“逆作法”拆除貝雷梁支架施工技術

楊惠民

（中鐵六局路橋建設有限公司，山西 晉中 030600）

1 工程概況

京石客專永定河特大橋28、29#墩橋址在北京市西五環兩邊，設計采用1-92m簡支提籃拱橋跨越，為預應力混凝土梁與鋼管混凝土加勁拱組合結構體系。

本橋采用支架現澆施工，西五環路及匝道部分采用鋼立柱架設貝雷梁門洞支架跨越，門洞上方及墩旁搭設滿堂紅支架體系。為了減少對西五環主干道交通的影響，采用與五環路斜交搭設支架，不占五環道路，跨路門洞支架共設3跨，跨度為21m+20.2m+12m。外環主路設1個斜跨21m的門洞，內環主路設一個斜跨20.2m的門洞，西五環路去往蓮石東路匝道設1個跨度12m的門洞；門洞貝雷梁橫向寬度為22.23m，凈高大于6.0m，均滿足道路通過要求。

門洞支架自下而上分別為鋼筋混凝土條形基礎、直徑63cm的鋼管臨時支墩、I40工字鋼墩頂橫梁、貝雷梁、I14工字鋼分配橫梁，縱向方木分配梁、碗扣式滿堂紅支架、方木分配梁、底側模。

1.1 支架基礎

貝雷梁下布置5個高1.0m寬1.5m的混凝土條形基礎，采用HRB335級Φ12mm鋼筋縱橫向＠150mm上下兩層布置，頂部預埋法蘭盤，與上部鋼管樁立柱連接，條形基礎采用C20混凝土。

1.2 鋼管柱臨時支墩

臨時支墩利用Φ630mm壁厚10mm螺旋焊接鋼管，兩端焊接法蘭盤，固定在條形基礎的預埋法蘭盤上，鋼管樁與法蘭盤預埋螺栓連接緊固。采用汽車吊安裝鋼管樁，經緯儀控制，鋼管樁安裝垂直度允許偏差為≤0.1%。為保證鋼管樁的整體穩定性，同排鋼管之間設置橫向連接，連接成整體。

1.3 墩頂工字鋼橫梁

鋼管柱頂部橫向布置兩排I40工字鋼，做為上部貝雷梁的分配梁，將上部結構荷載分配到鋼管柱上。兩排I40工字鋼焊接連接成整體，在肋部焊接腰板，鋼管柱范圍內腰板間距50cm，其余部位按1～1.5m均布。并在鋼立柱頂部法蘭盤上焊接限位鋼板，限制工字鋼分配梁橫向移動。

1.4 貝雷梁支架及分配體系

支撐體系主梁使用裝配式鋼橋貝雷片拼裝而成，貝雷梁最大跨度為24m，每跨貝雷梁與梁部平行布置。貝雷梁在梁底范圍內按橫向間距45cm布置。

貝雷梁采用1.5×3.0m標準塊，和90cm標準橫向連接系。

貝雷梁上設間距0.5m的I14工字鋼分配梁，將上部荷載分配在貝雷梁上。

在碗扣式支架與工字鋼分配梁間設10×12cm的縱向方木，腹板下間距30cm，其他部位60cm。

1.5 碗扣式滿堂紅支架

碗扣式滿堂紅支架在腹板下橫向間距30cm，縱向間距60cm。其它部位間距按60cm×60cm布置；底板下排架縱、橫向間距均為60cm。水平桿為1.2m一道。水平橫桿步距首層及頂層距立桿端為30cm，底撐及頂托伸出量不超過30cm。

2 各構件重量

2.1 貝雷梁組

跨外環主路貝雷梁長24m，每榀貝雷梁由8片貝雷片及上下設加強弦桿組成，邊廂下方的貝雷梁組由5榀貝雷梁組成，中間均設橫向45cm連接系，加強弦桿貝雷片重430kg/片，共重17.2T,18片45cm連接系重21 kg/片，共重0.38T。貝雷銷3 kg/每只，合每組貝雷梁18.06T。故最大吊重為18.06T。

跨內環匝道貝雷梁長15m，每榀貝雷梁由5片貝雷片及上下設加強弦桿組成，邊廂下方的貝雷梁組由3榀貝雷梁組成，中間均設橫向45cm連接系，合每組貝雷梁同6.76T。故最小吊重為6.76噸。

