上行式移動模架造橋機安全拆除關鍵技術

陳冰冰/CHEN Bingbing

(中鐵十六局集團第五工程有限公司，河北 唐山 063000)

1 工程概況

巴河特大橋位于湖北省黃岡市浠水縣境內，橋梁全長2 961.52m，全橋孔跨布置3×32m 現澆簡支箱梁+4×32m 現澆道岔連續梁+1×32m 簡支箱梁+6×32m 現澆道岔連續梁+1×32.43m 現澆非標簡支箱梁+1×32m 現澆簡支箱梁+2×24m 現澆簡支箱梁+1×（44.5+108+2×200+108+44.5）m斜拉橋+22×32.6m 簡支箱梁+3×24.6m 簡支箱梁+27×32.6m 簡支箱梁。其中，1～4#墩跨度24m、32m 箱梁設計為單箱單室斜腹板預應力砼等截面現澆簡支箱梁，采用DSZ32/900上行自行式移動模架施工，移動模架在2#墩、3#墩、4#墩位置處拼裝上橋，從大里程向小里程依次進行原位現澆施工。采用移動模架造橋機進行箱梁原位現澆，作業周期短、周轉次數多、自動化程度高，然而移動模架拆除屬于高空作業，拆除難度高、風險大，故成為橋梁施工控制的重點與難點。

2 DSZ32/900移動模架造橋機特點

移動模架造橋機是一種自帶模板，通過將澆筑好的橋梁承臺或墩柱作為支承，自行在橋跨間移動來完成梁體現場澆筑的機械設備。按照移動模架的不同過孔形式，將其分為上行式、下行式以及復合式3 種。本項目采用DSZ32/900 上行式移動模架造橋機，如圖1 所示，1～16 分別為主框架、后行走機構、后支腿、中支腿、前支腿、起吊小車、吊掛外肋、外模及底模系統、端模系統、外肋橫移機構、吊掛外肋橫向鎖定機構、拆裝式內模系統、精軋螺紋鋼筋吊桿、電動葫蘆系統、電氣液壓系統及輔助設施。DSZ32/900 上行式移動模架造橋機特點如下。

圖1 移動模架結構示意

1）該設備為雙主梁兩跨式結構，具有更加可靠的橫向穩定性，抗前傾及抗風能力更好，且移動模架過孔也更加快捷。

2）在橫移機構的作用下，外模系統能夠進行橫向打開與閉合，設備操作更加靈活，結構更加合理，且能夠避免低矮橋墩橋下凈空對移動模架施工的限制，可滿足橋下凈空僅1.6m 的作業環境。

3）DSZ32/900 上行式移動模架橫向打開、關閉，以及上升、下落等均通過液壓系統控制，設備操作的穩定性更好、安全性更高。

5）移動模架原位現澆施工時，通過支腿支撐在橋梁墩頂或承臺上，因此，與下行式移動模架相比對梁體高度、橋墩形狀要求不高，具有更好的適應性。

6）上行式移動模架的主梁兩側挑梁上方，可根據施工實際設置防曬、防雨遮擋棚，使移動模架能夠實現全天候作業，有效保證了梁體澆筑的作業效率與施工進度。

3 移動模架造橋機安全拆除關鍵技術

移動模架造橋機拆除主要步驟如下：拆除模板→拆除外肋→拆除挑梁→拆除導梁→分節拆除主梁及連系梁→拆除支腿。

3.1 前期準備

3.1.1 技術準備

1）移動模架拆除前，技術人員應細致研讀圖紙，并結合移動模架造橋機設計圖紙，對要拆除的構件進行統計，熟悉各構件規格參數與細部尺寸，根據移動模架拆除要求編制專項拆除方案并做好技術與安全交底。

2）對于移動模架主梁、導梁、挑梁、連接系、外肋、吊掛走道及模板等易于混亂的構件，應在拆除前進行逐一編號并做好標識，標記時按照“從后往前、先右后左、順時針”的原則進行，特別是主梁、導梁的節點板編號應做唯一標記。

3）對施工現場的物資材料進行清點，檢查移動模架行走系統、液壓系統、電力系統等運轉情況是否正常，對于拆除時所需的吊裝設備、材料等進行受力驗算，確保拆除施工時能夠滿足構件吊裝的受力要求。

