缆索起重机拆除施工技术研究

缆索起重机拆除施工技术研究

王建军

王建军

中铁六局集团太原铁路建设有限公司

摘要：缆索起重机广泛应用于桥梁建筑、水利水电工程、采矿工业等的施工作业中。缆索起重机主要由固定式钢塔架、索鞍、承重索、牵引索导挠系统、起重索导挠系统、运行小车、定滑轮和动滑轮组、吊钩，悬链式支索机构、承重索平衡机构、动力源、缆风绳和地锚等组成。本文主要介绍缆索起重机的拆除。根据缆索起重机的结构，主要对承重索、牵引索、起重索及塔架结构拆除的步骤及安全卡控要点进行了分析。特别是在拆除工期紧、作业环境差的条件下，综合比选后，提出采用大吨位汽车吊拆除塔架，提高了工作效率。缆索起重机拆除属风险高作业，本文结合具体工程提出了施工方案。实践证明，该拆除方案是成功的，获得了良好的社会效益

关键词：缆索起重机；塔架；汽车吊；拆除；施工

引言

缆索起重机作为跨越大江、大河、深谷桥梁施工主要工具，具有绳索系统结构复杂、塔架高等特点。尤其是拆除作业，结构整体性被破坏，其拆除工序、结构分解部位、辅助设施、关键卡控点显得尤为重要。错误的工序可能导致结构整体失稳。缆索起重机塔架的安拆，常规方法为采用摇头扒杆，在塔架顶上安装扒杆，固定导向滑轮，地面安装卷扬机作为动力源，扒杆随着塔架拆除逐层下降，工效较低。本文以黄河特大桥缆索起重机拆除为例，主要介绍绳索、塔架拆除施工技术，其余小型结构拆除不在赘述。针对拆除工期紧、作业环境差的特点，提出采用大吨位汽车吊拆除塔架，提高了工作效率。

1工程概况

图2支索器结构图（侧面、正面）

3.2起重绳、钩头拆除

起重绳共4套，每个吊钩一套，起重绳一端与起重卷扬机连接，另一端穿过索鞍、天车滑轮组、钩头滑轮组，固定在钩头上。

步骤一：小车走行至检修平台，钩头落至平台上，在索鞍顶将起重绳固定在塔架上，防止钩头固定端解开后钢丝绳自重导致溜绳。采用一根φ26钢丝绳，一端与起重绳连接，设4个绳卡，间距170mm；另一端固定在塔架上。

步骤二：拆钩头，拧开钩头销轴螺母，取开动滑轮护板，解开固定在钩头上的起重绳固定端，倒链固定在起重绳天车端，将起重绳抽出滑轮组，重新组装好钩头。在塔顶门架上挂5t的滑轮，采用5t卷扬机将钩头吊至地面，钩头上栓麻绳拉拽调整方向，单个钩头重量2.66t。

步骤三：拆起重绳，起重绳拆3根，剩余1根作为工作绳，用于拆牵引绳、承重索，单根起重绳长2556m，重7.1t。拆绳前，采用5t卷扬机的吊装绳在索鞍背后与起重绳连接，连接好后解开防溜绳，缓慢下放起重绳，固定点快到地面后，重新连接防溜绳，解开卷扬机绳连接点，继续在塔顶连接，逐段下放，直至完成。

图4牵引绳拆除示意图

东岸近端牵引绳拆除步骤：①牵引绳近端与塔架固定，天车与门架固定；②解开牵引绳与天车连接点，牵引绳绳头与牵引卷扬机连接，牵引卷扬机收绳，受力后，解开牵引绳远端固定点，牵引卷扬机接力收绳，上钢丝绳盘

牵引绳拆除完成后，利用倒链将天车拆至检修平台，5T卷扬机吊至地面。

3.4承重索拆除

先松部分后背索，在将上下游侧承重索卸力，跨中位置松至垂度适当，保持塔架平衡，再逐一拆除承重索。单侧10根承重索，共计20根。

步骤一：设置在东岸桥墩附近的10t卷扬机通过20t导向滑车至东岸主锚，与50t滑车组连接；

步骤二：两个50t三门滑车穿绕四股φ26钢丝绳一端与承重索卡扣连接，启动卷扬机拉紧承重索，使锚端不受力即可，解除承重索锚端卡扣，慢松卷扬机，使承重索跨中垂度适当（垂度60m），在塔架上锁紧承重索；

