開橋墩。隨后按照順序,先啟動后墩旁托架上的縱移油缸使其后退一跨(序號 ① ,再啟動前墩旁托架上的縱移油缸使其后退一跨(序號 ② 。墩旁托架縱移完成后進(jìn)行橫移安裝錨固于墩柱上。步驟四移動模架工況如圖3所示。
(5)解除前、中、后輔助支腿的吊掛錨固,將移動模架導(dǎo)梁、主梁及模板系統(tǒng)落于移動后的墩旁托架上。隨后重復(fù)步驟一及步驟四,完成下一跨移動模架倒退行進(jìn)作業(yè)。
在移動模架循環(huán)完成倒退至路基段拼裝區(qū)后,在拼裝區(qū)進(jìn)行陸上拆除作業(yè),采用履帶吊及汽車吊對移動模架進(jìn)行散件拆除及轉(zhuǎn)運(yùn),即完成移動模架的拆除作業(yè)。
2.2方案二:搭設(shè)海上鋼平臺進(jìn)行整體下放拆除此方案為將移動模架在末跨箱梁處進(jìn)行原位拆除,在末跨箱梁下放搭設(shè)鋼平臺作為臨時放置平臺,箱梁現(xiàn)澆完成后無須將移動模架進(jìn)行縱向移動,采用4臺同步千斤頂對2套移動模架主梁進(jìn)行整體下放,下放完成后在臨時鋼平臺上進(jìn)行拆解轉(zhuǎn)運(yùn)。此拆除方案的關(guān)鍵在于臨時鋼平臺的搭設(shè)、同步千斤頂及錨固點(diǎn)的布置、整體下放過程的監(jiān)測。
在移動模架施工完成第三聯(lián)箱梁后,可以在已完成的箱梁處進(jìn)行原位拆除,搭設(shè)整體的海上鋼平臺,將移動模架整體下放至鋼平臺上,隨后在鋼平臺上進(jìn)行散件拆除[2-3],其具體實(shí)施步驟如下:
(1)末跨箱梁施工前,由于鄰近掛籃施工段影響,需在移動模架向前行進(jìn)的過程中,采用汽車吊在支棧橋上遂步拆除前輔助支腿、前導(dǎo)梁。前移過程拆除前導(dǎo)梁工況如圖4所示。完成導(dǎo)梁拆除后,進(jìn)行末跨箱梁澆筑時,移動模架不帶導(dǎo)梁及前輔助支腿進(jìn)行作業(yè)。
在末跨箱梁施工完成前,進(jìn)行模架下放鋼平臺拼裝。鋼平臺主要承載移動模架下放后主梁等構(gòu)件自重荷載、汽車吊拆解構(gòu)件時的作業(yè)荷載。故新增鋼平臺共3個,每個鋼平臺對應(yīng)移動模架主梁下方,其中左右幅中間位置共用一個鋼平臺。新增鋼平臺采用與支棧橋相同的布置,縱向跨徑最大為 12m ,橫向?qū)挾葹?.5m,新增鋼平臺平面布置如圖5所示。
(2)末跨箱梁澆筑并張拉壓漿完成后,將移動模架開模,隨后將模架外模板及中、后三道輔助支腿進(jìn)行拆除。
(③安裝整體下放吊具及千斤頂,使用4臺400t循環(huán)千斤頂將移動模架主梁提升約10cm,使墩旁托架不再受力后,啟動橫移油缸將墩旁托架橫移脫離墩柱。
隨后4臺循環(huán)千斤頂同步進(jìn)行作業(yè),循環(huán)將移動模架進(jìn)行下放。下放過程需監(jiān)測移動模架上各吊點(diǎn)處受力情況,保證4臺千斤頂?shù)氖芰鶆?,防止出現(xiàn)某處千斤頂荷載集中的現(xiàn)象,降低作業(yè)風(fēng)險。千斤頂整體下放移動模架施工立面如圖6所示。
(4)在移動模架墩旁托架下降至鋼平臺高度后(未與鋼平臺接觸),先采用汽車吊將墩旁托架及其附屬構(gòu)件進(jìn)行拆解轉(zhuǎn)運(yùn)。隨后再啟動下放千斤頂將移動模架主梁下放至鋼平臺上,解除移動模架主梁上吊具與千斤頂?shù)倪B接,采用汽車吊將移動模架主梁進(jìn)行拆除轉(zhuǎn)運(yùn)。
