牵索挂篮拆除施工技术

牵索挂篮拆除施工技术

杨锋

中铁大桥局集团第五工程有限公司江西九江332001

摘要：吉水赣江二桥主桥为（110+110=220）m斜拉桥，标准梁宽36m，采用牵索挂篮施工。本文通过对牵索挂篮拆除进行简要介绍，希望对后续类似施工有一定的借鉴作用。

关键词：斜拉桥；牵索挂篮；拆除；技术

1概况

江二桥斜拉桥主梁采用长平台牵索挂篮施工，该挂篮轮廓尺寸15.5×39.9×7.736m，主要由承重系统、牵索系统、走行系统、定位锚固系统、模板系统等组成。单个挂篮重约205t，其中挂篮主体结构重约129t，模板系统重约56t，操作平台重约20t。挂篮总体结构如下图所示：

2挂篮拆除总体施工方案

总体思路：施工最后两节段时在梁体预留孔道，用于安装后续挂篮下放吊杆，主梁合拢后安装下放系统，利用现浇段施工横向支栈桥作为下放平台，将挂篮下放至横向支栈桥上后再拆除高强螺栓、逐件解体。根据实际下放条件，下放高度较低（10.5m），拟采用精扎螺纹钢筋和千斤顶反力座作为挂篮下放系统。为降低挂篮下放安全风险，根据挂篮结构特点，挂篮下放分两阶段实施：合拢前先下放挂篮拱架及顶模（横梁前端模板在桥面利用吊机拆除）、拆除翼缘板外侧模板，合拢后再整体下放挂篮。

3挂篮各部分拆除、下放方案

3.1前横梁前端横梁模板、翼缘板外侧模板拆除

前横梁前端横梁模板拆除流程：最后节段浇筑完成、预应力张拉完成→斜拉索转移锚固至梁端→解除顶模、侧模约束，挂篮下放10cm脱模→继续下放挂篮35cm→在现浇段侧拆除挂篮前横梁前端模板并运输至车间内存放→拆除翼缘板外侧模板，吊装存放在直线段桥面待合拢段使用。

3.2拱架下放

拱架下放流程：前横梁前端模板、翼缘板外侧模板拆除完成→安装拱架下放系统→拱架下放50cm→将纵梁内侧模上端、下端分别固定在拱架上→现浇段支栈桥支撑平台布置→下放拱架至栈桥顶（挂篮纵梁内侧模、顶模、小纵梁连同拱架一起下放）。因小纵梁影响挂篮下放前横梁吊点的设置，将其拆除下放至拱架并用槽钢焊接固定在拱架上连同拱架一起下放；因纵梁内侧模与挂篮主纵梁不好固定，也不便提前拆除，脱模后将其移动至拱架上然后用槽钢将其与拱架焊接固定一并下放。

3.3挂腿拆除

实施流程：拱架下放完成→挂篮后退至倒数第二节段→挂篮提升、锚固，各吊杆预张拉20t→合拢段混凝土浇筑、养护→挂篮下放→挂篮走行至最后节段→安装下放系统→挂篮提升、临时锚固（各吊杆预张拉20t，保证各吊杆受力均匀）→挂腿拆除。

3.4挂篮主结构下放

3.4.1挂篮下放实施方案

施工流程：挂腿拆除完毕→挂篮下放系统检查→挂篮整体下放。

实施方案：挂篮下放的构件包括挂篮主结构、拱架滑道、纵横梁操作平台（部分影响提升的平台需拆除）、横梁内侧模等构件，总重约110t。挂篮下放通过在挂篮主结构上设置吊点，在梁面设置千斤顶和反力座系统、在主梁内预留的孔道穿设精扎螺纹钢筋将挂篮下放，通过下放过程接长精扎螺纹钢筋将其下放至直线段栈桥支撑平台上。

3.4.2挂篮下放系统布置

根据下放挂篮构件参数和挂篮结构，挂篮下放设置4个吊点，每个吊点采用2根φ32mm精扎螺纹钢筋。

下放吊点设置：后吊点直接利用挂篮中横梁处中外锚杆的孔洞穿设下放吊杆，前吊点在前横梁上增设扁担分配梁设置下放吊点。

单根吊杆φ32精扎螺纹钢筋长度计算：

支撑平台顶标高：+（49+0.5+1.5）m=+51.000m

梁面标高：+64.659

桥面下放系统高度：0.4m垫梁+0.5m锚梁+0.5m千斤顶+0.2m工作长度=1.6m

前横梁分配梁高度：0.32m扁担分配梁+0.2m外露长度=0.54m

挂篮下放高度：64.659-2.76-1.8-51=9.099m

吊杆长度计算：64.659-51+1.6+0.54=15.799m

拱架下放吊杆可用于挂篮下放，单个挂篮需吊杆8根，两个挂篮共需16根。

3.4.3挂篮下放实施流程

挂篮下放原理：本次利用精扎螺纹钢筋和液压千斤顶下放挂篮是通过千斤顶的往复式运动、在梁面垫梁和锚梁上交替转换锚固，使挂篮步履式下降，实现挂篮下放至支撑平台上的目标。

