浅谈在高墩区域两套相向施工移动模架的整体下放拆除

浅谈在高墩区域两套相向施工移动模架的整体下放拆除

胡朝升

中铁十局集团城市轨道交通工程有限公司广东省广州市番禺区511400

摘要：本文通过以重庆轨道交通十号线为例，该移动模架整体下放拆除方法涉及相向施工的两套移动模架，考虑到合拢段导梁的影响和一套模架拆除对另一套模架施工的影响，需根据现场实际情况，采取提前拆除一套移动模架导梁、先施工完成的一套模架后退两跨进行整体下放等措施，既保证了移动模架能及时拆除，减少了对后续箱梁附属工程施工的影响，又能保证另一套移动模架的正常施工，避免了两套移动模架施工的相互影响。在这样特殊条件下，我们对各种可能的施工方法进行了设想，从经济性、技术性、安全性、施工进度等各方面进行分析、比较，选择合适的移动模架拆除方法显得尤为必要。该方法根据重庆轨道交通十号线（一期）长河站-T3航站楼站区间移动模架施工的方法和经验形成，为类似工程提供借鉴。

关键词：移动模架施工工艺流程质量控制安全措施环保措施效益分析

1、前言

移动模架（又称“MSS”）适用于峡谷高墩身城市轨道交通桥梁、铁路、高速公路桥梁、跨海（河）大桥等连续或简支形式现浇混凝土桥梁的施工。具有多种优点，如施工安全可靠，不需要进行地基处理、搭设支架、中断交通等。移动模架通常都由桥的一端向另一端施工，两端墩高一般较低，对于施工完成后的移动模架拆除，大家往往还停留在直接采用大型起重设备直接吊装拆除的阶段，但在一些高墩和受地形限制的地方无法直接采用大型设备进行拆除或拆除安全风险高、难度大。以重庆轨道交通十号线为例，该处高架长度3.1km，采用两套移动模架同时相向施工墩高较高段落，最高墩达84.2m，移动模架施工段落箱梁跨径为40m，线路纵坡最大为3.4%，平曲线半径最小为490m；2套移动模架合拢段位于桥梁中部，该处墩高近40m，无法采用大型设备直接吊装拆除，退回较低墩位处长度太长，严重耽误后续桥面附属工程施工。综合各方面因素考虑，在一些高墩和受地形限制情况下，可将移动模架整体下放至地面或较低高度再进行吊装拆除，这样能有效降低拆除难度和安全风险。

2、方法特点

通过对两套在高墩区域相向施工的移动模架进行整体下放拆除的实践应用，对移动模架整体下放拆除施工方法的特点进行总结，主要有如下几点：

2.1从原来的墩顶拆除转化为地面吊装拆除，大大降低了安全风险。

2.2从原来的大型设备整体吊装转化为分解后吊装，有效优化了吊装设备的选型，显得更加经济。

2.3减少了移动模架拆除前退行过孔的跨数，不对箱梁附属工程施工造成影响，加快了后续工程施工进度。

2.4移动模架仅需退回两孔即可进行拆除（避免退回起始部位进行拆除），缩短了拆除时间。

3、适用范围

适用于高墩多跨或地面地形地貌较恶劣条件下的移动模架拆除，对两套相向施工条件下的移动模架整体下放拆除具有更加明显的针对性。

4、工艺原理

将移动模架行走至选定位置，使用支撑垫梁、钢绞线、千斤顶等组成的下放设备将移动模架进行整体下放，待牛腿下放至离地面30cm时，采用吊车将牛腿、小车拆除，然后将主梁、模板等再整体下放至地面，然后逐一拆除运走。

5、施工工艺流程

本方法的工艺流程主要涉及到两套移动模架，在施工和拆除时工艺流程基本相同。

第1套移动模架在施工最后一跨箱梁行走过孔后先拆除导梁和前横梁，以避免导梁对第2套移动模架施工产生影响，合拢部位剩余2跨箱梁由第2套移动模架施工；最后一跨混凝土浇筑并张拉完成后，第1套移动模架倒退2跨过孔至下放位置，改装中横梁为垫梁，安装钢绞线等下放系统，下放第1套移动模架。

