城市连续箱梁跨线桥静力拆除施工技术应用

路桥科技城市连续箱梁跨线桥静力拆除施工技术应用
施国军1,金桂香2,施赛赛3
(1.浙江筑云建设工程有限公司,浙江 杭州 310000;2.杭州华坤市政工程有限公司,浙江 杭州 310000;
3.杭州西域市政建设有限公司,浙江 杭州 310000)佳迪达化工
摘要:通过静力切割对城市连续箱梁跨线桥梁拆除施工的实践,介绍静力切割拆桥技术的施工工艺和方法,该方法安全,快速、效率高,在城市建成区进行桥梁拆除具有多方面的优势,值得进一步推广。
关键词:连续箱梁;跨线桥;切割;拆除
随着城市建设发展和规划调整需对原有些城市桥梁进行拆除重建,特别是部分跨越现状道路桥梁拆除重建需在确保施工安全及周边环境情况下,保证交通不中断。采用传统人工锤凿、机械锤打、风镐、液压破碎锤破碎或爆破拆除等方式拆除砼结构桥梁,除会产生大量的粉尘、噪声污染外还有较大的安全风险、中断交通,特别是对设计保留部分的砼结构亦会造成不必要的破坏及威胁。采用静力切割技术解决了大型砼建筑改造中的施工难题,在结构功能的保护、工作效率的提高、施工安全以及环境保护等方面,均具有明显的优势。
1 项目概况
某工程文渊路跨线桥拟拆除,整个跨线桥分简支梁+四跨连续梁+简支梁,全桥长730.84m,桥宽2x12.75m,基础均为承台+钻孔桩形式。其中跨线桥跨路口为砼等高度连续箱梁,结构高2.0m,桥墩为独柱式桥墩。本工程需拆除砼量约为2326m3,其中桥墩352m3,箱梁1974m3。待拆除主桥上部结构为双幅预应力钢筋砼连续箱梁结构,截面为单箱双室,单幅宽12.75m,箱体厚2.0m,单幅截面积7.06m2;桥墩为钢筋砼“T”型结构。周边环境较为复杂,市政自来水、煤气、电力管道密布,同时需确保文渊路口交通不中断。
2 拆除施工前准备工作
按市政工程施工管理标准进行围档设置,保证施工机械工作半径的基础上对部分施工区段隔离封闭。为保障施工切割和机械施工降尘,施工前将水电接通到位,确保施工现场通电通水;在切割区域用土或砖砌挡水墙,有序组织排水,防止施工用水污染周围环境。地下管线防护施工前,协调各管线产权单位现场交底,标定其位置和走向,按方案进行防护,避免吊车站位吊装和机械破碎对地下穿越的管线造成损坏。
3 拆除施工方案
3.1 拆除总体思路
分幅拆除,半副桥面拆除时连续梁下搭设临时支墩,同步把支架与梁体进行锚固;按Y14-Y15和Y16-Y17后Y13-Y14和Y15-Y16的顺序,先两侧翼板后中间梁体,逐跨逐块切割后吊离并外运,梁体拆除前先释放梁体纵横向钢束;最后切割拆除立柱、承台,废渣外运。灭火器结构图
第一步:在拆除桥面系同时Y14-Y15、Y16-Y17范围内绿化带采用宕渣换填处理,浇筑钢筋砼条形基础。
第二步:连续梁下设置临时支墩(支墩间距纵向8-10米,横向3米),支墩上横桥向设2X63C工字钢,每个同时设千斤顶进行托高调整;工字钢上设置贝雷架(单层四排),贝雷架上横桥设28a工字钢多道与箱梁底部紧密接触。同步搭设钢管支架,作为工作平台,采取防跌落措施和上下通道按要求设置。
第三步:先切割拆除两侧防撞护栏,然后先切割拆除Y14-Y15和Y16-Y17,每跨由跨中向桥墩方向依次(由A-D顺序)对称横向切割梁体,切割面为临时支墩边缘处,切割后使原连续结构变成多跨跨距为4-5米的简支结构。
第四步:Y14-Y15和Y16-Y17跨对称横向切割梁体完成后,对其小跨(按由A-C顺序)进行纵向切割成4小段,切割面为桥面悬臂根部、箱室中部,切割后每段最大重量载40T,用汽车吊吊至平板拖车运离现场。Y14-Y15和Y16-Y17跨上部切割拆除完成后再进行Y13-Y14和Y15-Y16跨上部切割拆除,重复
三、四步骤。
第五步:待上部结构拆除后采用机械破碎方式拆除下部立柱及
承台。
图1 跨线桥纵向拆除顺序示意图
3.2 临时支架搭设
发热板
拆除支架采用φ63cm钢管支墩,支墩上下设支撑钢板,下部支撑钢板与条形基础预埋钢筋焊接;支墩上横桥向设2X63C工字钢,每个支墩同时设千斤顶进行托高调整;工字钢上设置贝雷架(单层四排),贝雷架上横桥设27a工字钢多道与箱梁底部紧密接触,用木垛调节高度,为使梁与支架紧密结合,用千斤顶顶升,加木楔楔紧。
