祁小林
中铁二十五局集团第二工程有限公司
摘要：周家坳特大桥跨既有京广线防电棚为连续梁施工时确保既有京广线行车及现场施工安全而搭设，在连续梁施工完成后需要对防电棚进行拆除。基于此，本文主要对防电棚拆除专项方案进行分析与探讨，以供类似工程参考。
关键词：特大桥跨；防电棚拆除；专项方案
一、工程概况
周家坳特大桥跨既有京广线防电棚为连续梁施工时确保既有京广线行车及现场施工安全而搭设，共两跨，跨度分别为16.9m和11.4m，横跨周家坳车站，跨越站线3、4、6道及正线Ⅰ、Ⅱ道共五股道，整个防电棚由钢筋混凝土条形基础、钢立柱、纵梁、横梁、防电板及横梁顶铺设层组成：
钢筋混凝土条形基础：共3条，宽1m，高1m(涵洞顶面处基础外露高度80cm，余基础面均低于原地面5cm),涵洞顶面累计基础长度21m，其余累计基础长123m。
钢立柱：立柱采用φ325×8mm无缝钢管，总共3排，纵向间距为3m，现1#、2#、3#基础现场安装立柱根数分别为13根、19根、14根，合计46根。
纵梁：采用I36a工字钢，1#、3#基础各一排，2#基础两排，用φ22mm“U”型抱箍固定于立柱顶面钢板上，现1#、2#、3#基础现场纵梁沿衡阳至广州方向组成情况分别为3×12m、2×（3.8m+4×12m+3.8m）、3×12m+3m，合计19根。
横梁：采用I45a工字钢，由1-11.4m+1-16.9m组成，分别跨1-2#基础、2-3#基础，沿纵梁方向按0.7m每根进行铺设，现11.4m跨、16.9m跨现场横梁安装根数分别为52根、56根。
防电板：采用弧长2000×宽1660弧形防电板，通过6根双耳吊杆悬挂于各股道接触网线路上空，双耳吊杆于横梁顶面沿纵向摆放的外径φ48mm钢管上，合计130块。
横梁顶铺设层：从下往上依次由5cm×7cm方木、1cm厚模板、防水卷材、防火卷材组成，方木由铁丝固定于横梁上，模板由铁钉钉于方木上，防水、防火卷材由木条与铁钉固定于模板上。
搭设的防电棚与既有京广线、周家坳特大桥连续梁相对位置关系图详见下图。
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京广线、防电棚、连续梁位置关系平面图
二、防电棚拆除施工方案
周家坳特大桥跨既有京广线防电棚共两跨，需拆除构件工程量有：横梁顶铺设层1070㎡、防电板130块、横梁108根、纵梁19根、钢立柱46根、凿除混凝土16.8m3及立柱剪刀撑180根。根据连续梁、防电棚、既有京广线三者相对位置关系，防电棚拆除上受连续梁阻挡、下受既有线影响，综合考虑各方面因素，防电棚拆除采用分层、分区域逐个依次拆除。
防电棚拆除分层方案：横梁顶铺设层→防电板→横梁→纵梁→立柱剪刀撑→钢立柱→涵洞顶混凝土凿除→场地还原。
2.1、横梁顶铺设层拆除
2.1.1、人员安排
拆除需施工作业人员30人(除指挥人员)，按3人每组分为10组，11.4m跨与16.9m跨各安排5组。
2.1.2、工具准备
拆除施工作业人员每人配备铁锤一把、钳子一把、安全带一根、绝缘鞋一双、绝缘手套一双、防滑草鞋一双。
2.1.3、防水防火卷材拆除
因横梁顶模板为满铺，待连续梁各项既有线临空施工完成后，可安排作业人员在封锁点前进行拆除。拆除时，在防电棚顶捆绑后用吊车吊下，堆放至既有线围墙外侧，无需封锁点时间。
2.1.4、模板拆除
进入封锁点时间允许施工后，每跨5组作业人员均由2#基础往既有线外侧方向同时进行拆除，两跨分别于防电棚侧面用两条长钢管搭设一条滑道，每组由2人负责拆除，1人负责搬运，通过滑道滑下后堆放至既有线围墙外侧，任何杂物严禁直接由既有线上空抛下。
2.1.5、方木拆除
同模板拆除。
横梁顶铺设层拆除施工平面示意图
2.2、防电板拆除
2.2.1、人员安排
