复杂环境下连续梁挂篮原位拆除技术研究＊

谈军志

（中铁二十一局集团有限公司，甘肃 兰州 730070）

1 工程概况

亳州特大桥跨涡河连续刚构拱、主跨168m。主梁采用单箱双室、变高度、直腹板箱型截面，中跨跨中及边支点截面中心处梁高4.515m，中支点截面中心处梁高10.015m，梁高按二次抛物线变化。

主梁顶宽一般段16.6m，边支点处考虑与邻跨标准梁相接顶宽线性变化为13.2m，顶板厚0.45～0.6m，中支点附近顶板加厚为1m；边支点处局部顶板加厚为0.65m。

主梁底宽13.2m，底板厚度0.4～1.2m。主梁共分83个梁段，梁拱结合部0号梁段长30m，合龙梁段长2.0m，边孔现浇梁段长3.9m，其余梁段长分别为3.0m、3.5m、4.0m三种。主梁除0号梁段、边孔现浇梁段在支架上施工外，其余梁段均采用挂篮悬臂浇筑。粱体悬臂浇筑段采用2套菱形挂篮进行施工。

1.2 挂篮构造

挂篮立面布置图、挂篮后断面布置图、挂篮前断面布置图如图1、图2、图3所示。

图1 挂篮立面布置图

图2 挂篮后断面布置图

图3 挂篮前断面布置图

挂篮采用菱形挂篮形式，挂篮由主桁系统、走行系统、锚固系统、底篮系统、吊挂系统、平台及防护系统、模板系统等部分组成。

1）主桁系统。主桁架是挂篮的主要受力结构，由3榀菱形主桁架、横向联结系组成。3榀主桁架中心间距为6.05m+6.05m，中心高4.0m，每榀桁架前后节点间距分别为5.3m，5.0m，总长10.3m。桁架主杆件采用方钢，节点通过箱体采用销轴联结。横向联结系设于三榀主桁架的竖杆上，其作用是保证主桁架的横向稳定，并在走行状态悬吊底模平台后横梁。杆件A1、A3～A5由□40方管杆件加工而成。

由2[14a及[10组成横联。

后锚平联采用2[20a及[20a。

2）底篮系统。底模平台直接承受梁段混凝土重量，并为立模，钢筋绑扎，混凝土浇筑等工序提供操作场地。其由底模板、纵梁和前后横梁组成，底模板采用大块钢模板。其中纵梁采用HN400型钢，横梁采用2HN600型钢组焊。前后横梁中心距为5.8m，纵梁与横梁焊接联接。

（1）前、后下横梁均采用 2HN600×200组合加工而成。

（2）纵梁采用单根 HN400×200型钢。

3）悬吊系统。悬吊系统用于悬吊底模平台、外模和内模。并将底模平台、外模、内模的自重、梁段混凝土重量及其它施工荷载传递到主构架和已成梁段上。悬吊系统包括前上横梁、底模平台前后吊带（杆）、外模走行梁前后吊杆、内外模走行梁前后吊杆、垫梁、扁担梁及螺旋千斤顶。

底模前横梁各设6个吊点，后横梁设置10吊点，吊点均采用吊带，由Q345钢板制成。底模平台前端悬吊在挂篮前上横梁上，前上横梁上设有由垫梁、扁担梁和螺旋千斤顶组成的调节装置，可任意调整底模标高。底模平台后端悬吊在已成梁段的底板上和翼缘板上。外模走行梁和内模走行梁的前后吊杆均采用单根Φ32精轧螺纹钢筋。其中外模走行梁前吊点与走行梁销接，以避免吊杆产生弯曲次应力。

前吊带使用 120mm×40mm（Q345）钢板吊带及后边吊带均采用120mm×50mm（Q345）钢板。

滑梁吊杆采用32mm精轧螺纹钢筋。

4）锚固系统。锚固系统设在3榀主桁架的后节点上，共6组，每组锚固系统包括3根后锚上扁担梁、6根后锚杆。其作用是平衡浇筑混凝土时产生的倾覆力矩，确保挂篮施工安全。

锚固系统的传力途径为：主桁架后节点→后锚上扁担梁→后锚杆→预埋精轧螺纹钢筋→已浇混凝土。

5）行走系统。走行系统包括垫梁、轨道、前支座、后支座、内外走行梁、滚轮架、牵引设备。挂篮走行时前支座在轨道顶面滑行，联结于主构架后节点的后支座反扣在轨道翼缘下并沿翼缘行走。挂篮走行由4台YCL60型千斤顶牵引主桁架并带动底模平台和外侧模一同前移就位。