(5)完成整個移動模架拆解轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)后,將臨時海上鋼平臺進(jìn)行拆除,即完成整個移動模架拆除作業(yè)。
2.3方案三:利用支棧橋進(jìn)行高位散件拆除
此方案為原位拆除方式,在末跨箱梁現(xiàn)澆完成后,通過后輔助支腿帶動移動模架主梁向前推進(jìn),將移動模架主梁推出一個主梁節(jié)段后進(jìn)行散件拆除,采用汽車吊對主梁節(jié)段、墩旁托架、輔助支腿的各構(gòu)件逐件進(jìn)行散件拆除。
此拆除方案的關(guān)鍵在于大噸位汽車吊選型、吊裝鋼平臺搭設(shè)、散件拆除受力轉(zhuǎn)換、構(gòu)件抗傾覆穩(wěn)定保證。
在移動模架施工完成第三聯(lián)箱梁后,在已完成的箱梁處進(jìn)行原位拆除,采用大噸位汽車吊對移動模架構(gòu)件進(jìn)行散件拆除。散件拆除的原則為將移動模架向前頂推露出一個主梁節(jié)段后進(jìn)行該節(jié)段主梁拆除,拆除完成后繼續(xù)向前頂推移動模架,以此循環(huán)進(jìn)行作業(yè)[4-5]。具體實(shí)施步驟如下:
(1)末跨箱梁施工前,在移動模架向前行進(jìn)的過程中,采用汽車吊在支棧橋上逐步拆除前輔助支腿、前導(dǎo)梁。其施工工況同上述方案二步驟一。
(2)進(jìn)行高位散件拆除需要大噸位汽車吊,吊車支腿支反力較大,故利用現(xiàn)有支棧橋進(jìn)行加寬,搭設(shè)吊裝鋼平臺。需驗證鋼平臺在大噸位汽車吊現(xiàn)場實(shí)際拆除的作業(yè)高度及半徑工況下承受的支反力滿足規(guī)范使用要求。
(3)末跨箱梁澆筑并張拉壓漿完成后,將移動模架開模,拆除模架外模板。
(4)安裝后輔助支腿,在前墩旁托架啟動縱移油缸將移動模架整體向前頂推,直至將第一節(jié)主梁超出前墩旁托架支撐點(diǎn)。隨后進(jìn)行移動模架主梁兩側(cè)附屬構(gòu)件拆除,包括底模桁架、配重塊、模板弦桿等。此時,可采用大噸位吊車拆除后墩旁托架。
(5)在主梁附屬構(gòu)件拆除完成后,使用大噸位吊車將主梁拆除。先提前將準(zhǔn)備拆除的主梁連接處螺栓擰松但不拔除,在使用汽車吊將主梁節(jié)段帶緊受力后,將連接螺栓進(jìn)行拔除,汽車吊將主梁構(gòu)件吊裝至鋼棧橋上運(yùn)輸車轉(zhuǎn)運(yùn),完成該節(jié)段主梁拆除。此步驟如圖7所示。
(6)單節(jié)主梁拆除后,繼續(xù)過孔并重復(fù)步驟四及步驟五,完成除最后兩節(jié)主梁外其他主梁的拆除。
(7)倒數(shù)第二節(jié)主梁拆除。倒數(shù)第二節(jié)主梁拆除時,移動模架往前行進(jìn),墩旁托架位于第一節(jié)主梁接頭后方,此工況下進(jìn)行作業(yè),需驗算移動模架剩余構(gòu)件的抗傾覆能力是否滿足2倍安全系數(shù)的要求,若不滿足,需在最后一節(jié)主梁上增加配重,保證倒數(shù)第二節(jié)主梁頂推過程的安全性。如圖8所示。
(8)最后一節(jié)主梁拆除。倒數(shù)第二節(jié)主梁拆除后,最后一節(jié)主梁由后輔助支腿吊掛、墩旁托架支撐。故需先進(jìn)行主梁臨時錨固于箱梁上轉(zhuǎn)換受力體系,再從上往下依次進(jìn)行后輔助支腿、主梁節(jié)段、墩旁托架拆除。
3 三種方案對比分析
針對三種不同的移動模架拆除方案,從施工難度、施工工期、施工成本等方面進(jìn)行對比分析。具體描述見表1。