2.2 鋼管立柱

鋼管立柱外徑630mm，壁厚10mm，每根立柱長6m，兩端設法蘭盤，每根重1T。

2.3 工字鋼

跨主路鋼管柱頂部橫向布置3排I40a工字鋼，每道長28m，分兩節14m進行吊裝，3根14m長I40a工字鋼重2.8T。跨匝道 （跨度為12m）鋼管柱頂部橫向布置2排I40a工字鋼。

3 總體施工方案

第一步：貝雷梁門洞為24m+22.5m+15m，梁標準寬度16.7m，支架超出梁寬2m。先拆除24m跨貝雷梁門洞，再拆除22.5m跨貝雷梁門洞，最后拆除15m跨門洞貝雷梁。

先起吊提籃拱梁左側電動葫蘆橋式起重機正對一組貝雷梁，起吊后的貝雷梁通過電動葫蘆橋式起重機在橫梁上的橫向走走行至提籃拱梁的右側，起吊高度為貝雷梁與上下加強弦桿高加走行空間（1.7+0.15m），然后電動葫蘆連同貝雷梁通過重機的大車端梁在提籃拱梁頂安置的縱向導軌梁縱向走行至梁端，汽車吊配合吊卸（汽車吊在橋墩側）這樣完成了一組貝雷梁的拆除工作。

第二步：電動葫蘆正對一組貝雷梁拆除后接下來拆提籃拱橋左側操作平臺上的貝雷梁，因操作平臺上的貝雷梁在提籃拱橋的橋邊外，距電動葫蘆吊鉤有2m，采用手動葫蘆人工將其貝雷梁滑移至電動葫蘆下，再由電動葫蘆橋式起重機完成吊裝運行作業。

貝雷梁橫向移動時，為防此三跨貝雷梁組緊貼產生的干擾，橫移時要先橫移外環主路24m長的貝雷梁，橫移采用兩臺手動葫蘆人工分別拉貝雷梁的兩端且同時拉動，用力相當。橫移采用兩組5T的手動葫蘆設置在鋼管柱頂部的工字鋼上，貝雷梁組較寬不存在拉動時傾覆，主要是兩端拉動時根據走行的方向隨時調整拉力的大小，保證貝雷梁走行的方向。

第三步：提籃拱橋下的貝雷梁按第一步操作方法逐組拆除后，還剩余提籃拱橋右側操作平臺上的貝雷梁未拆除，同樣用手動葫蘆人工將其貝雷梁滑移至電動葫蘆下，起吊后縱向走行至梁端后卸拆；接著按照以上三步拆除方案將其余兩跨門洞的貝雷梁拆除。

第四步：貝雷梁拆除完成后接著拆除鋼立柱頂的工字鋼橫梁，工字鋼上設有兩吊點，直接由鋼絲繩掛上并固定好吊點，起重機將工字鋼起吊后縱向走行至梁端卸載。

第五步：貝雷梁、工字鋼橫梁拆除后接著鋼管立柱拆除，因電動葫蘆距鋼管立柱頂部有4.1m凈高，且重量小，人工拆除剪刀撐后可直接將其吊移拆除。

按照上述拆除方案先將貝雷梁拆除后再拆工字鋼橫梁最后鋼管立柱拆除，即可安全順利的完成所有貝雷梁支架的拆除。

4 施工工藝

4.1 施工流程

支架拆除順序為從提籃拱梁左側到右側依次拆除，具體流程如下：通過橋式起重機先橫移再縱移由南向北起吊貝雷梁，將貝雷梁移至小里程墩左側位置，汽車吊將貝雷梁從小里程墩左側吊下；拆除梁左側電動葫蘆正對一組貝雷梁→拆除梁左側操作平臺貝雷梁→拆除梁底貝雷梁→拆除梁右側操作平臺貝雷梁，以此將三跨貝雷梁拆除→解除工字鋼、鋼立柱連接→依次用起重機吊出工字鋼及鋼管立柱。

4.2 組拼電動葫蘆橋式起重機

（1）電動葫蘆橋式起重機在加工廠按照上行式橋式起重機設計圖加工制作。主要構造為：4個大車端梁、4根C型梁、4根橫向導軌梁、4套小車、2臺16T電動葫蘆及2根縱向導軌梁組成。

