武漢二七長江大橋主塔塔機(jī)拆除技術(shù)

王仕豪/WANG Shi-hao

（中鐵大橋局股份有限公司，湖北 武漢 430050）

武漢二七長江大橋正橋?yàn)槿Y(jié)合梁斜拉橋，主跨布置為（90+160+616+616+160+90）m。其中，5#主塔塔高（從承臺(tái)頂面算起）為209m（承臺(tái)頂高程+10.5m），該主塔施工過程中使用的C7050型塔機(jī)高度約為235m，根據(jù)施工安排，該塔機(jī)在大橋通車前最后進(jìn)行拆除。塔機(jī)安裝布置如圖1所示。

1 C7050塔機(jī)拆除的難點(diǎn)及技術(shù)解決方案

1.1 附墻桿的拆除

1.1.1 難點(diǎn)分析

主塔的構(gòu)造形式和施工工藝特性導(dǎo)致塔機(jī)附墻桿件長（桿件重）、支面大（吊裝覆蓋率要求高）、懸掛多（需要設(shè)置施工作業(yè)布置點(diǎn)多，安全風(fēng)險(xiǎn)大）、節(jié)點(diǎn)多（拆除勞動(dòng)強(qiáng)度大）、安裝拆除桿件多（常規(guī)附墻只有三根桿件，而實(shí)際桿件為十根）；加之塔機(jī)站位設(shè)計(jì)和頂升拆除方向與附墻桿件拆除吊裝作業(yè)方向不一致（塔機(jī)吊臂朝向江堤，桿件支面朝向江中，相對(duì)位置恰好相反），因此附墻桿件采用常規(guī)拆除完全不可能。

1.1.2 解決方案比選

圖1 C7050塔機(jī)安裝及站位圖

圖2 附墻結(jié)構(gòu)示意圖

方案一：在橋塔頂部設(shè)置輔助吊桿，在橋面安放一臺(tái)容繩量400m的3t卷揚(yáng)機(jī)鋪以吊裝，這種措施的弊端就是施工效率低下，拆除一道附墻最少需要3～4天，并且空載吊繩上升時(shí)的安全風(fēng)險(xiǎn)控制難度大（容易飛鉤）。

方案二：利用塔機(jī)平衡臂上的輔助卷揚(yáng)機(jī)作為附墻桿件拆除的動(dòng)力工具，這種措施的弊端就是輔助卷揚(yáng)機(jī)單繩吊載能力小，只有750kg，而附墻桿件單件重量大多超過這個(gè)重量，并且輔助卷揚(yáng)機(jī)的容繩量也不夠，需要改裝，對(duì)吊裝重量大的桿件需要截短，因此作業(yè)效益也不高，對(duì)于輔助卷揚(yáng)機(jī)故障導(dǎo)致吊裝風(fēng)險(xiǎn)也不好控制。

方案三：將塔機(jī)頂升套架在塔機(jī)沒有降塔前，調(diào)整180°方向，改變塔機(jī)降塔時(shí)起重臂的吊裝作業(yè)方向，這樣利用塔機(jī)吊鉤進(jìn)行小偏位作業(yè)來拆除附墻桿件，比較安全快捷，拆除一道附墻大約需要1.5天，這種措施的弊端就是調(diào)塔時(shí)，需要耽誤1天的時(shí)間和拆除下來的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)只能于江邊方向堆放。

通過比選，本次拆除措施選擇方案三。

1.2 起重臂的拆除

1.2.1 難點(diǎn)分析

由于主塔塔身側(cè)面在橋面以上高度約40m處，擋住塔機(jī)起重臂下降（圖3），因此塔機(jī)在降至此前一節(jié)時(shí)需要進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的拆除。現(xiàn)場條件只能采用汽車起重機(jī)站位于橋面上進(jìn)行吊裝拆除，一方面由于吊裝作業(yè)高度高(約50m)、吊裝作業(yè)負(fù)載大（單件最大重量16.8t），另一方面由于塔柱和斜拉索影響汽車起重機(jī)的站位、限制了汽車起重機(jī)吊臂的變幅和回轉(zhuǎn)范圍、妨礙到塔機(jī)起重臂引進(jìn)到橋面的作業(yè)，使汽車起重機(jī)的吊裝作業(yè)變得十分困難。

圖3 起重臂與主塔塔身干涉示意圖

1.2.2 解決方案比選

根據(jù)塔機(jī)的吊臂、平衡臂、配重、塔頭、回轉(zhuǎn)塔身、回轉(zhuǎn)支座等各部件重量及吊裝幅度，結(jié)合汽車起重機(jī)的吊重曲線和允許站位位置，對(duì)汽車起重機(jī)進(jìn)行合理選型，使其在特定的位置和吊裝作業(yè)空間內(nèi)能夠滿足吊裝要求。

方案一：采用一臺(tái)200t汽車起重機(jī)對(duì)塔機(jī)起重臂進(jìn)行整體拆除（圖4）。吊機(jī)于站位二，起吊拆除起重臂，然后通過多次變幅和縮短吊臂的方法逐步把起重臂從N2和N3斜拉索之間引入到橋面進(jìn)行拆解。吊機(jī)于站位一，起吊拆除平衡臂、塔頭、回轉(zhuǎn)塔身、回轉(zhuǎn)支座等部件。此方案工作效率較高，輔助人工繩索牽引，安全容易保障。