步骤三：解除50t滑车组与承重索的连接，将该端与牵引卷扬机连接。

步骤四：承重索在西岸与后溜卷扬机连接，解除承重索西岸锚点，在西岸塔架上将承重索与拉锯绳连接；

步骤五：解除东岸塔架与承重索的连接，启动东岸牵引卷扬机和拉锯卷扬机，同步启动西岸后溜卷扬机和拉锯卷扬机（放松），接力将承重索引至东岸，上钢丝绳盘；

图5承重索拆除步骤图

步骤六：承重索拆除完成拆除后背索，确保塔架垂直度偏差小于126mm。后背索拆除与承重索类似，采用10t牵引卷扬机连接锚锭处绳端，拆除绳卡，松绳落至塔架根部，解开塔顶绳端，采用5t卷扬机吊至地面。

步骤七：拆除工作绳，①西岸拉锯卷扬机松绳，东岸固定，直至将钢丝绳防在桥面上；②在两岸塔顶将工作绳与塔架固定，西岸卷扬机继续松绳至结束，解开拉锯卷扬机；③西岸塔顶处采用5t卷扬机吊绳与工作绳连接，接力将绳头送至地面；④东岸拉锯卷扬机收绳，待绳头接近塔底时，暂停收绳，东岸塔顶锁定工作绳；⑤东岸塔顶处采用5t卷扬机吊绳与工作绳连接，接力将绳头送至地面，完成工作绳拆除。

4塔架拆除施工技术

塔架拆除采用500t汽车吊，500t汽车吊带副臂大臂最长117.2m，吊车站位综合考虑现场情况，选择两次站位拆除，具体工况及步骤如下：（1）500t汽车吊站位上游侧扣塔锚锭，主臂68.2m+副臂49m工况，拆除上游侧索鞍、塔架间顶横梁、上游侧塔架门架、检修平台、顶梁及第16至第12层塔架；（2）500t汽车吊站位下游侧扣塔锚锭，主臂68.2m+副臂49m工况，拆除下游侧索鞍、塔架间顶横梁、上游侧塔架门架、检修平台、顶梁及第16至第12层塔架；（3）500t汽车吊站位下游侧扣塔锚锭，主臂84m、180t配重超起工况，拆除塔架间中横梁及第11层塔架；（4）500t汽车吊站位预拼场，主臂68.2m+副臂49m工况，拆除上游侧第11层塔架；（5）500t汽车吊站位不变，主臂84m、180t配重超起工况，整层拆除上下游侧第10层至第5层塔架；（6）50t汽车吊站位预拼场，单根拆除上下游侧第4层至第1层塔架及底梁。

4.1塔架横梁拆除

单片横梁重35t，分5个万能杆件米字框，单个米字框7t，汽顶层横梁采用散件拆除方案，中横梁采用单个米字框整体拆除方案。

（1）顶层横梁拆除方案

分五步拆除横梁芯部万能杆件米字架，分四步拆除横梁外侧米字框，共计吊装9次，单次杆件最重5.3t，额定吊重5.8t。

图6顶横梁拆除步骤图

（2）中横梁拆除方案

中横梁按单个米字框整体拆除，共分五次，单个米字框7t，额定吊重12.9t。

图7中横梁拆除步骤图

4.2塔架散件拆除

塔架第16至12层，汽车吊采用副臂工况，作业半径52m，额定吊重5.8t，单层塔架需拆解为单根立柱、正片米字框拆除，单层吊装9次；塔架第11层，汽车吊工况有利，额定吊重较大，单层塔架拆解为两根立柱带一个米字框吊装，单层吊装5次。具体步骤如下：