待合拢跨混凝土浇筑并张拉完成后，第2套移动模架过孔至下放位置，然后按第1套移动模架施工方法进行整体下放拆除。

图5.1.1合拢位置示意图

下面具体描述移动模架整体下放拆除的施工工艺流程。

5.1拆除导梁和前横梁

第1套移动模架在最后一跨过孔后拆除导梁和前横梁，采用吊车直接分节吊装拆除（根据吊装重量和场地条件选择相应吨位吊车）。

5.2移动模架过孔至选定位置

待箱梁混凝土浇筑并张拉完成后，移动模架过孔至选定位置，形成合模状态，将受力结构转变为牛腿受力。下放位置需提前在箱梁翼缘板上预留孔洞、在梁面施工垫梁承重块等。

5.3改装中横梁和后横梁为支撑垫梁并做好吊装准备工作

移动模架整体下放关键在于受力系统的转换，将由牛腿受力转换为桥面支撑横梁受力，主要将桥面中横梁和后横梁进行改装，作为桥面受力支撑横梁。

5.4试提升

在正式下放之前进行试提升，以检验下放系统的整体性能，将受力体系由牛腿受力转换成下放系统受力。

5.5移动模架整体下放

试提升完成后将牛腿打开即可进入正式下放过程，下放过程中要保证几个千斤顶操作的同步性，才能保证移动模架整体下放的稳定性。具体采用千斤顶的行程来保证下放高度，下放速度约在0.8m/h，下放至离地面30cm时停止下放。

5.6拆除牛腿、小车

移动模架整体下放至牛腿距离地面30cm时停止下放，采用吊车将牛腿和小车吊装拆除、运走。

5.7继续下放移动模架至地面

牛腿和小车拆除完成后，将移动模架按照上述操作继续下放至地面设置的临时支墩上，待移动模架在地面停放稳定后，可拆除下放设备，将垫梁和下放设备吊装拆除。

5.8移动模架分解、拆除

将放在地面上的移动模架模板、横梁、主梁、导梁和液压系统等进行分解、拆除，基本按照从上到下、与移动模架拼装相反的顺序进行拆除。

6、质量控制

6.1箱梁预留孔洞设置

箱梁预留孔洞位置设计要合理，要与垫梁孔洞、移动模架主梁孔洞相对应，保证三个孔洞位于一条直线上。箱梁在砼浇筑前应严格定位预留孔洞位置，确保位置准确。施工完成后需对孔洞进行封堵。

6.2支撑垫梁和移动模架主梁吊点的处理

支撑垫梁和移动模架主梁吊点的处理是整个吊装过程的操作要点，吊点的安装和焊接质量是整个吊装过程的基础，要对吊点的安装和焊接进行严格的把关和验收。

6.3支撑垫梁的固定

支撑垫梁作为整个吊装过程的支撑系统，要保证足够的稳定性，需与梁面进行足够刚度的固定。

6.4钢绞线、千斤顶的安装

钢绞线需严格按照左右旋的要求进行安装，并做好编号，对穿好的钢绞线进行预紧。全部准备工作完成后进行试提升，以检查整个系统的稳定性。钢绞线应采用必要的防锈措施。

6.5整体下放的同步性

整体下放过程中4个千斤顶同步操作，需要有专人统一协调指挥，保证操作的同步性。

7、安全措施

7.1所有施工人员进行入场安全培训及专项安全技术交底，尤其是起重吊装和千斤顶作业人员，提高作业人员的安全质量意识。

7.2进入作业现场施工人员必须戴好安全帽，防止坠物伤人。

7.3高空作业人员选用精干敏捷的，着装轻便，不得穿拖鞋、硬底易滑鞋等，必须系好安全带，拴挂牢固，高挂低用。作业过程中，精神高度集中，不得麻痹大意，严禁嬉戏打闹，防止高处坠落。高处作业人员的工具、小型料件拿好放稳，预防坠落伤人。