走行过程中的抗倾覆力传力途径为主桁架后节点→后支座→轨道→垫枕→竖向预应力粗钢筋。

内模在钢筋绑扎完成后采用手拉葫芦沿内模走行梁滑移就位。

6）防护系统。防护系统用于施工时人员操作上下通道，包括前上横梁操作平台、底篮通道平台、上下通道等。

7）模板系统。外模采用钢模板，内模项目根据实际情况考虑。

8）挂篮构件重量表，见表1。

表1 挂篮主要构件重量统计表（每套）

1.3 工程特点

1.3.1 挂篮与预埋钢筋冲突点多

如图4所示，由于结构受力特点，挂篮位于连续梁腹板处，轨道垫梁与连续梁竖墙A、竖向B预埋钢筋及接触网基础，相冲突，挂篮设计时，采用加高轨道垫梁的方式避免与竖向预埋钢筋的冲突。采用预埋螺栓下放加装封闭套管，挂篮前移后拧出预埋螺栓，套管内注浆的方式完成接触网预埋基础的安装。

图4 挂篮前支座示意图

1.3.2 不具备后退条件

由于接触网基础的施工，挂篮无法后退，同时工期要求，采取原位拆除挂篮的方式提前工期。因此挂篮不具备后退条件。

1.3.3 拆除场地受限

如图5所示施工平面图，由于场地受限，边跨挂篮拆除具备时吊机等具备拆除条件，中跨位于涡河上方，中跨下方为施工便桥，便桥不具备吊车站位条件。

图5 平面布置图

1.3.4 安全风险高

本工程554号墩边跨合龙段距离京九铁路8.5m，属于临近营业线施工。同时拆除过程属于高空作业，施工安全风险高。

2 挂篮拆除总体方案

依据工程特点，挂篮拆除采用原位拆除方案，为不影响后期支架安装工期，中垮合龙段张拉压浆完成后开始拆除挂篮，拆除顺序为中垮→边跨。

中跨挂篮拆除顺序：拆除内模（合龙段施工中，内模系统提前拆除）→固定锚固底模系统→固定侧模系统→拆除锚固系统→拆除主桁架系统→拆除挂篮走行系统→拆除侧模系统→拆除底模系统。由于中垮合龙段下方不具备吊车站位条件，拆除时采用70t吊车辅助拆除，吊车位于梁面上，70t采用300t吊车吊至梁面。主桁架在梁面解体，转运至塔吊可起吊范围内，塔吊运至桥下。底模采用精轧螺纹钢固定，整体下落，平板车停靠在钢便桥上，直接落在平板车上加固稳定后运至模板厂内拆解。侧模锚固后，根据锚固点，拆解侧模，逐块吊至梁面，然后采用吊车转运至桥下。

边跨挂篮拆除顺序：拆除内模（合龙段施工中，内模系统提前拆除）→拆除底模系统→拆除侧模系统→拆除锚固系统→拆除主桁架系统→拆除挂篮走行系统。内模，侧模，底模拆除时采用80t吊车站在桥下拆除。主桁架拆除时，吊车选用中垮拆除70t吊车，在桥上拆除并分解。逐块运至桥下。