圖1 電動葫蘆橋式起重機整體結構圖

圖2 電動葫蘆橋式起重機橫向導軌梁結構圖

（2）C 型梁

每根C型梁上端安裝1個大車端梁（由縱向走行動力裝置與制動裝置及走行小車組成）；起重機組裝后使用時，C型梁垂直作用于縱向導軌梁上，即垂直壓于43鋼軌上；C型梁下端與橫橋向主梁直接采用鋼板夾塊將其栓接；C型梁除自重外，承受橫向導軌主梁、電動葫蘆、小車及吊重物荷載。

（3）縱向導軌梁

縱向導軌梁為43kg/m鋼軌，鋪設于提籃拱梁頂兩側吊索與阻水臺間，縱向導軌梁連接采用接頭夾板將12根6m長43kg/m鋼軌栓接為一起形成整體；為防止縱向導軌梁串動與側翻，沿導梁走向每0.5m設置固定裝置，固定裝置為5mm厚鋼板打眼，將鋼板焊于鋼軌底部采用膨脹螺栓與梁面固結。每隔1m打眼錨固道釘固定鋼軌，同時在用橫向連接鋼板的地方在走行軌軌腰位置焊接小鋼板做為扣板固定，每側0.5m設置一塊扣板。在鋼軌軌腰上每3m打眼用手動葫蘆與預埋鋼筋連接以抵消軌道所受的水平力。走行軌道與梁體加固如下圖所示：

圖3 縱向走行軌道與梁體連接固定圖

橋式起重機順橋向走行時，大車端梁產生的動力為縱向水平力直接傳遞給鋼軌，此縱向水平力由鋼軌底部固定裝置與鋼軌產生摩擦阻力來抵消，確保了縱向走行導軌不會發生縱向位移。同時為保證走形輪與走行軌密貼不跑道，走行輪上安裝水平輪、保險扣。縱向導梁的起點和終點分別為距梁端除12.7m的位置；縱向導軌梁長度為橋全長扣除梁端箱室及變截面處后的長度為：97.4m-12.7*2=72m。

（4）橫梁及走行系統

橫梁箱室主要采用3cm厚Q235鋼板加工而成，與方鋼（走行軌道）組裝后作為走行橫梁。根據梁部標準橫截面尺寸及上行式橋式起重機結構確定橫向主梁長度為17.72m。橫梁與C型梁栓接后形成橋式起重機的主體結構，橫梁上采用成品的電動葫蘆與小車（二者上下栓接為一起）作為起吊及橫向走行設備，每個電動葫蘆最大吊重為16T，最大能起吊32T，能滿足起吊最重貝雷梁吊重1.3倍安全系數的要求。

（5）貝雷梁橫向、縱向行走方式

貝雷梁由電動葫蘆起吊后，橫向移動時依靠橋式起重機橫梁頂部安裝的方鋼作為走行軌道，在電動葫蘆下部安裝走行小車、動力裝置、固定裝置方可在走行軌道上行走，即完成了貝雷梁的橫移；縱移時仍由橫梁上電動葫蘆吊著貝雷梁不放，橫梁、電動葫蘆、走行裝置、貝雷梁及C型梁整體縱移，由C型梁上端安裝的大車端梁走行裝置在梁上安裝的縱向導軌上行走完成。

（6）電動葫蘆橋式起重機拼裝與提升

將主體構件在28#墩至五環匝道間地面組裝、并將主構件整體提升。主體構件組裝有鋼橫梁與方鋼、C型梁與大車端梁拼裝、電動葫蘆與橫向走行小車拼裝；縱向導軌梁于橋上直接安裝。

橋式起重機主體構件整體提升拼裝方案，采用1臺汽車吊分別將C型梁吊至橋兩側并將C型梁上端提升到縱向導梁上，利用橋上聲屏障基礎預埋鋼筋作為C型梁臨時固定點，再采用多根Φ25鋼筋將預埋鋼筋與C型梁連接形成固結措施；橫梁采用兩臺汽車吊提升至C型梁下端栓接處，人工將C型梁與橫向導梁用高強螺栓與鋼板夾塊栓接；電動葫蘆與橫向走行小車在地面組裝后,采用汽車吊吊至橫梁上部后,人工安裝于橫向滑道上這樣完成了橋式起重機的拼裝。然后將C型梁上端的臨時固結解除達到電動葫蘆橋式起重機的使用條件。

電動葫蘆橋式起重機組裝順序為：掛設安全防護網→鋪設縱向導軌梁→C型梁上端與梁體屏障基礎預埋鋼筋臨時固接→橫向導梁與C型梁栓接→人工配合汽車吊安裝電動葫蘆及走行系統→解除C型梁上端的臨時固結→走行試驗及貝雷梁拆除。

