一种便捷化的浅滩区小净空移动模架拆除方法

2021-07-29敬家炽陈庆华谭海雄唐维田小勇

公路与汽运 2021年4期

敬家炽，陈庆华，谭海雄，唐维，田小勇

(保利长大工程有限公司，广东广州 510620)

移动模架法具有施工周期短、梁段整体性好等特点，被广泛用于简支梁、连续梁等桥梁施工。但因构件体量庞大及受到施工场地、施工设备等限制，移动模架拆除仍是一大难题。该文结合通明海特大桥现浇箱梁移动模架施工，研究一种便捷化的浅滩区小净空移动模架拆除方法。

1 工程概况

通明海特大桥现浇箱梁分左右两幅，长3.55 km，单幅71孔，4孔一联，左右幅合计36联142孔，采用移动模架法施工。共投入4套移动模架，分别从两边向中间施工。如图1所示，4套移动模架在68#墩合龙并逐步进行拆除。

图1 通明海特大桥移动模架施工平面图

现浇梁合龙部位附近区域为浅滩区，浮吊等船只无法进入。合龙段现浇梁底距栈桥面净空15 m，且相邻移动模架施工周期只差2～3孔。若采用表1所示常规方法进行移动模架下放拆除，存在主构件使用现场的90 t履带吊拆除困难、拆除周期长、影响后续现浇梁的直线工期等难题，且需搭设较宽平台，平台搭拆成本高。为解决以上问题，结合桥梁转体施工、顶推施工理念和移动模架自有的台车纵横移系统对其进行便捷化拆除。

表1 移动模架常规拆除方法

2 便捷化的小净空移动模架拆除

2.1 施工工艺流程(见图2)

图2 模架拆除施工工艺流程

2.2 模架整体下放

该桥移动模架由原湛江海湾大桥移动模架经“小改大”改造优化而来，主要构件包括主梁、导梁、外模系统、横联、托架、纵横移系统等，总重约951.2 t，其中主梁分2组共12节，单节最重35 t。考虑到移动模架高空原位拆除安全风险高、功效低，且会影响相邻现浇梁施工，采用类似于湛江海湾大桥移动模架的整体下放方法，通过穿心式千斤顶用钢绞线将移动模架整体下放到栈桥平台上。

2.2.1 承重梁位置确定

模架整体下放用承重梁采用旧钢构件开孔制作而成，长×宽×高为16.5 m×0.85 m×1.6 m，重30 t。综合考虑伸缩缝位置、现浇梁受力、防倾覆精轧钢布置及尾跨现浇梁施工完成后模架不开模整体下放等因素，将承重梁尽量布置在支座附近。2条承重梁中对中距离48.9 m(见图3)。

图3 承重梁布置示意图(单位：cm)

2.2.2 承重梁换位安装

模架下放用承重梁重30 t，首次安装采用大型汽车吊进行。后续模架下放位置与第1套不一样，需将承重梁在同幅及异幅之间进行转移安装，受制于平台大小，无法再次使用大型汽车吊，故其转移安装困难。

受桥梁转体施工启发，在承重梁底部安装简易旋转底座，将其旋转90°，用桥面龙门吊进行转移。安装时同样采用简易旋转底座将承重梁旋转定位(见图4)。

图4 承重梁人工转体

2.2.3 下放吊点加固验算

模架整体下放装置采用4台500 t液压穿心式千斤顶，单个千斤顶采用钢绞线束连接模架主梁顶部新加工的吊点。单个下放吊点最大反力277.1 t，局部应力集中。利用有限元分析软件ANSYS进行局部受力分析，取主梁顶板吊点处1 000 mm×1 000 mm部位，将面荷载施加到对应位置。计算模型见图5，面荷载区域应力计算结果见图6。

图5 吊点加固计算模型

图6 有效应力云图(单位：MPa)

由图6可知：最大应力为70.98 MPa，出现在腹板纵肋处；最大变形出现在底锚受压区，局部受力满足规范要求。

2.3 主构件便捷式拆除

模架整体下放到位后，进行模架构件拆除。考虑净空要求，先利用汽车吊或履带吊拆除外模系统、配重系统、主梁顶工字钢等，通过底部台车横移油缸反复拉拽锚固在反力梁上的钢绞线将单侧主梁横移0.3 m，拆除横联；再通过顶推纵移、分组横移的方式将主梁移出现浇梁或相邻模架底；最后利用履带吊或桥面龙门吊拆除主梁并装车。

2.3.1 顶推纵移、分组横移

参考桥梁顶推施工，结合模架本身的纵横移系统，通过在模架拆除平台上布置横移轨道及增加辅助受力点，将单边63 m主梁先顶推纵移，然后分2组(每组31.5 m)横移出现浇梁底进行拆除。纵横移系统结构见图7。

图7 台车纵横移系统示意图

以操作过程最复杂的第2套模架为例，在底模桁架拆除完成后，将主梁顶推纵移，待前3节横移空间位足够后，拆除第3个接头；将前3节主梁横移出现浇梁底，用龙门吊或履带吊进行主梁拆除。其余主梁采用类似方法拆除，操作流程见图8。运用顶推纵移分组横移方式拆除主梁，可避免净空小而导致构件拆除困难，同时可消除对相邻现浇梁直线工期的影响。