跨高速连续梁主跨整体拆除施工技术论文_朱爱波

跨高速连续梁主跨整体拆除施工技术论文_朱爱波

大庆建筑安装集团有限责任公司

在对跨高速连续梁主跨整体拆除时,首先要设计拆除方案,要保证安全作业、施工有序,对连续桥的周围情况进行全面勘查。要明确拆除顺序,先建设的部位后拆除,后建设的部位先拆除。还要结合施工地区的实际情况,确定适宜的拆除方案,选择合适的机械设备。在拆除期间需要对整体结构的稳定性进行检验,确定不会出现安全问题后再进行施工,要掌握施工工艺技术,做好个部位的拆除工作,确保拆除工作得以有序进行,将拆除施工技术的作用体现出来。

一、施工方案设计

1、跨高速连续梁主跨拆除施工方案

采用移动式拆桥装置将主跨梁段整体移出,为防止主跨拆除后边跨变形过大,在两侧边跨设置支架。边跨支架结构形式为墩梁式,从上至下依次为梁底支垫方木、钢管脚手架、横向分配梁、柱顶分配梁、钢管柱基础等。移动式拆桥装置移动至主跨梁体下方,利用液压转轴使得支架顶撑体系。采用水磨钻孔、金刚石绳锯切割技术对预应力钢筋混凝土梁体进行静力钻孔、切割、分离,切断后的整跨梁体荷载直接作用在移动式拆桥装置上。

2、跨高速连续梁边跨拆除施工方案

跨高速边跨拆除方案边跨采用钢管支架和分配梁作承重支架,用水磨钻孔、金刚石绳锯切割的方案对桥梁上部结构进行分块、分段切割,首先对称切割桥梁翼缘,然后切割箱体。将箱体结构支解为几个相互独立又不完全分离的部分,同时配合大吨位吊机进行吊装拆除,然后破碎、转运处理。盖梁和墩柱采用机械破碎拆除。

二、拆除施工中的关键技术

1、移动式拆桥装置技术应用

移动式拆桥装置既要满足主跨约700t待拆梁段重量的要求,还要能适应匝道桥连续梁平曲线、竖曲线和横坡的要求,且其操作系统性能应同步、稳定,移运平稳。

移动式拆桥装置由SMPT多轴平板车通过同步系统组成,现场可根据施工规模自由拼装轴数。此次拆桥采用的移动拆桥装置由2组、每组3台6轴平板车及操作系统、底座、钢管支架及调节块、大倾角刚性顶梁等组成。

顶部大倾角刚性顶梁为铰接式钢箱结构,前支点为铰接点,后支点安装液压千斤顶,通过千斤顶伸缩使顶梁上下摆角适应平面曲线横坡,中支点在前后支点调节到位予以抄实、固定。顶梁顶面坡度,与箱梁底面坡度相同,最大面积接触梁底,避免应力集中。在顶梁顶面焊接挡块防止梁段滑移。

移动式拆桥装置结构设计巧妙,操作灵活,具有较强的适用性,可在落梁场地拼装、调试,极大缩短了高速公路占道时间,简化了跨线桥梁现场拆除工序,更安全、高效。

2、拆除仿真技术应用

采用MIDAS Civil进行有限元仿真计算,在模型设计时,建立包含上部梁体和边跨贝雷梁及钢管柱支撑系统的整体模型。对既有梁体建模分析和计算,需假定梁体内预应力张拉、压浆质量效果及梁段切断后预应力作用力大小,按照切断后主跨预应力完全损失、边跨预应力残留20%验算整个施工过程的安全性。

有限元分析的对象主要是边跨梁体。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目的是及时获取由于主跨切断、体系发生转换后,剩余结构的受力姿态,即边跨预应力重分布、边跨支架受力等情况。

参照材料容许应力及变形限值,通过有限元分析来控制预警值。拆除过程本身就是破坏结构,难以定量精确控制,所以通常控制一个合理的冗余范围,这个安全范围必须具备较强的容错能力和较大的安全储备,通过有限元仿真计算得到施工中重要指标的参考范围,再结合现场监控数据,对施工中的关键指标进行状态预警。有限元计算结果作为现场监控预警、监测差值反算真实应力值和误差分析的依据,其作用是控制更加精确。

3、BIM技术应用

利用BIM技术建立包含待拆梁体、移动式拆桥装置、边跨支架等综合模型,对主跨梁体切断、整梁顶升、纵移、横移、落梁等过程进行动态演练,指导现场安装、操作,实现工艺可视化。采用 REVIT、3DMAX等软件仿真预演现场拆除过程,将匝道桥梁、移动式拆桥装置、边跨支架等"精确定位",模拟放样金刚石绳锯切割线和梁体切口方向,切割线须避开预应力锚头区域,切口方向应为"倒八字形"和呈"上开口状",以方便梁体脱离和已切断梁体整体顶升时不发生卡塞;并对梁体移运至场地内固定支架、落梁等过程进行模拟。通过BIM技术预演拆除过程,解决存在的问题,进一步细化工序、优化方案。

三、拆除施工中的安全施工技术

在施工之前,一定要确定好施工方案,并做好技术交底工作,让工作人员对施工内容和施工中的注意事项进行了解和掌握。保证施工的规范化进行。要封闭施工现场,禁止外来人员随意进出,要中断交通,做好安全警示。进出口要设置好安全警示牌,让外界人员可以了解施工情况。施工现场需要安排专门的交通管理管理人员,要24小时内轮班执勤,对施工区域现场的交通情况进行正确的引导。施工人员在进行拆除施工时要具有安全意识,科学运用拆除技术的同时还要保证自身的安全,要明确作业区域,在拆除过程中避免对其他部位的质量造成影响。

在施工现场还需要对各环节的施工情况进行全面监控,掌握跨高速连续梁主跨结构应力的变化情况和位移情况。要需要对施工中应用的支架进行固定,避免出现坍塌的情况。在起重和吊绳的过程中,保证整个过程中的操作质量,提高整体的安全性,避免桥梁结构从空中坠落对施工现场人员的人身安全造成威胁。要对拆除工作中的危险因素进行控制,避免出现安全事故,保证整个流程的安全性。

结语:桥梁在拆除的过程中,会受到多方面因素的影响,具有一定的不确定性,整体的施工难度比较大。城市的快速发展,为了满足城市交通的发展需求,需要对原来的桥梁进行时拆除重建。采用移动式拆桥装置对连续梁主跨进行整体拆除,不但可以缩短施工时间,也可以降低对交通和社会环境的影响。在拆除的过程中可以应用多种现代化技术,如BIM技术、信息技术安全监控等,为拆除施工的顺利开展提供了技术支撑,降低了拆除施工中风险的产生,整体的施工效益有所保障。

参考文献:

[1]周培培.上跨既有高速公路现浇连续箱梁天桥拆除施工技术[J].价值工程,2016,35(25).

[2]赵东海.跨高速公路连续梁旧桥拆除施工技术[J].铁道建筑技术,2014(s1):77-78.

论文作者:朱爱波

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第9期

论文发表时间:2019/7/30

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