7.4搭设的临时作业平台必须满足安全要求，脚手板固定牢固，严禁留有探头板，上下人梯，必须坚实稳固，防止人员高处坠落。

7.5设备安装过程中严禁擅自对设备结构和尺寸进行改动，如因需要在现场改动的结构或零部件，必须持有设备原设计单位的更改通知单方可进行。

7.6移动模架拆除现场设专人进行安全防护，并拉好警戒线进行封闭，严禁非作业人员和酒后人员进入施工区域。

8、环保措施

8.1每道工序施工时做到工完料尽，并对场地进行及时清理，恢复原始地貌，保证施工场地整洁。

8.2在移动模架拆除材料运输过程中，配置洒水车，定期对运输道路和堆放场道路进行洒水，以控制扬尘。

8.3临时施工场地的选择与布置，尽量少占用绿地面积，保护好周围环境，减少对植被生态的破坏。

9、效益分析

9.1经济效益分析

（1）人工费

直接吊装拆除：该方法移动模架需过孔14跨至场地条件较好部位进行拆除，平均每天过孔1跨，需14天过孔，每天需人员8人。

14天×8人×200元/天•人=22400元

整体下放拆除：该方法移动模架需过孔2跨至下放位置，平均每天过孔1跨，需2天过孔，每天需人员8人。下放过程需要4天，每天需人员8人。

2天×8人×200元/天•人+4天×8人×200元/天•人=9600元

（2）吊装费用

直接吊装拆除法：该方法拆除1套移动模架，需2台200t吊车使用1天，2台100t吊车使用1天，2台70t吊车使用5天。

1天×2台×17000元/天•台+1天×2台×7000元/天•台+5天×2台×4000元/天•台=88000元

整体下放拆除法：该方法拆除1套移动模架，需1台100t吊车使用1天，1台70t吊车使用5天。

1天×1台×7000元/天•台+5天×1台×4000元/天•台=27000元

（3）其它费用

整体下放拆除需先施工垫梁支撑垫块和中横梁改装等工作，其中垫梁支撑垫块为两个1.5m×1.5m×1.5m的C35混凝土墩，其成本价为：

2×1.5m×1.5m×1.5m×295元/m³=1991.25元

中横梁改装所用钢板为模架自身钢板，主要考虑人工费用：

4人×2天×200元/天•人=1600元

整体下放需投入钢绞线5t，所需费用为：

5t×3950元/t=19750元

通过以上对比分析，直接吊装拆除1套移动模架成本为110400元，整体下放拆除1套移动模架成本为59941.25元，拆除1套移动模架可节约成本50458.75元。本次共拆除2套移动模架，共节约成本102908.75元（其中垫梁支撑垫块只需施工一次）。

通过以上工期对比分析，直接吊装拆除1套移动模架需要21天，整体下放拆除1套移动模架需要12天，拆除1套移动模架可节约工期9天。

由此可见，移动模架整体下放拆除法与直接吊装拆除法相比，有效减少了起重设备的投入，提高了机械使用效率，加快了移动模架拆除速度；减少了大量的高空作业，极大降低了安全风险，有效解决了两套移动模架之间的相互影响，经济和工期效益明显。

9.2环保效益分析

采用整体下放技术对两套相向施工的移动模架进行下放拆除，有效减少了大型机械的使用，节能减排效果明显；利用桥下空地进行吊装作业，减少对周边绿地的占用，实现了绿色施工，保护自然生态环境，环保效益良好。

9.3社会效益分析

本工程使用整体下放技术对两套相向施工的移动模架进行下放拆除，技术先进，安全可靠，实现了整个项目“安全生产零事故”的安全目标，也实现了周边居民“零投诉”的目标，得到了地方政府和相关单位的一致好评，为企业创造了良好的社会效益。

10、应用实例

重道交通十号线10106标采用了2套移动模架，共施工了30跨现浇箱梁，其中第1套施工了17跨箱梁，第2套施工了13跨箱梁。

该两套移动模架施工区域分别位于重庆T3航站楼综合服务区回填土场平区和峡谷地带，墩身高度最高达84.2m，箱梁跨径为40m，该段线路纵坡最大为3.4%，平曲线半径最小为490m。该2套移动模架拆除位置的墩高近40m，移动模架整体下放有效降低了超高吊装作业，为整个项目实现“安全生产零事故”的目标奠定了坚实的基础。

11、结论

通过上述安全、质量、环保、进度和效益的各方面分析和对比，在该条件下移动模架的整体下放方法体现了其明显的优越性、先进性和经济性，能为后续类似工程提供有效的借鉴。