結(jié)合龍門大橋工程實(shí)際施工情況對移動模架拆除方案進(jìn)行比選。
方案一施工成本低,但施工工期較長,倒退行進(jìn)需63d,進(jìn)行至路基段后拆除模架需15d,單幅模架拆除耗時 78d 此外,雙幅移動模架施工存在約40d時差,故倒退至路基進(jìn)行移動模架拆除對總體工期影響長達(dá)118d,對總體進(jìn)度影響較大,故不采用該方案。
方案二施工工藝簡明,實(shí)際拆除作業(yè)時間短,整體下放移動模架主梁過程1d即可完成。但該方案耗費(fèi)成本較高,需新增鋼平臺,用鋼量約500t,一次投入成本過高,故不采用該方案。
方案三僅需新增吊裝鋼平臺,用鋼量約42.3t,增加投入一臺220t汽車吊,即可完成作業(yè)。在做好安全防護(hù),采用相應(yīng)的頂推鎖定措施后,此方案安全風(fēng)險可控。另外,該方案作業(yè)時間短,僅需16d即可將主梁及墩旁托架拆除完成,僅對 55? 橋墩邊跨現(xiàn)澆段施工帶來影響,對總體施工進(jìn)度影響范圍較小。綜上考慮,龍門大橋移動模架拆除采用利用支棧橋進(jìn)行高位散件拆除方式施工。
4結(jié)語
針對龍門大橋東輔航道橋移動模架拆除施工,其拆龍門大橋已采用本文介紹的利用支棧橋進(jìn)行高位散件拆除方案(方案三)完成移動模架拆除作業(yè),拆除過程受力轉(zhuǎn)換明確,未發(fā)生構(gòu)件傾覆情況,吊裝鋼平臺安全可靠無損壞。拆除轉(zhuǎn)運(yùn)過程銜接得當(dāng),單套移動模架拆除歷時20d安全完成,對鄰近掛籃施工段、橋面附屬及橋梁表面涂裝作業(yè)工期未產(chǎn)生影響。采用此拆除方案達(dá)到預(yù)期效果,提升了項目建設(shè)效益。
除施工位于半海半島施工環(huán)境,并受鄰近掛籃施工段影響的情況,不僅需考慮減小移動模架拆除對總體工期的影響,還需考慮降低整體施工成本。故本文對移動模架拆除方案進(jìn)行比選,介紹了移動模架倒退行進(jìn)拆除、搭設(shè)海上鋼平臺進(jìn)行整體下放拆除、利用支棧橋進(jìn)行高位散件拆除三種不同拆除方案施工流程及特點(diǎn),并選擇適宜項目的移動模架拆除方式。本文介紹的三種不同的移動模架拆除方案具備不同的特點(diǎn)及適應(yīng)性,對類似工程的移動模架施工具有參考意義,不同項目可根據(jù)項目實(shí)際情況選擇適宜的移動模架拆除方式,從項目場地條件及作業(yè)環(huán)境選擇移動模架拆除方案,以實(shí)現(xiàn)施工方案的最優(yōu)化。 ⑦
參考文獻(xiàn)
[1]陳松松,王乃雙.曲線橋下行式移動模架分段前移拼裝及反向施工關(guān)鍵技術(shù)[J].西部交通科技,2022(11):65-68.
[2敬家熾,陳慶華,譚海雄,等.一種便捷化的淺灘區(qū)小凈空移動模架拆除方法[J.公路與汽運(yùn),2021(4):146-149
[3李軍平.下行式移動模架快速安全拆除施工技術(shù)J].江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2021,21(3):13-15.
[4]沈宇.基于頂推法拆除下行式移動模架施工技術(shù)[J].工程機(jī)械與維修,2022(4):117-119.
5陳冰冰.上行式移動模架造橋機(jī)安全拆除關(guān)鍵技術(shù)J].建筑機(jī)械化,2024,45(3):29-32.