斜拉桥大型挂篮整体下放施工技术

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摘 要 本文介绍了福州市东三环路跨闽江特大桥魁岐斜拉桥主梁施工完成后，安全、快速地拆除了施工挂篮。通过对挂篮整体下放拆除施工技术的介绍，证明了该施工技术安全可靠，方便快捷，对航运影响小，为类似桥梁挂篮拆除提供一些参考。
关键词 斜拉桥 大型挂篮 整体下放 施工技术
1 工程概况
魁岐大桥为120m 270m 120m三跨一联预应力混凝土双塔双索面半漂浮体系斜拉桥（图1-1）。魁岐大桥主梁S2～S10#、M2～M17#节段采用悬臂法前支点挂篮施工，中跨合拢后进行挂篮的拆除。魁岐大桥的主梁施工挂篮整体为箱梁式金属结构，结构由主纵梁、前、中、后横梁、联系梁、次纵梁和挂腿组成。为减小结构自重，承载平台全部采用碳素结构钢，整体全重257吨。整体外型尺寸：38600mm×17500mm×7480mm（挂篮结构图见图1-1，1-2,1-3）。







图1-3 挂篮正立面图

从挂篮结构图可看出，除两个挂腿外挂篮的承载平台都处于桥面以下，常规拆除方法是分块拆除，单件下放。但中跨挂篮位于闽江主航道中，回收零件的驳船在江面上长时间逗留，会对闽江航运产生巨大的影响。这种方法耗时长，拆除过程复杂，零件吊运难度大，安全风险也大。为了解决以上问题，我部采用柳州欧维姆机械公司生产的LSD液压同步提升/下放系统，整体下放挂篮30m至桥下驳船，然后再转运至岸边拆除，采用此法不仅安全可靠，方便快捷，而且节约了时间，将挂篮拆除工作对航运的影响降到最小。



3 施工方法详细介绍
3.1 模板拆除
中跨挂篮浇筑完主梁M17#节段后，先拆除前端顶模板、前横隔梁侧模板；此外主纵梁外侧模板使用吊车先行拆除，余下模板随挂篮整体下放。模板拆除完毕后，清理挂篮承载平台，将施工时留下的砼渣清除干净，各种型钢、小件固定牢靠，防止下放过程中小件物体坠落，危害接收挂篮驳船及人员。
3.2 挂篮后退
M17#段预应力施工完成后通过在M16#节段预埋的下放孔，安装行走反力梁，用70t液压千斤顶牵引挂篮后退2m，将挂篮的吊点位置与先前在主梁上预埋的下放孔对齐。
3.3 挂篮下放前准备工作
3.3.1受力分析
挂篮整体重257t，下放前挂篮拆除模板及零散小件共计25t，下放最大起吊重量为232t。采用4点起吊（吊点布置如图3-1，3-2），4个吊点位置均位于挂篮主纵梁上，挂腿处1个，滑槽处1个，吊点关于桥轴线对称布置。每个吊点利用12孔预应力锚具为固定端，使用12根1860钢绞线配合LSD液压同步提升/下放系统实现挂篮整体同步下放。本工程液压提升系统设备共配置4台LSD100-200提升千斤顶、1台LSDB105A泵站、1台TSF50扩展阀组和1台LSDKC-16主控台，系统平均下放速度约为4m/h。



挂篮各吊点ANSYS建模受力分析（建模时荷载按1.15倍考虑）结果见图3-3和图3-4。从图3-3中可看出4点起吊时单个前端吊点组受力656kN；单个后端吊点组受力663kN，此时挂篮最大应力出现在后横梁中间，其值为49.6MPa（远远小于钢材容许应力），挂篮整体结构安全。根据受力分析结果选用12孔锚具为固定端，配12根1860钢绞线为起吊绳索。下放系统安全系数分析结果见表3-1，整个系统安全系数为3.0以上，满足使用要求。