3.3 切割施工
3.3.1 切割准备工作
切割前对拆除结构及相关构件再进行一次检查,根据设计图纸确定切割部位,并测绘、放切割线,周边做防护栏及警示标志。在拆除支架到位后使用气割将桥梁支座与箱梁之间的连接固定螺栓切割开,解除上部结构与墩台支座之间联系,以利顶撑紧固和切割块吊离墩台支座,防止上部预应力箱梁结构位移时对下部结构产生联动效应。在箱梁切割前,先根据预应力钢束线性坐标在各切割断面处标识,并拆除箱梁预应力钢束锚固端,使箱梁预应力得到部分松驰。预应力钢束宜在接近墩顶断面切断,使
桥梁分成若干基本梁段,然后再分段切割梁体。
3.3.2 切割施工要点
(1)墙锯切割系统HILTI D-LP32/DS-TS32操作程序:在切割路线的一侧,间隔139mm处画上轨座对齐线。并在同一侧标识安卡
锚栓固定点。
图2
利用HILTI TE76电锤钻钻孔,再放入Hilti HKD-E M12内牙安卡,并确实固定。使用螺丝将轨座固定对齐锁上轨道;装上切割机头并连接油管和水管;安装适当钻石锯片、锯条后,放置锯片护挡;依照Hilti的液压、电动切割机操作步骤,完成任务;切割工作由
Road & Bridge Technology板栗开口机
190《华东科技》
切割班组人员连续进行。
(2)重型电动链锯HILTI DS-WS15操作程序:将机器放在合适位置并连接好电源,水源;确认切割位置,做好相应标记;选取支架安装点,利用HILTI TE76电锤钻钻孔,再放入Hilti HKD-E M12内牙安卡,并确实固定;使用快速螺母组将支架固定在相应位置;穿好链条并用液压钳接好接头,按正确方法连接;依照Hilti 液压、电动切割机操作步骤,完成任务。
(3)翼板切割为长4米左右(每块约5T)的小块。横向切割分块完成后,先打吊装孔,然后安装吊绳,用吊车吊牢后纵向切割从桥体分离,吊下用平板车运出工地至专门堆放场地破拆。
(4)切割过程中通过操作控制盘调整切割参数,确保金刚石绳运转线速度在 20m/s 左右,另一方面切割过程中保证足够的冲洗液量,以保证对金刚石绳的冷却,并把磨削下来的粉屑带走。切割操作做到速度稳定,参数稳定、设备稳定。
(5)箱室切割时,先底板纵向切割,然后打吊装孔,然后桥面纵向切割从桥体分离,然后安装吊绳,用吊车吊牢后,吊下用平板车运出工地至专门堆放场地破拆。 3.3.3 安全注意事项
(1)金刚石绳锯的切割方向在金刚石绳锯的每个卡子上都有明确的箭头标置,也可通过金刚石绳锯本身的串珠来识别。串珠基体长的是尾部,短的是前端,因此短的前端就是弹簧金刚石绳锯的切割方向。在使用中,按箭头方向前进,不可反方向切割,避免串珠前后端产生锥度,保证金刚石绳锯的正常使用。
(2)金刚石绳锯的连接金刚石绳锯使用前须连接一个闭合的循环。其操作方法及步骤为:①两头裸露钢丝绳长度=接头长度。②将两头裸露钢丝绳插入钢质接头,接头和相邻的串珠应无缝隙。③采用金刚石绳锯专用液压钳,将接头扣压紧。扣压时,先将接头中部置于液压钳内扣压,每转动90°扣压一次;然后将接头两端置于液压钳中依次扣压;最后再将接头中部再次置于液压中扣压; ④扣压后检查接头,用角磨机等将飞边和毛刺去除干净。
(3)水、电、机械设备等相关管路的连接正确规范、相对集中,走线摆放严格执行安全操作规程。绳索切割过程中,绳子运动的方向的前面一定用安全防护拦防护,并在一定区域内设安全标志,以提示行人不要进入施工作业区域。
绞车滚筒
(4)两端同时切割卸载整联箱梁切割时从与本联两端桥墩中心线相距1.5 米处同时均匀切割,基本保持本联箱梁两头靠近桥墩处同时截断,由两端向中间桥墩依次切割,并保持中间桥墩的支撑作用,防止荷载同时传递到支撑架上。
(5)保持墩两侧的切割预留长度一致,墩两侧切割后重心保持在墩中心不发生位移和失衡。 3.3.4 吊装施工
现场配备50吨和80吨汽车吊各一台,作为吊装桥梁切割块用;现场配备50吨平板车两台,作为切割下来的桥梁构件的件运输车辆。所有切割下来的所有桥梁构件不在现场破除,按要求一律吊装外运至符合环保要求堆场,作为切割下来的所有桥梁构件破拆场地。 4 安全技术措施