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3.1.2 現場準備

1）完成梁體最后一跨的施工后，對梁體進行養護，梁體強度滿足設計要求后進行脫模并做好拆除準備。拆除前對施工場地進行平整、壓實，寬度應不得低于20m，以便于汽車起重機的站立與移動。

2）移動模架拆除時，施工現場應懸掛好警示牌，拉好警戒帶，安排專人看守，并將施工區域內堆放的雜物清理干凈，以便于移動模架拆除部件的臨時存放。

3）拆除前按要求進行安全與技術交底，確保所有拆解人員都能熟悉移動模架拆除的具體步驟與施工流程，了解拆卸施工中的安全防護要求，避免施工操作不規范而引發安全事故。

3.2 施工要點

3.2.1 拆除模板

本項目移動模架模板系統最大塊模板單重1.3t，模板拆除選用70t 汽車起重機，吊索選用2 根長度為12m、?24mm-6×37+FC-1770MPa鋼絲繩，經計算，模板吊裝過程中70t 汽車起重機臂展32.9m，工作半徑9m，吊重載荷11.2t＞1.3t，故汽車起重機在工作狀態下滿足規范要求。吊裝時，70t 汽車起重機站在移動模架兩側，從外肋的間隔里交替拆除模板，模板系統拆除時，應確保在開模的狀態下進行，并按照先翼板，再側板、底板的順序依次進行拆除，具體操作步驟如下。

1）完成梁體最后一跨的澆筑且張拉完成后，拆除內模撐桿以及底板、外肋中縫處的對接螺栓，啟動橫移機構油缸向兩邊打開外模板，轉動吊桿使其與底板脫離。拆除吊桿后，將移動模架側模板的開模油缸及其泵站拆除，然后將側模板上人行走道及連接螺栓拆除，使每大塊模板保持獨立。

2）在吊掛上安裝10t 手拉葫蘆，手拉葫蘆上口做好固定，下口拉緊底、側模架橫梁的槽鋼，在手拉葫蘆受力后拆除側模連接銷軸，然后從前往后依次將吊掛與側模的連接脫開，并用70t 起重機依次將側模、底模逐塊拆下，放在橋下事先準備好的枕木上。最后將模板連接螺栓、銷軸、撐桿等做好分類，并統一堆放至指定位置。

3）模板系統拆除過程中，翼板、腹板、底板應按照對稱的原則依次拆除，拆除時不得將連接銷軸及螺栓全部拆除，需在確保鋼絲繩掛好且拉緊受力后再拆剩余的連接銷軸及螺栓，整個過程應保持勻速平穩起吊。吊運模板時應用2 根鋼絲繩起吊4 個角，防止只吊2 個角發生失穩而引發安全事故，拆除后的撐桿、螺栓等連接件應按要求封存入庫保管，避免丟失。

3.2.2 拆除外肋及挑梁

在進行吊掛外肋及挑梁拆除時，單組外肋一側最大重量約6t，單組挑梁一側最大重量約1.8t，均采用70t 汽車起重機吊裝拆除，吊裝索具選用2 根長度為8m、?24mm-6×37+FC-1 770MPa 鋼絲繩（圖2）。經計算，外肋吊裝過程中，70t 汽車起重機臂展32.9m，工作半徑8m，吊重載荷12.3t ＞6t，鋼絲繩破斷力33.6t，安全系數k=21 ＞8，故汽車起重機及鋼絲繩均能夠滿足外肋吊裝的施工規范要求。外肋及挑梁拆除時，應按組進行順序拆卸，即先拆中支腿處吊掛外肋，再依次拆除后支腿方向的吊掛外肋，拆除過程中應按照左右對稱的原則拆除，確保能夠滿足移動模架的安全拆除要求。外肋拆除過程中的安全風險較高，一旦操作不當就會引發安全事故，因此，整個過程中指揮員、安全員務須要做好全過程監管，發現操作不規范等行為應及時予以制止。拆除吊掛外肋后再拆挑梁，挑梁拆除時同樣按照上述順序依次進行拆卸，拆卸過程中應時刻保持左右對稱，或保持兩側挑梁最大不平衡數量不超過1，完成挑梁的拆除作業后應按要求統一集中堆放，嚴禁直接堆放在主梁底部的地面上。

