基于頂推法拆除下行式移動模架施工技術(shù)

摘要：依托臥虎溝河特大橋下行式移動模架拆除工程實例，提出了采用頂推法拆除和汽車起重機配合整體吊架同步下放，拆除主梁、橫梁、導(dǎo)梁以及翼緣板、底板、腹板模板的施工技術(shù)。利用設(shè)備自身構(gòu)件性能和主橋及主棧橋的功能，只需在移動模架后吊架處安裝行走裝置，然后使用移動模架自帶的牛腿和后吊架支撐，即可進行移動模架主梁頂推拆除。該方法無需使用大型水面起重運輸設(shè)備、搭設(shè)拆除施工平臺，降低了安全風(fēng)險;相比傳統(tǒng)的模架拆除方法，不受橋下場地狀況以及墩身高度的影響，解決了橋下空間狹小、水位較淺、大型起重船泊無法駐位、模架拆除風(fēng)險高等技術(shù)問題。

關(guān)鍵詞：下行移動模架;整體吊架;千斤頂;拆除

1" "工程概況

傳統(tǒng)移動模架拆除由前后4個支承機構(gòu)支承，通過墩身傳力于承臺后，采用液壓千斤頂和精軋螺紋鋼將主梁整體下放到地面，再就地分解。銀西鐵路甘寧段YXZQ-3標(biāo)臥虎溝河特大橋，共18孔簡支箱梁，設(shè)計采用移動模架法施工。臥虎溝河特大橋的中心里程為DK385+176.97，最大墩高24.5m，橋梁下部采用圓端形實體橋墩，全橋孔跨式樣為128～32m簡支箱梁+（40+56+40）m連續(xù)鋼箱梁，全橋長4330.83m。

設(shè)計采用2套下行式移動模架施工，移動模架的拆除順序為18#臺→0#臺、0#臺→1#墩。移動模架主要由墩旁牛腿托架、推進小車、主梁、橫梁、鼻梁、前后導(dǎo)梁、前牛腿、后牛腿、輔助支腿、挑梁、吊臂及軌道、外模、底模架及吊桿、端模系統(tǒng)、拆裝式內(nèi)模系統(tǒng)、電氣液壓系統(tǒng)等部分組成[1]，構(gòu)成了一個完整的承載結(jié)構(gòu)體系，其中墩旁托架為框架式環(huán)抱墩身，通過與墩身頂緊限位保證不傾覆。

臥虎溝河特大橋移動模架主梁，需要在水上狹窄空間下進行拆除施工。該位置橋下凈空較低，鋼結(jié)構(gòu)平臺搭設(shè)非常困難，且后期拆除難度更大。主橋箱梁與主棧橋之間的空間狹小，橋址附近水位較淺，并在附近分布有較多漁業(yè)養(yǎng)殖網(wǎng)箱等設(shè)施，大型浮吊和平板駁船難以進場作業(yè)，施工成本和風(fēng)險過高，因此采用頂推法拆除下行式移動模架主梁與導(dǎo)梁更為合適[2]。該方法利用了設(shè)備自身構(gòu)件性能和主橋及主棧橋的功能，無需使用大型水面起重運輸設(shè)備、搭設(shè)拆除施工平臺、場地改造與恢復(fù)等，節(jié)約了大量經(jīng)濟和時間成本，降低了安全風(fēng)險。

2" "工藝原理

在移動模架后吊架處安裝行走裝置，然后使用移動模架自帶的牛腿和后吊架支撐，來實現(xiàn)下行式移動模架主梁頂推拆除。移動模架拆除模板、橫梁、牛腿及牛腿支腿，只保留主梁和鼻梁。在主梁上設(shè)置吊點，上吊點設(shè)置在橋面上。采用模架自身使用的牛腿橫梁，通過設(shè)置分配梁+千斤頂進行支承，單點最大力值約為140t。采用精軋螺紋鋼作為吊索，采用500t千斤頂為動力，通過周期性作用千斤頂，將主梁下放到地面已鋪設(shè)好的H 型軌道上。

具體步驟如下：首先，利用下行式移動模架自帶的牛腿（自帶滑軌）和后吊架（增加行走裝置）支承主梁。其次，利用液壓缸將最前端一節(jié)主梁頂推到完全處于懸臂狀態(tài)，然后使用汽車起重機將處于懸臂狀態(tài)的主梁拆除。再次，依次重復(fù)頂推-拆除的過程，直至僅剩余一節(jié)主梁由牛腿和后吊架支承為止。最后，使用橋面上汽車起重機將最后一節(jié)主梁直接拆除，來實現(xiàn)移動模架主梁的拆除施工。頂推法拆除工藝原理如圖1所示。