桥梁拆除施工严格遵守国家、地方有关的法律法规,并根据钢筋砼切割施工的特点,做好安全防护措施。
(1)使用前,应检查并确认电动机、电缆线均正常,保护接地良好,防护装置安全有效,锯片选用符合要求,安装正确;启动后,应空载运转,检查并确认锯片运转方向正确, 升降机构灵活,运转中无异常、异响,一切正常后,方可作业;检查金刚石碟式切割机上配套使用碟片上的防护罩是否到位。
(2)砼切割操作人员,在推操作切割机时,不得强行进刀;切割厚度应按机械出厂铭牌规定进行,不得超厚切割;砼切割时应注意被切割钢筋砼实体的受力变化。避免卡住锯片、绳锯等。
(3)砼切割作业中,当工件发生冲击、跳动及异常音响时,应立即停机检查,排除故障后,方可继续作业;金刚石绳锯切割机进行作业时,半径6米区域内不得有人员进入,防止绳锯断裂溅伤人员。
(4)连续梁临时支墩或支架应结合梁体切割顺序及吊装重量进行布置,须考虑梁体切割后临时支墩或支架不均匀受力情况,对临时支墩或支架进行验算,确保临时支墩或支架在施工过程中的全及稳定。对临时支墩或支架应采取标高可调措施,确保临时支墩或支架和梁体密贴,避免脱空。
(5)所有吊装点锚栓安装严格按照安装程序,并做检测,汽车吊吊装前的切割块绑扎要牢固,切割块吊装点要保证不出现滑脱现象。
5 环境保护要求新型高效台车式退火炉
严格按照施工组织设计要求规划布置施工现场的环境保护设施。施工前,对每位作业人员进行环境保护、环境卫生 教育培训,并做好记录。所有桥梁构件分解采用切割处理,现场不破碎,以最大程度降低施工噪音,同时选用噪音小的切割机械,符合当地政府部门或附近居民要求。施工时需有降尘措施,对噪音和灰尘处理需要有环境监察部门的认可。采取必要的减振措施,封闭施工现场的窗户并在主要声源处加隔音罩或隔音围挡,墙面采用吸声效果较好的工程材料。施工现场将污水引至附近沉淀池后,方可排入施工现场的污水井内。 6 结语
由以上施工实例可见,静力切割拆桥梁技术不受被切割构筑体积和形状限制,能切割拆除大型钢筋砼构筑物,可以实现任意方向的切割,真正实现根据现状条件将构筑物分块切割等。解决了受交通影响大的城市跨线桥梁在拆除施工过程中带来的施工安全及对周边交通影响,减轻了振动、噪音和灰尘等
环境污染问题,在城市桥梁拆除中有其他施工工艺不可替代的优势,符合现代城市市政工程施工安全文明施工的要求,值得在今后城市桥梁拆除中推广和应用。 参考文献:
[1]李道海.城市桥梁静力切割拆除施工技术研究[J].施工技术,2014(8).
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(1)在微表处技术施工前,该路段的平均抗滑值为41.3BPN,在微表处技术施工后,平均抗滑值为61.7BPN;结果表明,微表处处治后,沥青路面的抗滑强度明显提高,恢复了抗滑能力,保证了行车安全。
(2)应用微表处技术对沥青路面的病害进行治理,将该检测路段的平整度方差均值控制在0.9以下,达到了规范要求,为车辆提供平整、舒适的行驶环境。 4.5 施工注意事项
其一,高速项目施工时应确保环境温度在10摄氏度以上,其养护施工也需要在10摄氏度以上。
其二,高速养护施工时应保证天气较为晴朗,降雨时不可施工,主要原因是雨天施工会形成部分无法完全清除的材料,导致施工后中经常出现各种问题,影响施工进程。与此同时,路面存在积水或过于潮湿也不可进行微表处施工。
5 结语
综上所述,高速公路养护过程中,路面养护是其中的重要内容,在公路养护过程中,得到了普遍应用。而实际养护过程中需要依据相关的操作规范,结合高速公路路面养护的实际情况,实现微表处技术公路维护社会与经济效益的统一。 参考文献:
[1]柳亮.谈微表处在高速公路养护技术中的应用[J].黑龙江交通科技, 2019(12).
[2]董荣平.微表处技术在公路沥青路面预防性养护中的运用探究[J].低碳世界,2020(02).
[3]李凯亮.微表处技术在高速公路沥青路面养护中的应用[J].华东公路,2018(05).
[4]安然.微表处技术在高速公路沥青路面养护中的应用[J].山西建筑, 2018(12).

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