圖4 汽車起重機(jī)站位示意圖

方案二：采用兩臺(tái)汽車起重機(jī)作業(yè)，其中一臺(tái)120t汽車起重機(jī)用于固定起重臂，一臺(tái)80t汽車起重機(jī)用于空中分體拆除起重臂。此方案比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率較低，且作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大。

通過比選，本次拆除作業(yè)選擇方案一。

1.3 高空切割拆除作業(yè)

由于高空切割作業(yè)環(huán)境的特殊性及作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)控制因素多等原因，需采取安全作業(yè)的保障措施。本次拆除作業(yè)考慮懸掛作業(yè)吊籃和在橋塔頂與塔機(jī)之間設(shè)置兩根保險(xiǎn)繩（一根鋼絲繩一根白棕繩）兩種方式同步使用。

2 塔機(jī)拆除步驟

2.1 塔機(jī)降節(jié)及附墻拆除

1）首先利用C7050塔機(jī)在沒有降塔前可以360°回轉(zhuǎn)時(shí)，將第6道、第4道、第2道塔機(jī)過渡附墻正常拆除，然后調(diào)整塔機(jī)頂升方向指向江中，利用C7050塔機(jī)空中將頂升套架拆除再反向安裝，為后面利用塔機(jī)拆除第7道、第5道附墻做好準(zhǔn)備。

2）將C7050塔機(jī)配平，正常降塔8節(jié)，利用塔機(jī)吊鉤偏位吊裝作業(yè)拆除塔機(jī)第7道附墻，重復(fù)上述作業(yè)，將塔機(jī)降節(jié)到第12節(jié)高度。

2.2 塔機(jī)上部結(jié)構(gòu)拆除

1）首先拆除C7050塔機(jī)部分配重塊，將C7050塔機(jī)平衡臂回轉(zhuǎn)至與斜拉索平行方向，200t汽車起重機(jī)按圖5站位，拆除2塊3.4t配重及1塊5.5t配重，留1塊5.5t配重。

圖5 汽車起重機(jī)站位及起吊幅度示意圖

2）解除C7050塔機(jī)吊鉤、起升鋼絲繩、變幅鋼絲繩，纏繞好平衡臂拉桿系的滑輪組鋼絲繩；調(diào)整汽車起重機(jī)按圖6站位于站位二，對(duì)塔機(jī)起重臂整體拆除，并通過多次變幅和縮短吊臂的方法慢慢將塔機(jī)起重臂從斜拉索N2與N3之間引進(jìn)到橋面放置解體（過程中輔助人工牽拉鋼絲繩使起重臂打轉(zhuǎn)）。

圖6 吊裝起重臂引進(jìn)至橋面示意圖

3）調(diào)整汽車起重機(jī)按圖5站位于站位一，拆除回轉(zhuǎn)C7050 塔機(jī)平衡臂，依次拆除C7050 塔機(jī)最后一塊平衡重、人字支撐架、司機(jī)室、平衡臂節(jié)。

2.3 塔機(jī)下部結(jié)構(gòu)的拆卸

1）拆卸回轉(zhuǎn)塔身 拆下與回轉(zhuǎn)支座總成聯(lián)接的銷軸，然后將回轉(zhuǎn)塔身吊至地面上。

2）拆卸回轉(zhuǎn)支座總成 將回轉(zhuǎn)支座總成吊放到地面上。

3）拆卸套架 將油缸、泵站等頂升部件綁系牢固在套架上，將套架慢慢從塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外抽出，放置指定地點(diǎn)。

4）拆卸基節(jié) 用汽車起重機(jī)將基節(jié)整體吊裝至地面。

5）拆卸基礎(chǔ)節(jié) 用汽車起重機(jī)將基礎(chǔ)節(jié)整體吊裝至地面。

3 施工作業(yè)注意事項(xiàng)

1）在拆除過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守塔機(jī)安全操作規(guī)程和頂升、降塔作業(yè)規(guī)程。

2）汽車起重機(jī)機(jī)作業(yè)時(shí)，除應(yīng)遵守安全操作規(guī)程外，還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場有限的作業(yè)環(huán)境和空間條件，按照起重曲線，嚴(yán)格遵守吊裝作業(yè)安全規(guī)程，謹(jǐn)慎作業(yè)。

3）高空作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守高處安全作業(yè)的相關(guān)規(guī)定。

4）在把塔機(jī)起重臂吊放到橋面的過程中，須安排專人進(jìn)行監(jiān)護(hù)，確保汽車起重機(jī)的吊臂和塔機(jī)的起重臂不碰到斜拉索。

4 結(jié) 語

針對(duì)二七長江大橋5#主塔C7050塔機(jī)拆除時(shí)特殊條件，提出了塔機(jī)非常規(guī)拆除的方案，有效地解決了正常拆除時(shí)所面臨的難題，最后，該塔機(jī)得以安全、高效、順利地按期拆除。此拆除技術(shù)可供其它類似的大型橋梁施工和大型塔機(jī)拆除時(shí)參考。