3" "施工技術(shù)要點

3.1" 施工準(zhǔn)備與脫模

頂推和下放施工前，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點及現(xiàn)場施工條件等綜合考慮，全面組織現(xiàn)場準(zhǔn)備工作。現(xiàn)場的施工人員必須經(jīng)過培訓(xùn)合格后方可持有效證件上崗，上崗前必須經(jīng)過體檢確保身體健康，精神狀態(tài)良好。移動模架拆除施工所用的材料和設(shè)備，必須經(jīng)檢查合格以后方可使用。對移動模架進行全面檢查，確保設(shè)備狀態(tài)穩(wěn)定。

分別利用在相鄰橋墩頂部中橫梁位置設(shè)置提升支架。該提升支架為鋼箱梁，利用預(yù)埋的精軋螺紋鋼錨固在橋面上[3]。模架整體模板在脫模機構(gòu)及垂直大油壓千斤頂?shù)淖饔孟拢w下降約20cm。然后拆開底部模板及桁架的中間連接，使其形成兩組模架，兩組模架在水平液壓缸的作用下分別向兩側(cè)外推，從而完成脫模工作。

3.2" "移動模架的縱移頂推拆除

利用兩墩柱之間的橫向支棧橋作為縱向頂推拆除平臺，配套使用模架縱移液壓缸作為動力，逐節(jié)頂推并拆除后鼻梁及主梁，主鼻梁縱向頂推過程中，采用移動模架自身液壓缸作為動力。前牛腿和后吊架支承狀態(tài)如圖2所示。

3.3" "拆除橫梁、前導(dǎo)梁及牛腿托架

模板拆除前，需要利用前后牛腿上和后吊架上的橫移液壓缸，同時推動橫移臺車和主梁同步橫移至最外側(cè)距離墩身最遠(yuǎn)的位置，以利于后期模板等構(gòu)件的拆除。主梁拆除之前，必須將所有模板、前導(dǎo)梁以及模板左右兩側(cè)對稱拆除，同時保留后導(dǎo)梁作為配重使用暫不拆除[4]。將橋面上的汽車起重機與橫梁之間采用鋼絲繩連接，拆除橫梁如圖3所示。采用卷揚機與汽車起重機將一側(cè)牛腿托架吊起放到橋面上進行解體拆除，牛腿托架吊起拆除如圖4所示。

3.4" "安裝后吊架及行走裝置

后吊架安裝于主梁尾端，以不影響拆除末節(jié)主梁與后導(dǎo)梁連接件為準(zhǔn)。在后導(dǎo)梁下方安裝行走平衡輪裝置，并鋪設(shè)鋼軌，使后吊架可在懸掛主梁的同時，具備和主梁同步在橋面上沿著鋼軌移動前進的能力。安裝后吊架及行走裝置如圖5所示。

3.5" "主梁拆除

主梁的拆除擬采后橫梁后退逐節(jié)拆除主梁。此節(jié)段主梁頂推到最前端一節(jié)主梁處于懸臂狀態(tài)，并將其拆除，使用牛腿上自帶的縱移滑軌和縱推液壓缸，將主梁頂推至最前端主梁完全處于懸臂狀態(tài)，如圖6所示。

使用電動扳手拆除處于懸臂狀態(tài)第一節(jié)主梁連接板的高強螺栓，然后使用汽車起重機將第一節(jié)主梁吊到橋面上，懸臂狀態(tài)主梁拆除如圖7所示。

重復(fù)頂推拆除的過程，直到只剩余一節(jié)主梁，每次頂推主梁至有單節(jié)主梁完全處于懸臂狀態(tài)時，使用汽車起重機，將該節(jié)段處于懸臂狀態(tài)的主梁拆除。每拆除一節(jié)主梁之前，對該節(jié)段主梁拆除前后主梁的重心位置和穩(wěn)定性進行分析計算，確保該節(jié)段主梁拆除前后整個系統(tǒng)始終是穩(wěn)定的。若經(jīng)過分析認(rèn)為主梁穩(wěn)定性可能不足，采用后導(dǎo)梁和模架標(biāo)配的配重塊作為配重物，對主梁重心進行調(diào)整，確保主梁重心位于兩支點連線中點位置附近（此時主梁穩(wěn)定性最好）。