图3-4四吊点起吊时各吊点荷载
表3-1挂篮下放系统安全系数分析表
吊点 前吊点1 前吊点2 后吊点1 后吊点2
吊点荷载计算值 65.6t 65.6t 66.3t 66.3t
选取千斤顶额定荷载值 200 200 200 200
钢绞线数量 12 12 12 12
钢绞线安全系数 4.8 4.8 4.7 4.7
千斤顶安全系数 3.0 3.0 3.0 3.0
注:1、钢绞线安全系数=26KN/钢绞线每根最大受力
3.3.2 安装挂篮体内吊点及桥面千斤顶
挂篮整体下放时按计算模型中的吊点位置制作吊点，制作吊点时选用2cm钢板顺着挂篮主纵梁内腔的环向肋板焊接，焊接时保证焊缝质量。吊点加固焊接完成后依次加装垫板、锚具、桥面千斤顶、钢绞线等（如图3-5，3-6），安装时确保锚具中心线与主梁预留孔中心线重合；千斤顶中心线与承重架及主梁预留孔中心线重合。安装钢绞线时先打开提升顶上的下锚夹片，并支起安全锚的夹片。将钢绞线由上到下穿过安全锚、上锚、下锚、梳线板及构件夹持器，穿索完成后将上下锚压紧，调整构件夹持器位置，确保钢绞线无整体扭转。用主顶将绞线预紧，保证各根绞受力一致。需要特别注意的是为了防止下放过程中钢绞线扭转，各吊点均采用6根左旋，6根右旋钢绞线并将其间隔布置。



图3-5 安装挂篮下放吊点 图3-6 安装桥面千斤顶
3.3.3 其它相关准备工作
液压下放设备在进场安装使用前必须进行试验和全面检查，确保设备安全。在挂篮平台的四个吊点附近做好观测点，以便下放时监控挂篮平面位置，确保挂篮水平下放。接收挂篮的驳船需占用航道，需提前向航道管理部门申请；选定风力小于5级，天气晴朗的日子进行挂篮整体下放。
3.4 挂篮下放
准备工作完成后，手动操作控制液压提升系统，给千斤顶逐次增加30%、50%、100%的负荷，并就每一阶段对构件进行检查，直到挂篮挂腿支撑点离开主梁10cm后停止提升。将挂篮静载12小时，检查各锚具、吊点受力情况，确认整个系统安全后，用桥面吊车配合拆除挂腿，开始挂篮下落。
LSDKC-16主控台控制液压油路，液压油路控制千斤顶，千斤顶运作通过承力机构带动构件向上运动。同时千斤顶的动作控制传感器及监测传感器将其动作的状态送入主控台，操作工程师根据千斤顶及提升构件动作的状态控制液压油路保证各吊点的同步。
千斤顶系统具体运转过程是：在下锚具锁定的状态下先将主千斤顶升起16cm，然后将上锚具锁定，主千斤顶吊着挂篮继续上升2cm，主千斤顶停止上升。下锚具打开，主千斤顶吊着挂篮下降14cm，然后主千斤顶停止下降，下锚具锁定，主千斤顶继续下降2cm至下锚具受力，上锚具卸荷，打开上锚具，主千斤顶上升16cm，周而复始直到挂篮下放至接收驳船。
本工程挂篮下放约10至12个小时，将落梁到位的时间控制在涨潮时候，一定要避开落潮，以保证落梁到船上后能及时松掉钢绞线卸载，确保挂篮放置的稳定及船只、设备的安全。落梁就位操作如下：挂篮下放到距离船上支撑点20厘米的时候，停止下放。测量挂篮的标高，通过调整4个吊点标高值来调整挂篮姿态，保证挂篮的底部各支撑接触点的标高一致（见图3-6）。潮水涨潮使驳船慢慢向上接近挂篮，最后各支撑接触点同时接触承重，挂篮的承重体系由钢绞线逐步转换至驳船。随着驳船继续上升，钢绞线松弛，千斤顶完成卸载，在落潮前拆除承重锚夹片，让钢绞线与挂篮脱离，整个下放任务完成，最后由驳船将挂篮拖至岸边拆除（见图3-7）。



图3-6挂篮下放 图3-7 驳船将挂篮拖至岸边
4 结语
通过本文介绍大型挂篮的整体下放工艺，证明了在斜拉桥挂篮拆除时采用挂篮整体下放的施工方法，技术是切实可行的，整个实施过程安全可靠，方便快捷，对航运影响小。

bijinbiao168

总结得不错