实施流程：挂腿拆除、挂篮各项下放准备工作结束后，此时挂篮吊杆均处于预张拉状态，各吊杆受力基本均匀，延伸量基本一致，将此状态下以吊杆与桥面垫梁顶面的交点为0点从下向上间隔10cm做好标记，同时将待接长的精扎螺纹钢筋延续吊杆间隔10cm做好刻度标记→启动油泵，单个挂篮8根精扎螺纹钢筋同步下放10cm，以刻度核实各吊杆是否下放正常、同步→检查挂篮及挂篮下放系统有无异常→静停6小时→再次检查挂篮及下放系统→仍无异常后继续下放→下放前阶段以10cm为一个循环下放，操作正常、熟练后以20cm为一个循环下放，直至挂篮下放至支撑平台上→挂篮降落到支撑平台后千斤顶回油，将荷载转移至支撑平台上，但不拆除千斤顶等下放系统→观测2小时支架和栈桥无异样后拆除挂篮下放系统，下放完成。

重点控制事项：挂篮下放过程中大小里程2个各挂篮可不同步、单独操作，但挂篮最后必须同步下放至支撑平台上，保证挂篮对称、同步拆除，梁体同步卸载。

3.4.4挂篮下放平台布置

受直线段支架限制，挂篮向前移动空间有限，挂篮宜利用节段锚杆孔在最后节段原位下放，根据直线段施工栈桥布置，下放后挂篮中横梁、斜撑、主纵梁B均悬空、位于支栈桥外侧，为保证挂篮支撑平稳、拆除解体安全，对悬空部分增设支撑平台，保证各构件高强螺栓拆除后支撑平稳，增设平台主要采用管桩和型钢，另外应保证挂篮下放后未拆除的吊挂平台、滑道等与平台无冲突，便于高强螺栓及下放吊杆系统拆除。

3.4.5挂篮下放结构受力检算

挂篮下放各构件参数如下表所示：

挂篮下放吊杆受力计算简化模型

根据简化模型，因Y轴方向吊点对称布置，Y轴方向按受力均分计算，X轴方向按简支梁计算，可求得：

单个精扎螺纹钢筋受力大小为：T中=14.65t，T前=16.98t

下放过程考虑不同步下放引起的不平衡荷载，最不利荷载为两处吊点的单根精扎螺纹钢筋受力，因此吊杆受力需按2倍荷载取值。

吊杆规格为标准抗拉强度785Mpa、直径32mm精扎螺纹钢筋，求得容许拉力为442KN（取标准应力的70%计算），吊杆设置安全系数足够，采用250t千斤顶，下放系统满足受力要求。

比照挂篮施工工况，此下放系统吊点的设置对挂篮本身的受力无影响，此处不再计算，报公司评审时由设计部检算挂篮自身结构安全。

其它构件受力检算：本次挂篮下放系统除前横梁下端扁担分配梁为新增吊点外其余基本为原挂篮利用构件，且承受的荷载小于挂篮工作工况，因此不再计算，仅对前横梁扁担分配梁进行检算。

前横梁扁担受力如左图所示：

因扁担与前横梁满焊连接，按最不利偏载工况下简化成悬臂梁进行计算，结果如下：

1）最大剪力：Q=16.98*2=33.96t；

2）最大弯矩：M=16.98*2*0.34=11.55t.m

3）最大剪应力：σ=F/A=24.8Mpa

最大弯应力：τ=81.6Mpa

组合应力σ=SQRT（σ2+3τ2）=92.2Mpa

4）挠度f=Fl2/（3EI）=2.8mm，各项指标均满足要求。

3.4.6挂篮下放系统预留孔布置

挂篮下放系统预留孔仅新增最后节段纵梁内吊杆穿设孔洞，具体在每侧纵梁内埋设2根直径160mmPVC管，倒数第二节段利用原中锚孔道即可。

3.4.7预留孔设置注意事项与恢复方法

本次挂篮下放的预留孔洞在设置时已考虑梁体钢筋、预应力的设置，避开了梁体钢筋、预应力，设置时必须将其上中下采用钢筋固定牢靠，防止偏位。

用于挂篮下放的预留孔洞在下放完成后均需进行封闭，具体在梁体底部设置模板，并用大号铁丝将其吊挂在梁面，然后灌注细碎石混凝土封闭。

3.5挂篮下放后的解体拆除

挂篮下放至栈桥平台上后，将挂篮节点连接高栓拆除，然后按照由近及远、先轻后重的原则拆除，起吊构件前先将构件上的操作平台拆除，具体拆除顺序如下图所示：

4结束语

本文结合吉水赣江二桥牵索挂篮拆除施工实践，总结了牵索挂篮拆除施工过程中的各项施工技术，随着牵索挂篮的使用，其逐渐成为常规施工技术，本文所叙述的施工方法能适用于相似的牵索挂篮施工，其施工技术的运用，对类似施工将提供宝贵的经验。