4．3 拆除貝雷梁

（1）橋式起重機現場試驗

橋式起重機組裝完成后先在28#墩北側空地進行空載走行試驗，然后進行全橋空載走行試驗。

起吊試驗，起吊試驗首先在匝道15m跨中間進行，先選取最輕的一組通過緩慢起吊然后下落，驗證起重設備工作正常。

再選取15m跨最重的一組通過緩慢起吊、下落驗證起重機的承載能力。試驗完成后再按照拆除順序進行拆除。

吊裝貝雷梁采用鋼絲繩捆綁鋼絲繩卡子固定的方式進行掛鉤，鋼絲繩與貝雷梁接觸的地方加設橡膠墊，保護鋼絲繩，吊點設于每組貝雷梁端頭1/4處，端梁走行時要同步，先起吊離開橫梁5cm，靜止5分鐘檢查各部位無異常后再橫移，縱移速度控制在10m/min，縱移快到位后應減慢速度，用制動設備制動，不得依靠擋鐵制動。

在完成每跨拆除后進行下一跨拆除前均按照相同的辦法對橋式起重機進行起吊試驗方可進行正式拆除。

（2）貝雷梁拆除

從29#墩開始依次拆解24m跨、22.5m跨、15m跨貝雷梁，每跨拆除先從既有線方向逐組吊拆，起吊時將整組貝雷梁提升至高出未拆除貝雷梁頂，通過電葫蘆的橫、縱移依次將貝雷梁吊移到橋端28#場地，（如有機械故障或停電等情況可及時就地停放）最大吊重為18.06T。由于28#墩邊距最近一排鋼管柱為24m故直接利用橫梁的起吊設備將貝雷梁下落至28#墩側，再利用50T吊機將貝雷梁吊走、同時拆除工字鋼及鋼管立柱。貝雷梁在28#墩旁拆除、分解運走。

4．4 拆除橋式起重機

在28#墩側汽車吊配合拆除電葫蘆及橫梁。拆除橫梁時，先將C型梁在梁頂固結（與安裝時相同）再行拆除，汽車吊配合人工將縱向導梁拆除。

5 主要施工安全措施

5．1 五環路安全保證措施

因拱橋施工跨越北京西五環主路，交通流量較大，施工期間不能影響和中斷交通，需采取切實可靠的安全防護和道路保暢通措施，與公路交通管制部門簽定相關協議。

施工前由首發公司按照交通管制程序，在距施工地點一定范圍處設置醒目的限速、禁停等標志、標牌，設專人負責該段交通指揮，并需交管部門確認，保證車輛行駛暢通。

貝雷梁拆除過程中，吊裝設施加強檢查和維護，吊裝作業區做好警示標識和安全防護措施，在起吊及本跨縱移過程中要做好臨時交通管制。

拆除最后一組貝雷梁時需在跨路附近分次封閉西五環內、外環路，在夜間車流少時進行施工，每次施工前都進行班前交底會，明確每個人員的職責。現場照明設施亮度、光線都必須滿足施工要求，交通限行設施必須備足，并設專人、專車負責安放與回收。

5.2 橋式起重機作業安全保證措施

作業前，吊車司機必須對橋式起重機的主要部件及安全裝置進行仔細檢查，確認安全后方可進行作業。起重作業前，應對貝雷梁的重量、形狀、起吊位置、使用的吊具及捆綁情況進行了解；必須觀察周圍的地面及空間環境，起重機或起重物體應與高壓線保持安全距離，同時須有專人監護。

在起吊前，現場領工員必須對橋式起重機的走行軌道、掛鉤、牽引繩等進行檢查確認，否則不得進行起吊作業。在起吊過程中設專人進行指揮，專人對吊車的狀態進行觀察，發現異常立即停止作業，并采取相應措施。

6 結束語

跨既有公路現澆梁門洞式貝雷梁支架采用逆作法進行拆除由于不需在路面支立起重設備，因此只需在拆除每跨最后一組貝雷梁時對道路進行臨時封閉，與占路起吊相比可大大減少對既有道路的干擾，也可降低由此產生的交通導改及占道使用費，是一種較少合理的施工方法。同時把電動葫蘆橋式起重機走行軌道設在梁面采用曲臂式走行梁也是電動葫蘆橋式起重機在運行方式上的一個技術突破點。