防电板拆除需施工作业人员35人(除指挥人员)，按7人每组分为5组，6道、4道、Ⅱ道、Ⅰ道、3道沿接触网线路方向各安排一组，每组分工：横梁顶4人，负责防电板拆、下吊、钢管及吊耳拆除；道床3人，防电板落地后由1人负责下钩，2人负责防电板搬运至围墙外。
2.2.2、工具准备
每组施工作业人员配备长10m的φ16mm麻绳4根(一端带吊钩)、塑料灰桶1个、钳子4把、安全带4根、绝缘鞋4双、绝缘手套4双、防滑草鞋7双。
2.2.3、防电板拆除分三步进行
第一步：横梁顶四人先用带有吊钩的麻绳分别勾住防电板四个角的吊杆，再卸下吊杆与吊耳间的钢销，吊杆与吊耳分离后再往一侧水平移动至接触网顶部以外（预计3分钟）。
第二步：横梁顶四人同步缓缓降下防电板至道床（1分钟）。
第三步：防电板降至道床后，由专人取下吊钩并转运至围墙外侧，上面四人提升麻绳并将钢管及吊耳拆至围墙外侧（2分钟），单块拆除需6分钟。循环进行以上操作，将防电板逐块拆除。施工过程中，任何杂物严禁直接由既有线上空抛下，细小构件须放至配备的灰桶中。
根据现场安装情况，11.4m跨、16.9m跨沿衡阳至广州方向相邻两块防电板搭接分别为衡阳侧在上广州侧在下、衡阳侧在下广州侧在上，故11.4m跨、16.9m跨拆除时分别按广州侧至衡阳侧、衡阳侧至广州侧的顺序进行。
防电板拆除步骤示意图
2.3、横梁拆除
根据防电棚与既有京广线、周家坳特大桥连续梁三者相对位置关系图，受连续梁的阻挡，部分横梁无法直接起吊进行拆除，综合考虑各因素，按横梁重心位置将其分为四个区域：横梁Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区。
Ⅰ、Ⅲ区横梁重心处于连续梁投影线外侧，Ⅰ区-18根、Ⅲ区-18根，为直接起吊区；
Ⅱ、Ⅳ区横梁重心处于连续梁投影线内侧，Ⅱ区-38根、Ⅳ区-34根，故无法直接起吊，需移动至直接起吊区再起吊。
2.3.1、施工准备
①、待连续梁合拢，强度达到设计要求，且完成各项预应力张拉后，利用大型吊车将两台性能完好的25T吊车吊至连续梁梁面；
②、将电焊机、氧割设备、起吊钢丝绳、横梁起重扁担、千斤顶、横梁移动小车等施工机具设备、材料运至现场，分类备齐；
③、制定详细的任务分工计划表。
2.3.2、Ⅰ、Ⅲ区横梁拆除
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Ⅰ、Ⅲ区横梁拆除现场布置图
①、人员安排
施工时需拆卸人员24人(含氧割工4人、电焊工4人)，按6人每组分为4组，每组含一名氧割工与一名电焊工。单跨一端安排一组，每组6人分工：3人(含一名氧割工)负责横梁端部“U”型抱箍拆卸、横梁起吊；电焊工负责将纵梁与立柱顶板接触面焊接，为Ⅱ、Ⅳ区横梁移动做准备；1人负责拉扯揽风绳；1人负责横梁卸勾。另需汽车吊司机及吊车专业指挥员4人，专车专人负责专区。
②、机具、材料配备
每组配备电焊机1台、氧割设备1套、起吊钢丝绳1根、揽风绳1根、固定扳手2个、活动扳手2个、安全带4根、绝缘鞋4双、绝缘手套4双、防滑草鞋6双。
③、横梁拆除
第一步：吊钩下降，起吊钢丝绳及揽风绳捆绑就位（3分钟）；
第二步：卸除横梁两端“U”型抱箍（2分钟）；
第三步：起吊、通过揽风绳控制横梁摆动，吊至指定堆放区（2分钟）；
第四步：卸除横梁，吊钩回至下根横梁起吊点（1分钟），进行步骤三与步骤四的同时完成下根横梁步骤一，单根循环拆除时间需5分钟。1#吊车负责Ⅰ区，2#吊车负责Ⅲ区，循环进行以上操作，将Ⅰ、Ⅲ区横梁同步逐根拆除。
2.3.3、Ⅱ、Ⅳ区横梁拆除
①、人员安排
施工时需拆卸人员32人(含氧割工4人)，按8人每组分为4组，每组含一名氧割工，单跨一端安排一组，每组8人分工：2人(含一名氧割工)负责横梁端部“U”型抱箍拆卸、横梁原地顶起、移动小车安放；1人负责防止横梁移动过程中发生侧翻、配合横梁起吊及移动小车卸至地面；1人负责提供横梁移动动力、横梁起吊及移动小车卸至地面；2人负责移动小车地面的卸、转移、吊；1人负责拉扯揽风绳；1人负责横梁卸勾。另需汽车吊司机及吊车专业指挥员4人，专车专人负责专区。
