三角門式反力架法貝雷梁整體拆除工法

王禮武，錢棟棟，國(guó) 輝

（1.中車建設(shè)工程有限公司，北京 100078；2.中鐵一局集團(tuán)第二工程有限公司，唐山 063004）

隨著國(guó)內(nèi)外大跨度橋梁的大量出現(xiàn)，鋼管貝雷梁支架在橋梁施工中作為臨時(shí)支架被越來(lái)越廣泛的采用[1]，傳統(tǒng)工藝普遍采用由上到下的貝雷梁支架拆除方法。由于貝雷梁上方受已成型梁體限制，下方受鋼管工字鋼支撐架限制，吊車可操作空間狹小，必須將貝雷梁架體拆解逐片平移出簡(jiǎn)支梁梁底，再逐片吊至地面，拆除作業(yè)困難、效率低，吊裝作業(yè)量大、安全風(fēng)險(xiǎn)高，架體周轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)，對(duì)工期影響大。

國(guó)內(nèi)各鐵路及市政橋梁項(xiàng)目開(kāi)始逐漸采用逆作法整體拆除；但由于各項(xiàng)目工程特點(diǎn)、地形地貌千差萬(wàn)別，目前逆作法整體拆除尚無(wú)統(tǒng)一工法指導(dǎo)。因此有必要研究開(kāi)發(fā)一種貝雷梁架體整體落地拆除工法，克服傳統(tǒng)貝雷梁支架拆除工藝存在缺點(diǎn)，提升作業(yè)效率，節(jié)約工期及成本，降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)[2～3]。

本文系統(tǒng)分析了臺(tái)州市域鐵路S1線一期工程馬莊特大橋簡(jiǎn)支梁施工特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了三角門式反力架整體落架系統(tǒng)并通過(guò)實(shí)踐總結(jié)出了新型橋梁雙層貝雷梁整體落地拆除工法。

1 工程概況

臺(tái)州市域鐵路S1線一期工程馬莊特大橋長(zhǎng)1.567 km，現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁共計(jì)31跨，30 m-10跨、34 m-1跨、35 m-19跨、40 m-1跨。標(biāo)準(zhǔn)跨為35 m，施工采用鋼管立柱雙層貝雷梁支架現(xiàn)澆工藝。貝雷梁為雙層321型，桁架橫向?qū)挾?.9 m，邊支墩由4根?630 mm×8 mm的鋼管立柱支撐于承臺(tái)頂面，鋼管立柱之間設(shè)置平聯(lián)。主梁之上的二次分配梁最大截面處采用25排雙層普通型貝雷片，雙層貝雷梁簡(jiǎn)支跨度為29.82 m，順橋向布置，墩帽外側(cè)6片貝雷梁按全橋通長(zhǎng)布置。見(jiàn)圖1。

圖1 35 m簡(jiǎn)支梁支架系統(tǒng)立面

2 反力架系統(tǒng)

2.1 工法原理

制作四套置于簡(jiǎn)支梁翼緣板頂面的門式三角反力架配合四臺(tái)普通油壓穿心千斤頂，通過(guò)四組八根精軋螺紋鋼上下穿過(guò)簡(jiǎn)支梁翼緣板上的預(yù)留孔，下錨在貝雷梁下的雙拼工字鋼下底面，拆除鋼管柱，雙拼工字鋼橫梁受力方式由下部鋼管支承力轉(zhuǎn)換為向上的精軋螺紋鋼吊桿提升力，完成第一次受力轉(zhuǎn)換；四套反力架配合四套千斤頂同步操作，當(dāng)貝雷梁體系荷載完全由反力架承擔(dān)時(shí)，同組千斤頂處于自由狀態(tài)，將千斤頂頂升至合適高度并將雙螺母擰至密貼千斤頂頂面，松開(kāi)反力架頂面雙螺母，此時(shí)貝雷梁體系荷載完全由千斤頂承擔(dān)，完成第二次受力轉(zhuǎn)換。

統(tǒng)一指揮操作工人將四臺(tái)千斤頂同步緩慢向下收頂，貝雷梁體系下降一定高度，重復(fù)轉(zhuǎn)換千斤頂與反力架受力及收頂動(dòng)作，直至貝雷梁體系下落至地面。周轉(zhuǎn)倒運(yùn)時(shí)同間距布置貝雷片，2～4片一組，起吊裝車倒運(yùn)至下一孔簡(jiǎn)支梁作業(yè)場(chǎng)地使用。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.2.1 總體布置

縱橋向設(shè)置2排反力架，由梁縫中線向跨中5.45 m處設(shè)置；橫橋向由2組反力架組成，中心間距6.525 m，距離梁體中軸線3.263 m。見(jiàn)圖2。