3 挂篮拆除施工

3.1 拆除挂篮内模板系统

跨涡河连续刚构拱桥T构在最后一个悬浇段（19#块）施工完毕后立即进行挂篮内模系统拆除，合龙段内模系统采用满堂支架配合拼装木模板进行施工。

单个T构最后悬浇段（19#梁段）施工完毕后，即进行挂篮内滑梁与内模板拆除施工。挂篮内侧模采用氧气、乙炔将其原位分解成50cm×50cm的小块后由梁面20t吊车将其从内箱吊装到梁面堆码整齐。内滑梁与顶模拆除时，利用8台32t螺旋千斤顶配合精轧螺纹钢吊杆将内滑梁悬吊并缓慢降至可施工高度后采用乙炔、氧气及时分解顶板倒角模板及顶板模板，再分解顶板模板桁架，分解后的内模、桁架采用桥上20t吊车将其从内箱中拖拽吊装到梁面堆码整齐。在下放内滑梁时注意控制内滑梁下放速度，四根精轧螺纹钢采用螺旋千斤顶同步下调，严禁单侧模板下调速度过快导致模板倾斜、滑落。模板拆除完毕后内滑梁由梁面20t吊车将其直接从内箱中拖拽吊出到粱面。

合龙段挂篮内模板亦采用分解拆除的方法施工。合龙段内模板全部采用木模板，挂篮施工完毕后在梁体箱式内采用电锯、砂轮机等将内模板分解成不大于1.0m的块段，由人工搬运至梁端箱式内预留过人洞处，然后利用25t吊车、人工配合将内模板从箱室预留孔洞内拖拽、吊运到地面。

3.2 拆除挂篮侧模板系统

挂篮侧模板系统拆除根据合龙段位置不同采用三种不同的施工方法。551#墩边跨合龙段施工完毕后采用70t吊车原位进行挂篮侧模拆除。侧模拆除时先将侧模下放离开箱梁翼缘板20～50cm，然后利用70t汽车吊采用钢丝绳将侧模外滑梁进行捆绑，将侧模提高约10cm，卸掉侧模吊杆，使侧模重量全部由70t汽车吊钢丝绳承受，直接拆除吊装到地面。

中跨合龙段侧模拟采用桥上70t吊车直接在原位进行拆除。合龙段施工完毕后，将外滑梁与侧模桁架相接处位置全部采用电焊焊接牢固，使外滑梁与侧模形成吊装整体。然后通过梁面预留孔采用4台32t螺旋千斤顶均匀缓慢下放精轧螺纹钢吊杆将侧模系统脱离翼缘板50cm以上，然后利用桥面70t吊车钢丝绳将侧模外滑梁进行捆绑，将侧模提高10cm并检查侧模的稳固情况后，卸掉外滑梁吊杆，使侧模重量全部由70t汽车吊钢丝绳承受，直接拆除吊装到桥面后分解堆码。

554#墩边跨合龙段挂篮侧模拆除时，为确保既有线行车安全，通过梁面翼缘板预留孔利用Φ32mm精轧螺纹钢吊杆将外滑梁、模板悬吊，再利用4台32t螺旋千斤顶配合接长精轧螺纹钢吊杆将外滑梁、外侧均匀模缓慢下放到地面，之后在地面利用25t吊车配合直接分解挂篮侧模系统，侧模下放过程中设置专人观察吊杆下放速度，确保前后两根吊杆均匀下落，严禁出现前后模板下调速度不协调导致模板倾斜、滑落。

3.3 拆除挂篮底模板系统

挂篮底模板根据合龙段位置采用三种不同的拆除方式。

551#墩、554#墩挂篮底模板拆除采用先整体下放到地面以后再分解拆除的方式。

551#墩挂篮底模板拆除采用2台70t吊车支设在粱体左右两侧进行吊装拆除。底模板系统拆除时先利用千斤顶及吊杆、吊带将底篮下放离开粱体底板30～50cm，然后分别在底模前、后下横梁两侧设置4个吊点。挂篮底模板系统拆除起吊前，先检查挂篮底模板每道纵梁与挂篮前、后下横梁是否焊接牢固，底模板是否与纵梁连接可靠，发现焊缝开裂部位重新进行补焊牢固，将底模板系统牢固连接成整体，同时在底模板系统四角设置4根导向绳，之后采用2台70t吊车同时缓慢起吊，地面作业人员拖拽好四根底模导向绳防止底模板发生扭转，2台70t吊车同时缓慢放松钢丝绳将底模系统降落到地面。

