斜拉橋主塔塔吊拆除工藝
2018-04-16
一、概況
瀘州泰安長江大橋是西南出海大通道瀘州繞城公路跨越長江的一座特大型斜拉橋，主塔塔高157.3米，塔身截面：□1.7m×1.7m。主塔施工須配一臺QTZ160型塔吊，該塔機是一種水平臂架、小車變幅、上回轉(zhuǎn)的自升式塔式起重機，臂長60米，最大起重量10噸，額定起重力矩為160噸米，根據(jù)施工需要，實際安裝臂長47.5m。
塔吊安裝于橋梁縱向中線上，距橫向中心線9.25m。主塔墩身施工時開始安裝，索塔施工結(jié)束且塔頂支架安裝完成以后拆除，按拉索最大影響情況下拆除。
如上圖所示：
1、塔吊大臂橫橋向拆除標準節(jié)時，大臂在降至斜拉索頂部時受到斜拉索限制；
2、塔吊大臂轉(zhuǎn)至順橋向拆除標準節(jié)時，平衡臂在降至橫梁頂時受限；
3、主橋與引橋未貫通，塔吊拆除至橋面，起重設備不能開至橋面，而起重臂長達47.5m，重8.5t，塔頭重4.1t。
二、方案比選
方案一：在上橫梁上搭設萬能桿件支架，并在上、下游塔頂設置卷揚機，利用支架及卷揚機拆除塔吊起重臂后采用常規(guī)方法拆除塔吊塔身。特點：可實施，需要萬能桿件約90t，費用較大；存在大量高空作業(yè)，安全隱患大且周期長；影響工期。
方案二：在距塔柱20米處安裝輔助塔吊，利用該塔吊拆除QTZ-160F塔吊后，按常規(guī)方法拆除輔助塔吊。特點：可實施；需在橋面安裝及拆除輔助塔吊，費用大；橋面處無法安裝塔吊附著，穩(wěn)定性差；安全及拆除輔助塔吊時間長；影響工期。
方案三：三角扒桿拆除方案：將塔吊起重臂固定至塔頂，在塔頂設置8米高臨時三角扒桿拆除起重臂，調(diào)整平衡臂配重，將起重臂拆除完畢后采用常規(guī)方法拆除塔吊塔身。特點：可實施，費用開支小；穩(wěn)定性較差；工期影響較小。
方案四：自制專用夾具拆除塔吊方案：將塔吊轉(zhuǎn)至橫橋向，按常規(guī)方法拆除標準節(jié)至斜拉索頂，自制小龍門拆除平衡臂，設計輔助拆卸工具及專用夾具在平直的起重臂上建立支點，并利用此支點在被拆除的起重臂節(jié)上建立一個可供牽拉或放松動作，拆除起重臂。特點：可實施，費用??；穩(wěn)定性好，工期影響小。
綜合以上方案特點，從拆除費用、安全狀況、工期情況上看，方案三、方案四比較可行。為確定最佳拆除方案，對方案三、方案四進行細節(jié)上比較。
方案3、三角扒桿拆除方案：將塔吊起重臂固定至塔頂，在塔頂設置8米高臨時三角扒桿拆除起重臂，調(diào)整平衡臂配置，將起重臂拆除完畢后采用常規(guī)方法拆除塔吊塔身。
步驟如下
1、在塔頂鉆眼埋設膨脹螺栓安裝8米高的臨時三角扒桿。
2、利用鋼絲繩將起重臂前端斜拉在扒桿上，在第1節(jié)段起重臂前端與塔吊頂之間安裝臨時斜拉鋼絲繩，拆除第1、2節(jié)起重臂連接銷栓，將第1節(jié)起重臂向上豎旋轉(zhuǎn)20°，然后塔身水平轉(zhuǎn)至順橋向。
3、在塔柱頂搭設支架平臺，將預拆除起重臂后端固定于支架平臺上，利用扒桿拆除前端起重臂后，采用常規(guī)方法拆除塔身。（工藝流程見右圖）
