悬索桥塔顶塔吊拆除方案技术.doc

悬索桥塔顶塔吊拆除施工技术【摘 要】 根据悬索桥的结构特点和施工工艺要求，悬索桥在进行上部结构施工时，为施工方便，加快施工进度，多会在塔柱顶安装一部塔吊满足上部结构起重要求，但在上部结构施工完成后，其拆除将会存在较大安全风险和较高技术要求。本文根据贵州坝陵河大桥施工实例，介绍了塔顶塔吊拆除的施工技术。【关键词】 悬索桥 塔吊拆除 施工技术0、工程简述坝陵河大桥是沪瑞国道主干线贵州省镇宁至胜境关公路上跨越坝陵河大峡谷的一座特大型桥梁。大桥为主跨1088m单跨双铰钢桁加劲梁悬索桥，桥位处峡谷两岸地势陡峭，地形变化急剧，起伏很大，桥面距常年平均水位370m，索塔顶部距常年平均水位约600m。为满足坝陵河大桥上部结构安装工程的施工需要，在201m高的索塔顶部横梁上设置了一台中联TC5023的塔机，现大桥上部结构安装工程施工已经完成，索塔顶塔吊需要按要求拆除。塔吊布置见左图。1、塔吊特征及参数塔吊为底架固定式，总高约28m，主要由标准节（6节）、回转总成、回转塔身、塔帽、平衡臂总成（13.5m）、起重臂（38m）、平衡重、起升机构等组成，参数如下：序号名称长度/高度（m）重量(kg)备注1塔顶6.717002回转塔身2.112003回转总成2.59642004起重臂38.26800单节重量最大1t5平衡臂总成12.66500单次重量最大2.2t6起升机构7平衡配重2.752400单块吊装重量2.4t8司机室5009拉杆45010标准节12002、拆除施工方案比选通过分析研究坝陵河大桥塔吊拆除施工特点、技术可行性和操作安全性，塔吊拆除方案有两种。方案一：空中解体拆除方案此方案基本原理是采用小型机具和自制小型吊具，将塔吊各部件加以分解，化整为零，尽量减小单个单元的吊装尺寸和重量，在空中依次进行解体和拆除。方案二：屋面吊机整体拆除方案本方案的主要思路是按照塔吊正常的安装和拆除方法和顺序，采用屋面吊机设备对塔吊各部件进行整体拆除。针对坝陵河大桥西主塔塔顶TC5023塔机的拆除，高空解体方案及屋面吊拆除方案均能实施。高空解体方案大部分辅助构件均为就地取材加工，经济性好；且辅助构件可以提前加工安装，节约工期。但安全不确定因素多，拆除时需予以重点关注。屋面吊拆除方案安全可控性高，但大型屋面吊的运输进场费用高，经济性差，而且前期准备工作需占用塔机进行，对工期影响大。通过综合论证和比较，高空解体方案虽然安全不确定因素多，但只要对结构受力进行详细的计算分析，做好各项预控方案，在施工过程中加以预防，各项保护措施到位则方案的可实施性很强，而且工期短，适合坝陵河大桥总体工期要求，最后决定采用高空解体方案拆除塔顶塔吊。3、主要施工方案3.1 施工工艺流程塔吊总体拆除顺序按照先拆除平衡臂配重块，再拆除起重臂，然后拆除起生机构和平衡臂，接着拆除塔帽和回转部分，最后拆除塔吊立柱标准节。塔机拆除流程见下图。辅助工具拆除施工准备平衡配重拆除4块起重臂拆除起升机构及平衡臂拆除塔帽拆除回转总成拆除标准节拆除底座拆除3.2 施工方案（1）施工准备a、塔机的拆除是超高空作业，塔机拆除前对塔机各连接部位进行检查，对有锈蚀的部位应涂抹除锈剂进行除锈，降低拆除难度，减少人员空中作业时间；b、 塔机拆除前将起重臂回转至顺桥方向（方便拆除东西的下放），并使回转制动器处于制动状态。（2）平衡配重拆除按照塔机使用说明，在进行塔机起重臂拆除前必须先进行配重的拆除（保留一块配重）。方法：在配重正上方布置简易门架，利用在靠主塔处布置一台8t卷扬机，通过导向滑轮及简易门架与配重块相连后，将配重块提高约20cm，取出保险销，放松卷扬机，将配重下放至桥面上，依次方案拆除配重，保留一块配重。如上图。（3）起重臂的拆除起重臂总成含起重臂6节加一节臂头、长短拉杆各一根、牵引机构及载重小车。总长38.2m。长短拉杆总重1.5t，起重臂单节0.4t到1t不等。拉杆拆除：首先拆除长拉杆，预先在塔顶布置一台5t卷扬机，一台2t卷扬机，通过塔帽导向及滑轮组，将起重臂略微上扬至长拉杆松弛后，利用2t卷扬机挂住拉杆头，拆除铰接，缓慢放松2t卷扬机，将长拉杆平铺于起重臂上悬杆上。该步骤完成后，启动8t卷扬机，将起重臂下放至卷扬机和短拉杆同时受力状态。分解长拉杆，将各拉杆单元置于每节起重臂的正上方，用铁丝捆绑好，拆除工艺示意图如下图。起重臂拆除：起重臂拆除前安装拆卸专用夹具，在待卸节点的起重臂上弦节点前端安装辅助吊臂，并与起重臂上弦杆之间用型钢构件拉紧；为防止辅助吊臂平面外失稳，将钢构件与起重臂下弦杆用型钢相连。