武汉二七长江大桥主塔塔机拆除技术

王仕豪/WANG Shi-hao

（中铁大桥局股份有限公司，湖北 武汉 430050）

武汉二七长江大桥正桥为三塔结合梁斜拉桥，主跨布置为（90+160+616+616+160+90）m。其中，5#主塔塔高（从承台顶面算起）为209m（承台顶高程+10.5m），该主塔施工过程中使用的C7050型塔机高度约为235m，根据施工安排，该塔机在大桥通车前最后进行拆除。塔机安装布置如图1所示。

1 C7050塔机拆除的难点及技术解决方案

1.1 附墙杆的拆除

1.1.1 难点分析

主塔的构造形式和施工工艺特性导致塔机附墙杆件长（杆件重）、支面大（吊装覆盖率要求高）、悬挂多（需要设置施工作业布置点多，安全风险大）、节点多（拆除劳动强度大）、安装拆除杆件多（常规附墙只有三根杆件，而实际杆件为十根）；加之塔机站位设计和顶升拆除方向与附墙杆件拆除吊装作业方向不一致（塔机吊臂朝向江堤，杆件支面朝向江中，相对位置恰好相反），因此附墙杆件采用常规拆除完全不可能。

1.1.2 解决方案比选

图1 C7050塔机安装及站位图

图2 附墙结构示意图

方案一：在桥塔顶部设置辅助吊杆，在桥面安放一台容绳量400m的3t卷扬机铺以吊装，这种措施的弊端就是施工效率低下，拆除一道附墙最少需要3～4天，并且空载吊绳上升时的安全风险控制难度大（容易飞钩）。

方案二：利用塔机平衡臂上的辅助卷扬机作为附墙杆件拆除的动力工具，这种措施的弊端就是辅助卷扬机单绳吊载能力小，只有750kg，而附墙杆件单件重量大多超过这个重量，并且辅助卷扬机的容绳量也不够，需要改装，对吊装重量大的杆件需要截短，因此作业效益也不高，对于辅助卷扬机故障导致吊装风险也不好控制。

方案三：将塔机顶升套架在塔机没有降塔前，调整180°方向，改变塔机降塔时起重臂的吊装作业方向，这样利用塔机吊钩进行小偏位作业来拆除附墙杆件，比较安全快捷，拆除一道附墙大约需要1.5天，这种措施的弊端就是调塔时，需要耽误1天的时间和拆除下来的标准节只能于江边方向堆放。

通过比选，本次拆除措施选择方案三。

1.2 起重臂的拆除

1.2.1 难点分析

由于主塔塔身侧面在桥面以上高度约40m处，挡住塔机起重臂下降（图3），因此塔机在降至此前一节时需要进行上部结构的拆除。现场条件只能采用汽车起重机站位于桥面上进行吊装拆除，一方面由于吊装作业高度高(约50m)、吊装作业负载大（单件最大重量16.8t），另一方面由于塔柱和斜拉索影响汽车起重机的站位、限制了汽车起重机吊臂的变幅和回转范围、妨碍到塔机起重臂引进到桥面的作业，使汽车起重机的吊装作业变得十分困难。

图3 起重臂与主塔塔身干涉示意图

1.2.2 解决方案比选

根据塔机的吊臂、平衡臂、配重、塔头、回转塔身、回转支座等各部件重量及吊装幅度，结合汽车起重机的吊重曲线和允许站位位置，对汽车起重机进行合理选型，使其在特定的位置和吊装作业空间内能够满足吊装要求。

方案一：采用一台200t汽车起重机对塔机起重臂进行整体拆除（图4）。吊机于站位二，起吊拆除起重臂，然后通过多次变幅和缩短吊臂的方法逐步把起重臂从N2和N3斜拉索之间引入到桥面进行拆解。吊机于站位一，起吊拆除平衡臂、塔头、回转塔身、回转支座等部件。此方案工作效率较高，辅助人工绳索牵引，安全容易保障。

图4 汽车起重机站位示意图

方案二：采用两台汽车起重机作业，其中一台120t汽车起重机用于固定起重臂，一台80t汽车起重机用于空中分体拆除起重臂。此方案比较费时费力，效率较低，且作业安全风险相对较大。

通过比选，本次拆除作业选择方案一。

1.3 高空切割拆除作业

由于高空切割作业环境的特殊性及作业的安全风险控制因素多等原因，需采取安全作业的保障措施。本次拆除作业考虑悬挂作业吊篮和在桥塔顶与塔机之间设置两根保险绳（一根钢丝绳一根白棕绳）两种方式同步使用。

2 塔机拆除步骤

2.1 塔机降节及附墙拆除

1）首先利用C7050塔机在没有降塔前可以360°回转时，将第6道、第4道、第2道塔机过渡附墙正常拆除，然后调整塔机顶升方向指向江中，利用C7050塔机空中将顶升套架拆除再反向安装，为后面利用塔机拆除第7道、第5道附墙做好准备。

2）将C7050塔机配平，正常降塔8节，利用塔机吊钩偏位吊装作业拆除塔机第7道附墙，重复上述作业，将塔机降节到第12节高度。

2.2 塔机上部结构拆除

1）首先拆除C7050塔机部分配重块，将C7050塔机平衡臂回转至与斜拉索平行方向，200t汽车起重机按图5站位，拆除2块3.4t配重及1块5.5t配重，留1块5.5t配重。

图5 汽车起重机站位及起吊幅度示意图

2）解除C7050塔机吊钩、起升钢丝绳、变幅钢丝绳，缠绕好平衡臂拉杆系的滑轮组钢丝绳；调整汽车起重机按图6站位于站位二，对塔机起重臂整体拆除，并通过多次变幅和缩短吊臂的方法慢慢将塔机起重臂从斜拉索N2与N3之间引进到桥面放置解体（过程中辅助人工牵拉钢丝绳使起重臂打转）。

图6 吊装起重臂引进至桥面示意图

3）调整汽车起重机按图5站位于站位一，拆除回转C7050 塔机平衡臂，依次拆除C7050 塔机最后一块平衡重、人字支撑架、司机室、平衡臂节。

2.3 塔机下部结构的拆卸

1）拆卸回转塔身 拆下与回转支座总成联接的销轴，然后将回转塔身吊至地面上。

2）拆卸回转支座总成 将回转支座总成吊放到地面上。

3）拆卸套架 将油缸、泵站等顶升部件绑系牢固在套架上，将套架慢慢从塔身标准节外抽出，放置指定地点。

4）拆卸基节 用汽车起重机将基节整体吊装至地面。

5）拆卸基础节 用汽车起重机将基础节整体吊装至地面。

3 施工作业注意事项

1）在拆除过程中，应严格遵守塔机安全操作规程和顶升、降塔作业规程。

2）汽车起重机机作业时，除应遵守安全操作规程外，还应根据现场有限的作业环境和空间条件，按照起重曲线，严格遵守吊装作业安全规程，谨慎作业。

3）高空作业时，作业人员应严格遵守高处安全作业的相关规定。

4）在把塔机起重臂吊放到桥面的过程中，须安排专人进行监护，确保汽车起重机的吊臂和塔机的起重臂不碰到斜拉索。

4 结 语

针对二七长江大桥5#主塔C7050塔机拆除时特殊条件，提出了塔机非常规拆除的方案，有效地解决了正常拆除时所面临的难题，最后，该塔机得以安全、高效、顺利地按期拆除。此拆除技术可供其它类似的大型桥梁施工和大型塔机拆除时参考。