圖2 拆除外肋

3.2.3 拆除導梁

單條導梁重量約34t（含3 個接頭），采用2 臺100t 汽車起重機雙機抬吊拆除，吊裝索具采用長度12m，?38mm-6×37+FC-1770MPa 鋼絲繩（圖3）。經計算，雙機抬吊時2 臺汽車起重機荷載為72t ＞34t，鋼絲繩破斷拉力為84.3t，安全系數k=9.2 ＞8，故汽車起重機及鋼絲繩均能夠滿足導梁拆除時的吊重要求。導梁拆除作業流程如下。

圖3 拆除導梁

1）利用起吊小車將橫拉桿拆除，然后將起吊小車鋼絲繩、電纜及控制線等電氣控制系統部分進行拆除，拆除后利用汽車起重機將起吊小車從導梁上吊運至地面，完成起吊小車的拆除作業后，即可進行導梁部分的拆除。

2）導梁拆除時，應先拆除導梁護欄，然后用2臺100t汽車起重機抬吊，先拆除一側單條導梁，吊點位置為導梁兩端端頭向內2m位置對稱吊裝，吊裝時用鋼絲繩兜住導梁底面，與導梁接觸位置用護角進行保護。導梁吊裝過程中應利用牽引繩做好牽引，防止發生擺動碰撞，保證吊裝的安全性、穩定性，對于拆除后的導梁連接板、螺栓等應按要求分類打包，集中堆放至指定位置，并做好詳細的現場拆裝記錄。

3.2.4 拆除主梁及連系梁

移動模架主梁系統采用分節吊裝，吊裝時含相應的接頭與相連的一半連系梁，最大吊裝重量為26t，拆除主梁及連系梁時選用2 臺100t 汽車起重機，吊裝索具選用4 根長度為8m、?38mm-6×37+FC-1770MPa 鋼絲繩（圖4）。主梁吊裝過程中，鋼絲繩通過卸扣掛在主梁吊耳上，汽車起重機主臂長38.2m，起吊作業半徑在9m 范圍內，經計算，吊機吊裝時的額定荷載45t ＞26t，鋼絲繩破斷力84.3t，安全系數k=10 ＞8，由此可知汽車起重機與鋼絲繩均能夠滿足主梁拆除時的吊裝要求。

圖4 主梁及連系梁拆除

1）主梁吊裝前，應注意拴好溜尾繩，避免吊裝過程中主梁與吊車大臂發生碰撞而引發安全事故。吊裝過程中，兩側吊車吊裝好相應主梁且掛好對應的吊繩后，汽車起重機起鉤至載重約為2t時停止起吊并將連系梁對應螺栓拆除，然后再將主梁接頭處螺栓拆除。

2）節點板螺栓拆除時，應確保每塊節點板兩梁分別保留2 條螺栓不拆除，在鋼絲繩吊住需拆卸梁體吊點并拉緊吊繩后，再將剩余的螺栓拆除，在螺栓松動至梁體與節點板分開一定空隙后，指揮吊車吊運梁體拆除，為避免吊運過程中梁體擺動，需使用2 條防風繩人力拉住，以保證被拆卸梁體吊運過程中的穩定性。

3）主梁及連系梁拆除時，2 臺100t 汽車起重機站立于兩側同時吊裝，拆除順序依次為：先拆第3 節主梁及8#、7#連系梁→第2 節主梁及6#、5#、4#連接系→第1 節主梁及3#、2#、1#連系梁。因作業場地限制拆除下來的主梁應及時裝車轉運至指定位置統一存放，拆下的連接板及螺栓應整理好后統一堆放。

4）拆除吊裝完主梁后，直接利用100t 汽車起重機，2 根長度為8m、?38mm-6×37+FC-1 770MPa 鋼絲繩將剩余梁面的支腿吊至地面，支腿拆除時按照前支腿、后支腿與輔助支腿的順序依次進行。

4 結語

移動模架造橋機拆除施工中，受其作業環境較為特殊、結構復雜、自重大等的影響，使得模架拆除下放風險高、難度大。因此，為保證安全、迅速完成移動模架的拆除作業，項目部嚴格落實安全拆除工藝流程、技術標準，充分考慮拆除過程中的安全隱患、施工難點，多措并舉確保了移動模架得以安全順利拆除。