起升机构主卷扬机钢丝绳通过辅助吊臂上部滑轮固定在待拆起重臂中部，拆去节点处下弦节点轴销，启动起升卷扬机略收紧钢丝绳，再拆除该节点上弦销轴，通过主卷扬机缓慢放松钢丝绳使被分解部分绕夹具销轴垂下。拆除固定在已拆节点上弦上的钢丝绳的固定端，将其栓牢在垂下的臂上端，开动起升机构将钢丝绳收紧，拆除专用夹具，解掉节点两侧下弦横杆上的保险钢丝绳，开动起升机构将其放至地面，然后将钢丝绳收回。依照上述步骤拆除剩余其它节段。按照拆除长拉杆的步骤短拆除拉杆后，按照上述方法依次拆除剩余起重臂。拆除步骤见下图： （4）平衡臂拆除：依照其他4块配重的拆除方法拆除最后一块配重。再进行平衡臂总成的拆除。平衡臂总成包括起升卷扬机、首节平衡臂、次节平衡臂a 起升卷扬机拆除起升卷扬机采用先分解依次拆除的方法。在起重臂全部拆除完毕后，用钢丝绳将塔顶锚固在上横梁上，增加塔机平衡性。将原平衡臂上布置的简易门架加长覆盖起升机构利用手拉葫芦作为牵引装置进行拆除， 5t卷扬机下放至上横梁上的方法拆除起升卷扬机系统。b 平衡臂拆除利用拆除起重臂的辅助吊臂，如同起重臂拆除的原理，拆除平衡臂次节段。简易门架及卷扬机底座随次节段一起拆除。不过此时将起重臂拆除时的主卷扬机换成上横梁5t卷扬机，且拆除时不用安装专用夹具。拆除步骤如下：（5）塔帽、回转机构、标准节拆除根据塔帽、回转机构及标准节的组成及特点，拆除此部分可有两种方法：方法一：在塔机未拆除之前利用塔机在塔机周围布置钢管桁架，在钢管桁架上安装一套简易起重臂，起重臂通过后端手拉葫芦进行变幅。利用起重臂拆除塔帽，、塔机过渡节。在过渡节拆完以后，将钢管桁架进行改造，其上安装起重横梁，设置悬挂台车，形成门式起重机结构，利用门式起重结构拆除回转机构、标准节。全部拆除完毕后，割除钢管桁架，在主塔上横梁上安装一套悬臂式门架结构，拆除门式起重结构。拆除步骤如下图：方法二：制作一套简易的起重臂用来拆除塔帽、过渡节、回转机构、标准节。起重臂立杆由型钢组成，通过连接件附着在塔机标准节上。立杆上设置一套可变幅的鹰嘴吊，鹰嘴吊采用三角桁架式结构，鹰嘴吊为全焊接结构，底座通过一个铰支座连接在立杆上。后端利用卷扬机拉住作为变幅机构。最大变幅可达2.5m。起重臂在制作完成后需在地面进行超载实验，在最大变幅位置实验吊重4t（实际最大吊重3t）。从理论上讲，两种方案均可行，但方法一各部件受力明确，安全性有保障，但操作复杂，且钢管桁架的割除比较费时间；方法二操作简单，但对鹰嘴吊部分要进行详细的受力分析，并在使用前进行超载试吊。经过技术人员及起重人员共同论证，采用方法二予以实施。a 塔帽及过渡节的拆除起重臂附着在最高一节标准节上，使鹰嘴吊前端吊点正对塔帽中心，利用5t手拉葫芦拆除塔帽。b 回转机构的拆除将起重臂置于90位置固定，利用悬挂在标准节上的手拉葫芦拆除起重臂与塔机标准节之间的附着。将起重臂下放一节标准节的距离，再将起重臂重新附着牢固。由于回转机构总重4.2t，为确保吊装安全，将回转机构拆散分两部分拆除。确保最大起重量不超过3t。拆除回转机构上、下部分之间的连接螺栓，利用起重臂分两次拆除回转机构。c 标准节的拆除标准节的拆除方法与回转机构拆除方法一致。每拆完一节标准节后将起重臂下降一个标准节的位置，直至剩余两节标准节时，将起重臂下端立杆切短2.8m，起重臂附着在最低一节标准节上进行第二节标准节的拆除。方法二实施步骤如下：3.3、主要机械设备由于塔机拆除为超高空作业，安全风险高，其相关配套的设备须准备齐全，及时到位，才能确保施工的安全、质量及进度满足要求。主要机械设备表设备名称规格型号数 量技术状况备 注卷扬机5t1台良好滑车组30t4套良好卷扬机2t2台良好手拉葫芦10t6台良好手拉葫芦3t、5t6台良好3.4 安全技术保证措施塔机拆除工程安全关键控制区主要为高空安装作业，需要从技术上、制度上、思想上、加强安全管理，防患于未然，安全责任重于泰山。除严格执行安全管理规章制度外，还要注意以下几点：（1）、塔机拆除危险源多，技术性很强，在拆除过程中一定要注意对塔机自身结构的保护，不得在塔机永久结构上施焊。（2）、塔机在拆除过程中，时刻监控其稳定性，特别是起重臂拆除过程中。塔机拆除前用钢丝绳对塔机进行固定，防止其拆除过程中发生倾覆的危险。（3）、所有上塔机施工人员要严格规范的佩戴好安全防护用品。确定安全防护牢靠后方可进行作业。（4）、拆除过程中用到的临时辅助设施均应在地面进行过载试验，确保其安全可靠。（5）、对于辅助臂及简易的起重臂，还应对其进行侧向失稳试验。在风力过大时严禁进行拆除作业。4、结束语通过对塔顶塔吊拆除方案充分研究论证已经在施工过程中的局部完善，整改拆除过程安全、顺