步骤1：拆除芯部米字架，气割米字架连接钢板，汽车吊吊至地面，单件重2.7t。步骤2：拆除正面一片米字框，气割米字框与立柱节点板，汽车吊吊至地面，单件重1.2t。步骤3：拆除侧面一片米字框，气割米字框与立柱节点板，汽车吊吊至地面，单件重1.2t。步骤4：拆除1根钢管柱，电动扳手拧开立柱法兰连接螺栓，汽车吊吊至地面，单件重2.74t。步骤5：拆除正面一片米字框，气割米字框与立柱节点板，汽车吊吊至地面，单件重1.2t。步骤6：拆除1根钢管柱，电动扳手拧开立柱法兰连接螺栓，汽车吊吊至地面，单件重2.74t。步骤7：拆除侧面一片米字框，气割米字框与立柱节点板，汽车吊吊至地面，单件重1.2t。步骤8：拆除1根钢管柱，电动扳手拧开立柱法兰连接螺栓，汽车吊吊至地面，单件重2.74t。步骤9：拆除1根钢管柱，电动扳手拧开立柱法兰连接螺栓，汽车吊吊至地面，单件重2.74t。

图8塔架散件拆除示意图

4.3塔架立柱整层拆除

塔架第10至5层，汽车吊采用主臂工况，作业半径20m，额定吊重41t，单层塔架18.5t，采用整层拆除，设4个吊点，四点吊装，采用2根Φ42钢丝绳。吊至地面后钢管水平放置，便于25t汽车吊配合解体。

4.4临时缆风绳

塔架既有缆风绳三道，每道四根，均设在立柱外侧，成八字型布置。由于底部两道横梁已拆除，在拆除顶横梁及中横梁后，塔架长细比大且悬臂高度较大，易失稳，故在内层增加临时缆风绳。缆风绳随立柱拆除逐步下移，无缆风悬臂立柱不超过2层立柱，塔架外侧缆风系统利用既有缆风，内侧立柱缆风与拱肋和主锚锭（顶层）或扣塔锚锭（下部）连接。顶层缆风绳采用φ42钢丝绳，腰部缆风绳采用φ26钢丝绳。

5关键卡控要点

（1）缆索起重机拆除属于高空作业，塔顶作业平台铺木板、设钢围栏。

（2）绳索拆除时，导向轮额定吊重及悬挂位置构件强度需计算，确保刚度、强度满足要求。

（3）绳索拆除时，承重索、牵引索与固定绳索、工作绳连接点需牢固；固定绳索采用φ26钢丝绳，与牵引索连接点设4个绳卡，间距170mm；与承重索连接点设6个绳卡，间距260mm。

（4）天车拆除时，采用φ26钢丝绳与塔架连接牢固，防止溜至跨中。

（5）承重索、塔架拆除前、拆除过程中，必须对塔架进行监测，掌握每个工况下塔架垂直度的变化，垂直度偏差不大于126mm；承重索解除锚锭处绳卡前，先逐步松后背索，使塔架向跨中倾斜，索力以塔架垂直度偏差控制在80mm以内为宜；

（6）承重索拆除时，必须先逐根进行放张，确保承重索张力与卷扬机拉力匹配，放张完成后方可采用卷扬机拉拽抽索。放张时采用10t卷扬机、辅以2个50t滑轮组，滑轮组饶绳方式满足卷扬机拉力为1/3的承重索张力；待卷扬机拉紧承重索后，在打开绳卡。

（7）横梁拆除时，在两塔架间单独设φ12安全钢丝绳，作业人员安全带挂在钢丝绳上作业。

（8）塔顶作业的工器具必须设专用存放框、吊装框，尤其是氧气乙炔。

（9）缆索起重机拆除前，必须全面检查，

6结束语

缆索起重机的拆除作业风险高，超长钢丝绳跨河拆除，需采用卷扬机辅助作业，拆除过程中需不断连接、解开固定点；针对拆除工期紧、作业环境差的特点，提出采用大吨位汽车吊拆除塔架，由常规的单层散件拆除逐步调整为整层拆除，提高了工作效率，将大量的高空作业工作转为地面，最大程度降低了安全风险。通过实施，成功完成了黄河桥缆索起重机的拆除作业，为今后缆索起重机的安拆施工提供了指导意义。

参考文献

[1]郝镇.小湾水电站6号缆索式起重机拆除施工技术.施工技术，2015（S1）