圖2 反力架系統(tǒng)布置

2.2.2 反力架結(jié)構(gòu)

采用[16槽鋼、I22a/25a工字鋼、?32 mm精軋螺紋鋼以及100 t普通千斤頂焊接成三角門式反力架系統(tǒng)[4～5]。為確保系統(tǒng)受力過(guò)程穩(wěn)定，采用兩榀三角形單元平行焊接成門式支架。見(jiàn)圖3。

圖3 反力架結(jié)構(gòu)

底梁由I36a雙拼工字鋼組成，底梁吊點(diǎn)處由鋼墊板、雙螺母以及?32 mm精軋螺紋鋼共同提供受力點(diǎn)。受力點(diǎn)處工字鋼增加加勁肋，提升局部受力能力。

3 落架拆除工藝

3.1 工藝流程

以35 m跨為例，拆除前先將墩柱兩側(cè)接長(zhǎng)梁及通長(zhǎng)貝雷梁解體拆除，將貝雷梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)澐譃楹?jiǎn)支型，單跨拆除。

從混凝土梁底開(kāi)始從上到下，需拆除的支架體系各組成部位依次為：

1）簡(jiǎn)支箱梁側(cè)模、底模+方木；

2）橫向布置I16分配梁；

3）雙層貝雷梁；

4）2I25a型鋼橫梁；

5）砂筒落架裝置；

6）鋼管立柱支架、立柱間平聯(lián)及墩身附著。

3.2 施工步驟

3.2.1 拆除內(nèi)模及側(cè)模

梁體混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后開(kāi)始內(nèi)模、翼緣板模板拆除，梁體混凝土芯部與表面、箱內(nèi)與箱外、表層與環(huán)境溫度差均不宜＞15℃，大風(fēng)或氣溫急劇變化時(shí)不應(yīng)拆模。

3.2.2 卸落砂筒

梁體終張拉、壓漿完成后，方可卸落砂箱。同時(shí)打開(kāi)同一孔（跨）同一排上（即橫橋向同一主橫梁下的）每一個(gè)砂箱卸漏后（必要時(shí)采用彎鉤鋼筋掏砂），使底大橫梁支架系統(tǒng)與貝雷梁脫離，留有足夠的拆除空間。

3.2.3 拆除2I25工字鋼主橫梁

解除主橫梁與砂筒之間的限位連接，利用汽車吊直接吊離主橫梁，緩慢下放，兩端采用攬風(fēng)繩牽引控制方向。

3.2.4 拆除鋼管立柱

解除砂筒與鋼管樁之間的連接，利用汽車吊吊離砂筒。應(yīng)分水平桁以上部位及以下部位兩部分進(jìn)行拆除。

先解除平聯(lián)以上位置鋼管支墩間的橫向連接及其與墩身之間的連接（如頂楔、撐架等）；分節(jié)松開(kāi)法蘭盤連接螺栓，分節(jié)吊離鋼管，再拆除鋼管支墩橫向的剪刀撐、水平桁連接桿件；最后用吊機(jī)吊裝鋼管支墩，遵循“解除一根，吊走一根”的原則。

3.2.5 拆除雙層貝雷梁及底模

支架施工均采用雙層貝雷梁，貝雷支架體系反向落梁：

1）預(yù)應(yīng)力筋張拉、壓漿施工完成并拆除側(cè)模體系；

2）反吊梁及精軋螺紋鋼錨固體系完成且受力后，拆除鋼管立柱柱頂大橫梁及鋼管立柱；

3）落架時(shí)4個(gè)吊點(diǎn)應(yīng)同步下落，設(shè)置專人指揮；

4）每次下放180～200 mm，每次下放時(shí)間控制在15 min；

5）待梁體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%并終張拉和壓漿完成且孔道內(nèi)漿體終凝后，卸落砂筒拆除底模，拉至翼緣板位置用吊車將模板裝車運(yùn)走，拆除過(guò)程中注意保護(hù)避免高空墜物。

4 結(jié)語(yǔ)

本文提出了置于梁面的一組四套門式三角反力架裝置，配合四組普通油壓千斤頂同步作業(yè)，通過(guò)反復(fù)受力轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)支架法現(xiàn)澆簡(jiǎn)支梁雙層貝雷梁體系整體落地拆除的施工工法，同步開(kāi)發(fā)一套與之匹配的施工操作方法，替代由上而下逐片逐層吊裝拆除的傳統(tǒng)工藝，確保了橋下道路的通行，加快了施工進(jìn)度，確保了施工安全，在地形復(fù)雜、高墩柱等施工環(huán)境中具有突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠有效保障施工安全、減小施工人員投入及施工機(jī)具的使用，為今后類似現(xiàn)澆箱梁貝雷梁支架整體快速拆除提供了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和參考價(jià)值。