3.6" "翼緣板、底板與腹板模板拆除

由于翼緣板不方便與模架整體下放，需提前單獨拆除。在模板正面焊接吊耳，利用移動模架豎向頂升液壓缸與橋面汽車起重機來實現(xiàn)翼緣板與腹板模板拆除。首先，腹板拆除時前后支點同步下落，緩慢整體下落3～5m后即落模[5]。其次，拆除翼緣板模板及底模需旋轉(zhuǎn)處螺栓，先解除底模桁架以及底模板縱向中間連接螺栓，利用底模支撐液壓機構(gòu)緩慢下放底模板，使底模板左右自動分離。最后，將翼緣板模板向下旋轉(zhuǎn)靠在主框架梁上并用橋面上的汽車起重機吊起模板完成拆除，直接吊裝至橋面[6]。翼緣板模板拆除如圖8所示，腹板模板拆除如圖9所示，底板模板拆除如圖10所示。

3.7" "拆除最后一節(jié)主梁和后吊架

先使用精軋螺紋鋼將后吊架錨固在箱梁頂板上，為了在拆除掉單側(cè)的配重物和末節(jié)主梁時，模架向另一側(cè)傾覆，將作為配重物使用的后導(dǎo)梁用汽車起重機直接拆除。使用汽車起重機將單側(cè)末節(jié)主梁拆除，此時后吊架由精軋螺紋鋼錨固在箱梁上，避免向主梁未拆除的一側(cè)傾覆。最后，再使用汽車起重機將另一側(cè)末節(jié)主梁拆除，拆除后主梁后將后吊架直接拆除。

4" "質(zhì)量與安全控制措施

移動模架設(shè)備拆除之前，需對移動模架的上下、左右、前后各處進行詳細(xì)的檢查，若有影響移動模架橫移及前移的障礙物，要進行清理或拆除。移動模架設(shè)備拆除過程中，要對構(gòu)件進行合理保護，避免拆除作業(yè)造成構(gòu)件外觀和功能的損傷。

要注意體積、質(zhì)量較小構(gòu)件的收集，避免遺失，避免對橋梁外觀造成磕碰損傷。要注意對吊具和吊索的保護，避免吊具和吊索承載力損失，造成吊裝安全事故。移動模架所有螺栓拆除以后必須全部收集，統(tǒng)一處理，避免丟棄在現(xiàn)場，污染環(huán)境，損傷施工車輛的輪胎。焊接、氣割作業(yè)時要進行隔離，閑人免觀，避免電弧和煙霧對無防護措施人身體影響。

5" "結(jié)論

通過臥虎溝河特大橋下行式移動模架采用頂推法對其進行拆除施工，可得到以下研究結(jié)論：

該拆除方法不受移動模架拆除施工位置橋下場地狀況，以及墩身或立柱高度的影響，克服了施工空間狹小、橋下凈空不夠、水位較淺等困難。利用了設(shè)備自身構(gòu)件性能和主橋及主棧橋的功能，無需使用大型水面起重運輸設(shè)備、搭設(shè)拆除施工平臺、場地改造與恢復(fù)等，節(jié)省了大量經(jīng)濟和時間成本，降低了安全風(fēng)險。

其工序簡簡便，只需在移動模架后吊架處安裝行走裝置，然后使用移動模架自帶的牛腿和后吊架支撐。即可進行下行式移動模架主梁頂推拆除。利用移動模架自身的構(gòu)件和功能，新增構(gòu)件和設(shè)備極少，不需另外搭設(shè)施工平臺，僅需汽車起重機即可實現(xiàn)移動模架拆除作業(yè)，避免了水上水下施工對海洋環(huán)境造成的破壞。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹淑學(xué)，皮軍云.跨海大橋混凝土箱梁移動模架施工技術(shù)[J].中外公路，2019，39（4）：114-118.

[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，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（3）：13-15.

[4] 敬家熾，陳慶華，譚海雄.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，2021（4）：146-149.

[5] 王新存.橋梁工程中連續(xù)箱梁移動模架施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].交通世界，2021（18）：52-53.

[6] 王維.MSS40下行式移動模架過空孔技術(shù)[J].黑龍江交通科技，2021，44（3）：117-119.