浅谈预应力混凝土连续箱梁桥拆除方法及安全防护

科学技术创新2021.07
浅谈预应力混凝土连续箱梁拆除方法及安全防护
武赞福
(兰州市轨道交通有限公司,
甘肃兰州730000)1工程概况
某市交通枢纽内因地铁施工需要,需将一座匝道桥地面以上
结构拆除,匝道桥长为260.8米,该匝道桥为四跨连续箱型梁,
每一跨桥长30米,箱梁高1.6米,箱梁悬臂长度2m ,腹板宽0.6m ,顶板厚0.22m ,底板厚0.2m 。匝道桥桥墩共5根均为1.5米直径圆柱墩,最低墩1.5米,最高墩3米;0号桥台采用基桩与盖梁连接形式,盖梁高1.0米,桥台背后填土与道路顺接;1号、2号、3号桥墩均采用单独墩连接承台,承台尺寸为2.15m*2.5m*6.5m ;4号桥墩采用盖梁加双墩柱连接承台的型式。连续箱梁梁体混凝土强度为C50,桥
墩柱混凝土强度为C35。总拆除面积为1880m 2
其中第一至第四跨面积为1050m 2。
2项目工程地理位置及周边环境匝道桥位于公交枢纽站东侧,与南北走向的高架桥进行衔接。2004年进行匝道桥设计,于2008年修建完成。匝道桥与高架桥衔
接处下方为市政道路,
西侧700m 处是市内道路,东侧800m 处有民居。
3桥梁拆除施工技术3.1工艺流程
桥下填土→安全防护设施安装→预应力钢绞线放张→0号台及引桥桥面破除→0~1号墩桥面及1号墩柱破除→1~2号墩桥面及2号墩柱破除→2~3号墩桥面及3号墩柱破除→3号~4号墩桥面破除→清运废弃混凝土渣土→场地清理。
3.2桥下填土及对不拆除的墩柱保护措施
该匝道桥桥下净空小,最高墩为3m ,附近取土方便,
为确保安全、节约成本,本桥采用桥下填土支撑,直接采用破碎锤拆除的拆除方法。施工时利用引桥
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处填筑的土方,从桥墩两端对称进行桥下填土,填土采用挖掘机挖斗液压力配合小型压路机进行分层夯实,
距离梁体地面缝隙处采用人工堆码土袋,
保证桥底土方填筑密贴,回填土坡度角度控制在45°~60°之间,回填压实度要达到80%
以上。土体回填以后,
采用2台小松挖掘破碎锤对预应力箱梁在箱梁两侧对称破除,通过对破碎锤作业及箱梁破碎后土体对4号桥
墩受力计算,
确定4号桥墩安全保护措施,如图1。3.2.1桥墩直径D=1.5米,为简化方便计算,
将桥墩圆形截面等效换算为矩形截面,
则矩形边长b=0.8*D=0.8*1.5=1.2米。3.2.2因为桥墩基础为桩基础+承台,且承台填土后为市政道
路,完全可达到对承台的限制侧移的效果,
故桥墩可按承台顶面嵌固的条件进行下一步的复核验算。
3.2.3依据破碎挖掘机的参数及整机操作重量,且考虑动力较大作用的动力系数1.5,挖掘机的等效均布荷载:电容液位
q 31=2*1.5*12.9*10/(3.03*2.05)=2*20.8*1.5=62.4KN/m 2。
破碎后桥梁的荷载依据梁参数,且同样考虑动力系数为1.5,破
碎后梁的等效均布荷载:
q 32=1.5*7.85*10/1*8=9.8*1.5=14.7KN/m 2。挖掘机和破碎后的梁体作用在桥墩上的等效侧向荷载q 3,取土压力侧向系数k=0.5,则:
q 3=k*(q 31+q 32)=0.5*(62.4+14.7)=38.55KN/m 2
3.2.4桥墩两侧土体的侧向土压力按照三角形分布,最大值分别为q 1、q 2,同样取土压力侧向系数k=0.5。
因为q 1侧土体为三角形堆载,故q 1按照矩形堆载的一半考虑计算,则q 1=1/2*(k*γ*h )=1/2*(0.5*18*3)=13.5KN/m 2
q 2=k*γ*h=0.5*18*3=27KN/m 2。
其中γ为土的重度,
取γ=18KN/m 3,桥墩高度h=3m 。3.2.5计算作用在桥墩上的集中力,混凝土容重γ,取γ=25KN/m 3。
G=γ*h*b 2=25*3*1.2*1.2=108kN