②、机具、材料配备
每组配备横梁移动小车2台、横梁起重扁担1根、30T螺旋千斤顶2台、氧割设备1套、起吊钢丝绳1根、揽风绳1根、小车起降麻绳4根、固定扳手2个、活动扳手2个、安全带4根、绝缘鞋4双、绝缘手套4双、防滑草鞋8双。
③、横梁拆除
第一步：拆除横梁移动方向前方所有纵梁“U”型抱箍(Ⅰ、Ⅲ区横梁拆除时已将纵梁与钢立柱顶板焊接)（2分钟）；
第二步：拆除横梁“U”型抱箍，安放横梁起重扁担及移动小车，用30T螺旋千斤顶将横梁垂直顶离纵梁>11cm（4分钟）；
第三步：将移动小车推至横梁正下方，平稳放下横梁，安装好“U”型抱箍、小车保险销及移动麻绳（2分钟）；
第四步：横梁两端同步拉扯麻绳移动横梁至Ⅰ区(或Ⅲ区) （2分钟）；
第五步：吊钩下降，起吊钢丝绳及揽风绳捆绑就位（2分钟）；
第六步：卸除移动小车上的“U”型抱箍（1分钟）；
第七步：起吊、通过揽风绳控制横梁摆动，吊至指定堆放区，同时将移动小车降至地面（1分钟）；
第八步：卸除横梁，吊钩回至横梁起吊点，并将地面移动小车转至下根移动横梁处（1分钟）。
进行步骤四至八的同时完成下根横梁步骤二与步骤三，单根循环拆除时间需7分钟。1#吊车负责Ⅰ区，2#吊车负责Ⅲ区，循环进行以上操作，将Ⅱ、Ⅳ区横梁同步逐根拆除。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区横梁施工过程中，如因螺母锈蚀无法卸除的“U”型抱箍采用氧割设备将其切除。施工中拆除的“U”型抱箍、螺母等材料严禁直接由既有线上空抛下，以防破坏接触网。
④、实际测量小车行走轨道内边至内边距离：16.9m跨衡阳端15857mm、中间15858mm、永州端15865mm，最大偏差8mm；11.4跨衡阳端11315mm、中间11310mm、永州端11311mm，最大偏差5mm。又防电棚纵梁采用I36a工字钢，顶面宽度136mm，横梁移动小车滚轴净空148mm，两侧允许偏差12mm，根据实测行走轨道宽度偏差小于允许偏差值，故行走轨道可行。
⑤、Ⅱ、Ⅳ区横梁拆除平面布置图、步骤示意图、横梁起重扁担尺寸图及移动小车示意图见下图。
Ⅱ、Ⅳ区横梁拆除平面布置图
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移动小车示意图
2.4、纵梁拆除
2.4.1、现现场纵梁实际搭设情况
1#基础：I36a工字钢1排3×12m，搭设于2#～14#柱；
2#基础：I36a工字钢2排1×3.8m+4×12m+1×3.8m，搭设于1#～19#柱；
3#基础：I36a工字钢1排3×12m+1×3m，搭设于1#～14#柱。
根据连续梁投影线与防电棚位置关系，将纵梁分为：Ⅰ号纵梁、Ⅱ号纵梁、Ⅲ号纵梁，详细分类见纵梁拆除编号及平面布置图。
2.4.2、人员安排
一台作业吊车需作业人员1组10人，分工如下：4人负责纵梁拆除、起吊(4人含2名氧割工)；2人负责拉扯揽风绳；2人负责纵梁卸钩；1人负责吊车操作；1人负责指挥吊车。
2.4.3、机具、材料配备
每组配备氧割设备2套、起吊钢丝绳2根、揽风绳2根、固定扳手4个、活动扳手4个、安全带4根、绝缘鞋4双、绝缘手套4双、防滑草鞋8双。
2.4.4、纵梁拆除
①、Ⅰ号纵梁
根据纵梁与连续梁投影线的位置关系，纵梁重心处于投影线外侧，故可直接起吊。施工步骤：
第一步：吊钩下降，起吊钢丝绳及揽风绳捆绑就位；
第二步：卸除纵梁“U”型抱箍、割开纵梁与立柱顶板焊接处；
第三步：起吊、通过揽风绳控制纵梁摆动，吊至指定堆放区；