552#墩～553#墩中跨合龙段挂篮底模板拆除时，通过梁面、内箱预留孔穿入Φ32mm精轧螺纹钢吊杆将底模系统悬吊，挂篮底模前、后横梁各采用4根精轧螺纹钢吊杆进行悬吊，之后利用16台32t螺旋千斤顶将挂篮底模缓慢下放至便桥上，再利用桥面25吨吊车将挂篮底模分解拆除。

554#墩挂篮底模拆除时，通过粱体翼缘板预留孔穿入Φ32mm精轧螺纹钢吊杆将底模系统悬吊，挂篮底模前、后横梁各采用2根精轧螺纹钢吊杆进行悬吊，之后利用8台32t螺旋千斤顶并接长吊杆将底模板缓慢下放到地面后分解拆除。

3.4 拆除挂篮主桁系统

挂篮底模系统、侧模系统、内模系统拆除完毕后进行挂篮主桁架系统的拆除。中跨合龙段挂篮采用桥面70t吊车配合拆除挂篮前上横梁，然后拆除挂篮竖向平联、最后拆除挂篮主菱形架。

边跨合龙段挂篮采用70t吊车在地面配合拆除挂篮前上横梁，然后拆除挂篮竖向平联、最后拆除挂篮主菱形架。

4 安全管理措施

设立专职的安全管理工程师，召开专题会议。将安全阐明施工意识落实到每个岗位、每个施工人员。

安全教育：施工作业队伍在施工前，必须对所有施工人员进行城市道路施工安全文明生产教育，所有的施工人员必须遵守各项规定。

安全宣讲：每日施工作业前，由现场施工负责人宣讲施工安全注意事项和当日施工细节。

施工队伍，在每个施工点，安排一名责任心强的人员担任专职察员，负责施工区域内各项措施的执行情况。

严格按项目安排堆放施工材料，严禁将施工物料堆放在施工区域以外。

各施工队伍进入路面的施工人员一律穿黄色安全反光背心，严禁穿边彩服在绿化带施工，所有施工车辆和机械应喷涂或挂带明显统一的“施工”标志。

各施工队伍每日收工时，必须认真清理施工现场，保证施工现场的清洁，不留任何机具材料及废弃杂物。

挂篮拆除时，应先拆除模板，再从悬吊系统开始逐步拆除，拆除过程中挂篮下方必须设置作业警戒区，防止无关人员进入，避免挂篮构件坠落伤人。挂篮移动、后退时安全保障措施:

1）检查轨道节段间螺栓连接是否牢固。

2）检查轨道压梁与轨道是否贴合紧密。

3）检查精轧螺纹钢锚杆上是否加垫有钢垫板，精轧螺纹钢螺母是否拧紧并有足够的工作长度。

4）检查精轧螺纹钢锚杆与粱体预埋精轧螺纹钢间是否采用专用连接器连接，并确定两头的精轧螺纹钢在套筒内的旋丝长度一致并达到套筒长度的一半。

5）检查精轧螺纹钢锚杆是否垂直受力，谨防锚杆倾斜折断。

6）检查挂篮各部位连接销轴是否稳固。

7）底篮拆除前，必须对挂篮拆除所用钢丝绳、手拉葫芦进行确认检查，对出现断丝的钢丝绳严禁使用，手拉葫芦应对葫芦进行润滑，防止在使用过程中出现卡死现象。对手拉葫芦链条进行检查，对链条出现有脱扣、过焊、过电等现象时严禁使用。

8）在拆除模板锚固、挂篮主桁架后部锚固及链条葫芦前，必须事先确认相关替代锚固装置已发挥作用，严禁出现先拆后锚的现象。

严禁穿塑料底硬滑鞋、高跟鞋进入施工现场。

高处作业人员严禁酒后作业，严禁互相打闹、以免失足发生高空坠落事故。

相关悬空作业时，必须有足够的立足点并正确系挂安全带。

5 结束语

文章以商合杭铁路亳州特大桥跨涡河（88+168+88）m连续梁挂篮原位拆除为例，介绍了挂篮在原位拆除时，在临近既有线的条件下，如何采用吊车配合施工完成挂篮原位拆除；在不具备吊车辅助施工的条件下如何安全有效地完成挂篮的原位拆除。本方法在商合杭铁路亳州特大桥跨涡河连续刚构拱桥成功应用，为同类施工积累了经验。