F 1=1/2*q 1*h*b=1/2*(13.5*3*1.2)=24.3kN F 2=1/2*q 2*h*b=1/2*(27*3*1.2)=48.6kN F 3=q 3*h*b=38.55*3*1.2=138.78kN 3.2.6作用在桥墩上的内力,按控制截面积计算(桥墩底截面):剪力:v=F 3+F 2-F 1=138.78+48.6-24.3=163.08kN 。弯矩:M=F 3*1/2*h+(F 2-F 1)*1/3*h=138.78*1.5+24.3*1=232.47KN ·m
3.2.7对桥墩承载力进行复核截面应力计算:截面模量:w=1/6*b 3=1/6*1.2*1.2*1.2=0.288m 3σ1=M/W=0.81MPa ,σ2=q/A=0.075MPa ,て=V/A=0.11MPa 抗力复核:
摘要:针对目前我国城市规模的不断扩大,城市道路需求日益增多,需要对部分老旧道路进行改造升级,不可避免的要拆除部分桥梁工程。预应力混凝土桥梁拆除是一项高风险、难度大的工程,
为了确保桥梁工程在拆除时达到安全、文明、经济、环保的目的,因此在施工中,要采取因地制宜的施工方法使得工程经济又环保,陶粒砂过滤
还要使得拆除工程安全可靠。本文以一座预应力混凝土连续箱梁桥拆除实例介绍了拆除方法及安全防护知识,
希望对桥梁拆除施工单位提供有益的借鉴。关键词:连续箱梁;拆除方法;
安全防护中图分类号:U445.6文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2021)07-0136-02图1
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2021.07科学技术创新
混凝土强度等级为c35,抗拉强度标准值f tk=2.2MPa,抗剪强度标准值てk=3.2MPa,
则:σ=σ1-σ2=0.735<ftk=2.2MPa,て=0.11<てk=3.2MPa
南少林降糖茶通过上述计算,引桥东端桥墩承载力经复核,满足抗力需求,故不再需要特殊加固处理,施工过程注意成品保护。
3.3箱梁预应力钢绞线放张
该桥匝道桥箱梁为预应力连续梁,钢绞线顺箱梁纵向连续设置共18束,共144根。为确保拆除中施工安全,拆除前须进行钢绞线预应力释放,防止钢绞线、锚具、夹片等构件飞出造成人员伤害,放张前应做好相应安全防护措施(具体安全防护措施见下文)。在梁体第二跨桥墩至第三跨桥墩之间好破碎点,先正面采用挖掘机破碎锤对标记好的破碎点进行缓慢破碎。破碎长度控制在0.5米左右,清理混凝土块开出天窗,然后人工采用电镐缓慢破除,出钢绞线。在钢绞线上安装抱箍锚栓,安装防蹦钢箍。采用人工氧气焊对钢绞线切割,进行应力放张,切割过程中要保持切割速度,逐步释放钢绞线的预应力,避免瞬间释力造成钢绞线甩动使人员伤害。切断后整束测量预应力钢绞线回缩15~20cm,放张及安全防护效果良好。
3.4箱梁梁体破除
箱梁梁体破除前应确认钢绞线已无安全隐患,现场采用两台小松320挖掘机对梁体进行对称破碎。对箱梁拆除破碎时,首先应对箱梁的翼缘板进行对称破碎,让箱梁体保持平衡,防止箱梁梁体侧翻。最后再对箱体进行破碎,箱体破碎时先破碎顶板,将底板上废屑清除后,将挖掘机放置在箱梁底板上进行腹板和底板破碎。桥梁破碎中及时切割钢筋,清理现场,运出废弃混凝土。
双向丝杆3.5盖梁拆除
盖梁拆除前应先对上方主梁进行破碎处理,主梁在钢筋的拉力和自重压力及机械作用力配合下,使主梁缓沉在已夯实的回填土上,确认无侧翻安全后进行机械破碎。对单墩盖梁破除过程应对称拆除,防止盖梁破除时发生侧翻。
3.6墩柱拆除
由于匝道桥桥墩高度低,可以直接采用挖掘机破碎锤对桥墩进行机械破碎,将拆除下的废旧钢筋按顺序切割、放置、清运,拆除的废弃混凝土块要集中堆放、覆盖、清运。
3.7安全措施及绿文明施工措施
3.7.1安全防护措施