第四步：卸除纵梁，吊钩回至下根纵梁起吊点。1#吊车负责3#基础、2#基础广州端Ⅰ号纵梁，2#吊车负责1#基础、2#基础衡阳端Ⅰ号纵梁，循环进行以上操作，逐根拆除。
②、Ⅱ号纵梁
重心处于连续梁投影线内侧。根据《防电棚施工方案》及现场测量，1#基础纵梁与梁底混凝土高差为2.21m，3#基础纵梁与梁底混凝土高差为2.18m，均满足25T及以下吊车伸臂净空，故可由地面吊车拆除。施工步骤同Ⅰ号纵梁拆除，其中3#吊车负责1#基础，4#吊车负责3#基础。与Ⅰ号纵梁同时拆除。
③、Ⅲ号纵梁
重心处于连续梁投影线内侧，且既有线外侧地面吊车力臂无法伸至正上空。
拆除方案：租用轨道吊，吊至轨道平板车上再转至既有线外侧，施工步骤同Ⅰ号纵梁拆除。
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纵梁拆除编号及平面布置图
2.5 立柱剪刀撑拆除
立柱剪刀撑安装时，既有京广线正常行车，且接触网线路未进行停电，故剪刀撑可在专职安全员与既有线防护员看护下正常上班时间内进行拆除。为保证防电棚在规定时间内拆除，剪刀撑拆除须在纵梁拆除封锁点后与立柱拆除封锁点前的时间段内完成。施工时，作业人员均须穿戴绝缘鞋、绝缘手套、安全带，每孔剪刀撑须由上往下进行拆除。
2.6 钢立柱拆除
由纵梁拆除编号及平面布置图可知：1#基础2～6#钢立柱、2#基础5～13#钢立柱、3#基础10～14#钢立柱处于连续梁投影线内侧，梁面汽车吊无法直接起吊；其余钢立柱均处于投影线外侧，可由梁面汽车吊直接起吊。
根据《防电棚施工方案》及现场测量，1#基础2～6#钢立柱、3#基础10～14#钢立柱与梁底混凝土高差均大于2m，可由地面汽车吊直接起吊。
2.6.1、人员安排
一台作业吊车需作业人员1组10人，分工如下：4人负责钢立柱底板螺栓卸除(含1名氧割工)；2人负责扶移楼梯、扯揽风绳；1人负责上钢立柱安装吊钩；1人负责卸钢立柱；1人负责吊车操作；1人负责指挥吊车。
2.6.2、机具、材料配备
每组配备氧割设备1套、长7m木楼梯1条、起吊钢丝绳2根、揽风绳1根、固定扳手4个、活动扳手4个、安全带1根、防滑草鞋8双。
2.6.3、钢立柱拆除
①、可由汽车吊直接起吊钢立柱拆除步骤
第一步：吊钩下降，起吊钢丝绳及揽风绳捆绑就位，起吊钢丝绳提升至刚好紧固位置；
第二步：移开楼梯，卸除立柱底板稳固螺母，分离基础预埋螺栓与立柱底板；
第三步：起吊、通过揽风绳控制钢立柱摆动，吊至指定堆放区；
第四步：卸除钢立柱，吊钩回至下根钢立柱起吊点。1#吊车负责2#基础14～19#钢立柱、3#基础1～6#钢立柱，2#吊车负责1#基础9～14#钢立柱、2#基础1～4#钢立柱，3#吊车负责1#基础2～8#钢立柱，4#吊车负责3#基础7～14#钢立柱，循环进行以上操作，逐根拆除。
②、2#基础5～13#钢立柱拆除
钢立柱处于连续梁投影线内侧，且既有线外侧地面吊车力臂无法伸至正上空。拆除方案：租用轨道吊，吊至轨道平板车上再转至既有线外侧。
2.7、涵洞顶混凝土基础凿除
根据涵洞宽度，现场1、2、3#基础混凝土均有7m长浇筑于涵洞顶面，且高于地面0.8m。待钢立柱拆除完毕后，在专职安全员与既有线防护员看护下，采用风镐对高于地面的混凝土进行凿除。
1#基础凿除混凝土块于71#墩侧运至既有线围墙外侧，3#基础凿除混凝土块于72#墩侧运至既有线围墙外侧，2#基础凿除混凝土块集中于71#墩侧运至既有线围墙外侧。
6.8、既有线场地清理及还原
①、施工过程中，每次施工完毕后须对既有线进行清理，并将所有施工机具、材料及废弃物清理出既有线围墙外侧。
②、整个防电棚构件拆除、涵洞顶混凝土基础凿除完毕后，将所有基础预埋螺栓进行切除，对基础混凝土面采用黄土进行回填至原地面高度，对既有京广线整个施工场地进行清理。
③、清理完毕后，将既有线围墙还原。