特殊环境下某大型跨铁路钢筋混凝土组合结构通廊拆除工程的施工

支文超

(重庆市爆破工程建设有限责任公司,重庆400020)

特殊环境下某大型跨铁路钢筋混凝土组合结构通廊拆除工程的施工

支文超

(重庆市爆破工程建设有限责任公司,重庆400020)

栈桥式皮带机通廊较多采用爆破等破坏性拆除方式,但对于特殊环境下的大跨度通廊,破坏性拆除无法满足要求,针对钢结构混凝土大跨度通廊的结构特点,采用大型吊装设备,结合建筑物拆除相关工艺流程,总结出该类廊桥的吊拆工艺,同时通过科学测算,确保拆除设备与材料满足施工条件.

通廊;拆除;吊车;跨铁路钢筋混凝土

1 工程概况

重钢老区拆除过程中,有横跨成渝铁路线钢筋混凝土组合结构通廊需要拆除.通廊横跨铁路线,铁路上方有高压线,铁路两旁预埋有信号指示灯线,要求在拆除过程中不能伤及高压线,不能影响成渝火车正常运行,且需保证拆除过程中没有碎渣落入铁路范围.通廊结构形式为通廊A:37500mmX 3750mmX3000mm,重161t;通廊B:15000mmX4000mmX 3000mm,重30t;通廊C:25000mmX4000mmX3000mm,重65t.通廊高度在15~25m之间(图1、图2).

图1 通廊A

图2 通廊B、C

2 预处理

2.1 地面夯实

保证吊拆作业地面硬度,使其形成一个开阔通畅的工装场地,保证大型500t履带吊的组装场地.组装过程需要(150t、80t汽车吊配合).500t履带吊组装好后,确认吊下来的通廊要有摆放位置.

要求履带吊作业场地地面耐压力不小于20t/m2(200kPa),地基处理方法采用换填垫层法.垫层深度为1000mm,采用碎石分成压实回填.地基处理后进行载荷试验.具体操作方式可采用在承压板(规则形状面积方便计算)上叠加履带吊配重实施(即将配重于作业区域层叠),验证当地面承载达到400kPa以上后承压板周围垫层是否出现隆起或破坏性裂纹等.达到最大加载量3h后监测总沉降量.要求总沉降量小于10mm[1].

2.2 制作吊笼

通廊没有楼梯上下,需制作型钢吊笼,人站在吊笼,安全带通过钢丝绳挂在吊车吊钩上,用80t吊车把人员运送至通廊,检查通廊尺寸,对其捆绑.

3 施工流程

3.1 炼铁厂通廊A吊拆(图3、图4)

图3 通廊A吊拆示意图

图4 通廊A吊拆立面图

500t履带吊吊拆位置为回转中心距离通廊中心15m处.

由于通廊重量较大,长度较长,为防止在吊装过程中发生较大的变形造成通廊结构损坏,采取八点兜吊法,兜吊方式如图所示,选取两端距离吊装中心约6m处及12m处,将水泥走板打好200mm长方孔,使用Φ43X4m钢丝绳进行兜底(准备好一个长3m铁钩辅助兜挂钢丝绳),钢丝绳兜挂好后两个绳头使用25t卸扣连接,与履带吊大钩上拦腰挂4条Φ65X14m环形钢丝绳,下端接55t卸扣再贯穿一条Φ52X20m钢丝绳,钢丝绳两个绳头分别通过25t卸扣连接两个吊点.

钩挂完成后,提升吊钩,使钢丝绳绷紧略微受力.

解除通廊与支架座的连接,待通廊两端头的连接切割完成后将通廊略微提起,静止15min,检查吊装工具及起重机承载情况,卷筒绳索排列整齐,不得有挤压绳索的现象.首先将通廊吊至距离回转中心8m位置,使履带吊具备不带超起工况可单独提起通廊的起重能力,解除超起.

指挥吊车通过提升、变幅、回转、下降等动作将通廊放置于指定位置.

500t履带吊,起吊时吊装跨距22000mm, 48m主臂带超起工况,额定载荷242t,通廊重量161t,动载系数1.1,200t吊钩5.7t,钢丝绳重量2t.

吊装负荷率为[2]:η=(161X1.1+7.7)/ 242X100%=76.3%,安全.