方案四、自制專用夾具拆除塔吊方案：將塔吊轉(zhuǎn)至橫橋向，按常規(guī)方法拆除標準節(jié)至斜拉索頂，自制小龍門拆除平衡臂，設計輔助拆卸工具及專用夾具在平直的起重臂上建立支點，并此支點在被拆除的起重臂節(jié)上建立一個可供牽拉或放松動作，拆除起重臂。（工藝流程見右圖）
方案優(yōu)缺點
方案三：
(一)、工期
1、搭設三角扒桿需在上塔柱頂部埋設膨脹螺栓后灌砂漿，待強度達到后搭設，約需13天方可完成搭設。
2、在塔頂搭設支架平臺固定預拆除起重臂約需4天時間，此方案不能滿足工期要求。
(二)、安全風險
搭設八米高三角扒桿穩(wěn)定性差，作業(yè)人員作業(yè)不宜，且扒桿只能抬臂不能旋轉(zhuǎn)，增加了操作的難度和危險性。
(三)、成本
搭設三角拔桿及支架平臺約需人工及材料費4萬元，較為經(jīng)濟。
方案四：
(一)、工期
在固定塔吊平衡臂與設計專用夾具可同時進行，并采用特制綴板，可有效減少安裝龍門時間，經(jīng)測算可滿足工期要求。
(二)、安全
此方案可大大減少作業(yè)人員高空作業(yè)時間，有效的降低了安全風險。
(三)、成本
經(jīng)技術(shù)論證和成本核算，確認此方案可行，安全質(zhì)量可以保證，需拆除費用4萬元。
綜上所述，采用方案四進行拆除。
三、拆除過程
步驟一
塔吊按常規(guī)方法拆除至主塔塔頂，將塔吊旋轉(zhuǎn)至橫橋向，將塔吊平衡臂固定在主塔上，安裝自制小龍門，龍門上裝起吊配重的滑輪組，利用起升機構(gòu)主卷揚機將平衡重依次吊運至橋面，拆除平衡臂。
步驟二
1、將塔吊起重機導向移置第一節(jié)平衡臂處；
2、在配重處焊龍門支架（見下頁圖）；利用塔吊起重鋼絲繩拆除配重，將配重全部放置橋面，在拆除配重時，必須確保鋼絲繩與拆除配重塊垂直，防止配重塊在空中擺動；
3、然后利用鋼絲繩與導鏈將第二節(jié)平衡臂提起以便將拉桿移置第一節(jié)平衡臂上；
4、然后將配重移至第一節(jié)平衡臂上，將平衡臂放配重塊處進行加固，將斜撐割除，再兩邊設平臺。
步驟三
釋放起重臂與塔柱之間的約束，旋轉(zhuǎn)塔臂，將平衡臂轉(zhuǎn)至下游塔柱側(cè)，利用塔頂卷揚機與起重卷揚機將第二節(jié)平衡臂拆除。
步驟四
1、在塔吊塔頂支架上安裝導向，在橋面上設一臺5t卷揚機；
2、斜拉索以上標準節(jié)及兩道附著拆除至斜拉索頂后，將塔吊轉(zhuǎn)置順橋方向后，再將塔吊以最大角度轉(zhuǎn)向上游；
3、利用梁面卷揚機與塔吊塔頂導向拆除一下標準節(jié),按照正常順序?qū)藴使?jié)劃出,然后用梁面卷揚機將標準節(jié)提升一定高度,將塔吊掛鉤掛置標準節(jié)上,然后梁面卷揚機往下降落,塔吊提升同時將塔臂向下游轉(zhuǎn)動，直至標準節(jié)與起重臂垂直，然后將卷揚機鋼絲繩解除，用塔吊將標準節(jié)放置橋面。依次循環(huán)。
步驟五
利用塔頂卷揚機與梁面卷揚機拆除其余附著。
結(jié)束語
實踐證明，此拆除方案可行、安全且節(jié)約成本、縮短工期，為高空塔吊拆除另辟新徑，可為類似形式的工程提供借鑒。