3.7.1.1钢绞线预应力放张安全防护措施。为确保拆除中施工安全,拆除前须进行钢绞线预应力释放,为防止钢绞线、锚具、夹片等构件飞出造成人员伤害,搭设防止夹片、锚具飞溅防护平台。防护平台按照匝道桥的结构特点搭设,将西端引桥软基部分暂时保留,在匝道桥东端桥面末端搭建高度为4m的防护平台,防护平台采用厚度2cm、长度8m、宽度2m的钢板对钢绞线末端进行安全防护,同时在钢板前端堆放砂袋缓冲夹片冲击力。钢绞线应力放张时,禁止端头站人。3.7.1.2破碎中混凝土碎块防飞溅、掉落措施。采用机械锤破碎混凝土,容易造成混凝土碎块飞溅伤人事故。处理措施:围绕该匝道
桥两侧采用φ48×3.5mm钢管搭设双排脚手架,架体高度6m、立杆间距0.6×0.6m、横杆步距1.5m,中间设间距为3m 的剪刀撑。架体自上而下,满挂密目网。同步为防止架体倾斜倒塌,在桥面上空两侧采用直径为20mm的钢芯钢丝绳将支架对拉,对拉钢丝绳间距控制在3m,在桥面机械破碎锤施工部位临时断开。施工中脚手架搭设要严格按照规范搭设,脚手架搭设前应将基础地面整平夯实,并铺设20×5cm脚手板。3.7.1.3周边管线保护措施。因该匝道桥位于城市交通枢纽内,无高空架空线路,但该区域城市地下管线丰富,在桥下填筑土方作业前应对桥下地下管线、空洞进行探测,探明地下情况,对既有孔洞制定回填处理方案,并按照审批方案及时加固处理,防止梁体破碎下沉后,地面受力造成地下管线破裂,发生安全事故。同步分别与周边管线产权签订安全保护协议,制定保护措施,在施工加固及破除清理过程中,派驻安全防护人员全程盯控。做好应急响应措施,遇到突发事情及时处理。
3.7.2绿文明施工措施
3.7.2.1混凝土破碎时扬尘管控措施。目前大气污染防控要求比较严格,施工过程中不允许造成扬尘污染,就要加强破碎时扬尘管控管控工作。沥青面及混凝土破碎前,提前进行洒水湿润。破碎中配备高压洒水车,持续对破碎锤部位进行喷洒降尘工作。对不能及时清运的土方及混凝土碎块,及时采用绿防尘网百分百无死角覆盖。3.7.2.2破碎混凝土时喷洒废水处理措施。在破碎匝道桥周边砌筑截水坎,将喷洒废水沿截水坎引致场地最低处,同时设立三级沉淀池。三级沉淀池中的废水在破碎中可重
复利用。3.7.2.3渣土外运防控措施。在场地大门口设置车辆进出洗车措施,对车辆进出百分百冲洗,车辆箱体百分百覆盖。3.7.2.4噪音防控工作。混凝土破碎噪音较大,宜选择白天进行破碎,夜间对废弃土体固弃物进行清理。
图2混凝土破除湿法作业
3.8施工注意事项
3.8.1梁体钢绞线切割时,操作人员应使用长柄割切割,防止钢绞线反弹伤人。梁体钢绞线切割顺序按照张拉的逆序进行,割除时逐根一一割断,切割应同步对称进行。
3.8.2对报废钢筋切割时,操作人员要先清理干净切割面钢筋上的混凝土。对切割后的钢筋头做好防护工作。
3.8.3施工现场应加强施工人员安全教育工作,设置专职安全管理人员进行现场安全管理。
4结论
该工程预应力混凝土连续箱梁桥拆除,采取了合理的施工技术措施和严格的施工安全管理,充分利用了现有资源,简化了支撑体系,保证了拆除工作的顺利完成和周边环境的安全。从施工情况分析,现
场采用土体填筑支撑梁体拆除的方法大大节约了成本,取得了明显效果。该施工方法具有工艺简单、工期短、施工成本低、安全可靠、经济合理等特点。
参考文献
[1]蒋洪涛.混凝土箱梁拆除施工技术研究[J].国外建材科技,2008.
[2]刘成章.预应力混凝土连续箱梁桥拆除方法及其结构分析研究[M].重庆:重庆交通大学,2012.
[3]刘红生,袁成忠.连续箱梁桥的拆除施工技术[J].国外建材科技,2008
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本文发布于:2024-09-24 20:25:37,感谢您对本站的认可!

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