图5 通廊B吊拆平面图

500t履带吊,吊装跨距9000mm,解除带超起工况,48m主臂工况,额定载荷248t,通廊重量161t,动载系数1.1,200t吊钩5.7t,钢丝绳重量2t.

吊装负荷率为:η=(161X1.1+7.7)/248X100%=74.5%,安全.

3.2 通廊B吊拆(图5)

通廊B1尺寸15000mmX4000mmX3000mm,估算重量30t,使用400t汽车吊进行吊拆作业.

400t汽车吊,吊装跨距10000mm,31.2m主臂工况,额定载荷108t,桥架估算重量30t,动载系数1.1,140t吊钩2.4t,钢丝绳重量1t.

吊装负荷率为:η=(30X1.1+3.4)/108X100%=33.7%,安全.

3.3 通廊C吊拆(图6)

图6 通廊C吊装示意图

通廊C横跨铁路线,尺寸25000mmX4000mmX3000mm,重量65t,使用400t汽车吊进行吊拆作业.

通廊C下方浇灌有水泥钢筋结构,采用兜底吊法进行吊拆,使用Φ52X15m钢丝绳在距离吊装中心6m处使用55t卸扣将两条钢丝绳连接.

400t汽车吊,吊装跨距14000mm,26m主臂工况,额定载荷82t,通廊重量60t,动载系数1.1,140t吊钩2.4t,钢丝绳重量1t.

吊装负荷率为:η=(65X1.1+3.4)/82X100%=91%,安全.

4 相关计算

4.1 钢丝绳选用(图7、图8)

图7 钢丝绳钩挂示意图

最重通廊A重量161t,长度37.5m,钢丝绳钩挂位置如图7所示.

吊钩处选取Φ65X14m环形钢丝绳4条,共计8股绳受力,绳圈尾端挂55t卸扣再贯穿一条Φ65X20m钢丝绳,钢丝绳两个绳头分别连接6m,12m两个吊点,吊点采用Φ43X4m钢丝绳兜吊水泥柱,Φ65X20m竖直方向最大吊装夹角为40°.

设备重量161t,动载及不平衡系数1.1,钢丝绳受力:F= 161X1.1=177t.

4条6X37+1-Φ65mmX 20m钢丝绳,共计8股绳受力,折弯使用,安全系数K=6,钢丝绳与竖直方向夹角为40°,钢丝绳折弯系数E=0.9.

根据钢丝绳型号,其单股破断拉力F破=205t(现场可按公式F破=D2X52估算,D为钢丝绳直径)

F绳=8XF破Xcos40°XE=1130t(其中F绳表示钢丝绳总受力)安全倍数N=F绳/M=1130/177=6.4>6,安全(M表示总承重).

4.2 卸扣受力计算

通廊A设备重量161t,动载及不平衡系数1.1,实际载荷177t,使用4个55t卸扣连接到吊钩上.

F卸扣=4X55t=220t>177t,安全.

图8 钢丝绳钩挂立面示意图

5 总结

类似环境及体量的大型构件吊拆,在国内尚属首次,在施工过程中,通过不断摸索与科学试验,总结了最优方案,确保了拆除工作的快速和安全,也确保了周边设备设施的安全,为今后类似构筑物拆除工作提供了很好的参照.

[1]中华人民共和国国家标准.GB6067.1-2010起重机械安全规程[S].北京:中国标准出版社,2010.

[2]浙江大学.建筑结构静力计算实用手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2009:318-322.

责任编辑:孙苏,李红

Demolition Construction of aLarge Railway-crossing Corridor of Steel-concrete Structure under Special Environment

For trestle belt conveyer corridor,destructive demolition methods like blasting are largely adopted,but for large-span corridor under special environment,they cannot meet the requirements.Based on the structural features of steel structured concrete corridors with large span,the large hoist devices are applied with relevant demolition techniques,the hoist techniques for such kind of corridor trestles are summarized and through scientific calculation the demolition device and materials meet construction conditions.

corridor;demolition;hoist;railway-crossing reinforced concrete

TU745,TU375

A

1671-9107(2017)01-0044-03

10.3969/j.issn.1671-9107.2017.01.044

2016-10-25

支文超(1983-),重庆人,男,本科,工程师,主要从事爆破拆除技术与理论研究.