1浙江天元建设(集团)股份有限公司;2象山新时代建设监理有限公司
摘要:本文针对城市既有道路高架桥拆除,提出采用液压分裂机静态分裂施工法及机械切割法相结合的拆除工法,从工法特点、适用范围、工艺流程和操作要点、质量控制、安全措施、环保措施、效益分析等方面展开论述。
关键词:高架桥;拆除
1 前言
随着我国经济的快速发展,城市交通建设日新月异、交通流量急剧增加,许多既有道路、桥梁不能适应新时期的交通需求,需对其拆除重建。但大量的桥梁集中在主城区内,周边建筑物较密切,交通繁忙,外界干扰因素较多,多数不允许爆破拆除的方式,若采用机械破碎,爆裂碎屑多、噪音大、环境污染较严重,不能满足周边居民及工期通车的要求。
针对此问题,本文提出一种连续梁拆除技术,该项技术是根据施工现场地质条件、施工条件和施工环境条件的不同,分别采用液压分裂机静态分裂施工法及机械切割法相结合,成功解决了面对拆除旧桥并在原址修建新桥所造成的工期紧、压力重、噪声大的局面,大大减少了施工成本。
2 工法特点
2.0.1 缩短工期
本工法中的静态分裂施工法及绳锯切割法,拆除施工速度快,大大缩短施工期限,减小了对跨线路通行的影响。
2.0.2 施工简便,无预应力释放工序
根据拆桥施工时的监测结果,对于有粘结的预应力结构,预应力筋释放与否对结构受力的影响很小,因此本工法拆除时无需先释放预应力筋,直接对主梁进行切割拆除,工艺和施工组织简单、快捷,对施工场地条件无特殊要求。
2.0.3 经济环保
本工法由于施工速度快,工序简单,因此综合成本低,经济环保,拆除施工不产生粉尘污染和噪声污染,有效降低了旧危桥拆除施工对环境的污染和对周围居民生活作息的干扰。
2.0.4 确保拆桥安全
本工法在拆除施工的同时对桥梁结构和临时设施各关键参数进行监测,跟踪施工过程,获取结构的真实状态,通过修正理论分析模型,保证施工控制预测的可靠性,并及时对结构安全性进行评估及预警,确保拆桥施工的安全。
3 适用范围
3.0.1本工法适用于城区建筑物较密切区域不能使用爆破作业的旧危桥梁的拆除。
3.0.2本工法适用于混凝土连续箱梁桥、空心板梁桥旧危桥的拆除。
3.0.3 其它结构的桥梁施工也可以参考使用。
4 工艺流程和操作要点
4.1 工艺流程
桥梁拆除施工及监测工艺流程,如图4.1所示。
4.2 旧危桥拆除操作要点
4.2.1 施工准备
(1)编制专项施工方案。根据原有桥梁情况并结合施工现场的客观条件,确定拆除最佳施工方案,施工方案中应包括拆除方法、分块切割顺序、体系转换形式及支架形式等内容,通过设计计算,并经审核批准后实施。
(2)工程施工前熟悉原桥有关的技术资料,并做好安全技术交底工作。
(3)做好材料、机械设备的进场检验等工作。
4.2.2桥面铺装层拆除
(1)桥面布孔:根据施工现场钢筋网的分布状况,采用风动凿岩机,避开钢筋,凿40mm的孔,孔与孔之间的间距约50cm;
(2)破拆分离:在预先打好的孔中,插入液压劈裂机,调整分裂方向,使其分裂方向一致;
(3)防撞墙切割及吊移:
① 防撞墙的分段 防撞墙的以10米分为一段,原则上利用原防撞墙的伸缩缝断开位置为一段。
② 防撞墙的切割 防撞墙采用金刚石绳锯切割系统进行切割,并采用平行桥面的切割方法,在分段的梁端保留80~100cm不完全切开,在吊移时预吊以后再完全切开。
③ 防撞墙吊装孔在分段的两端向内150~200cm的位置为宜,高度在防撞墙的顶部向下l/3处。吊装孔打好之后两边吊装孔用钢丝绳对拉,防止意外事故发生,在吊车就位以后,通过吊装孔预吊防撞墙的情况下,把防撞墙完全切割分离,然后吊移分段后的防撞墙到地面安全位置放置。
4.2.3支座锁定
为防止桥梁拆除过程中支座活动、位移,采用了一种支座锁定装置,该装置固定板侧面呈圆弧形,固定板板厚2㎝,固定板上下对称设有两尺寸相同的螺钉孔,且螺钉孔内均攻有凹螺纹,固定板四边外侧均开有坡口,圆弧形结构的固定板更加能够贴合盆式支座的侧面,通过固定板连接支座的上下盖板,焊接牢固,锁定支座,再配合螺钉加固,使其结构更加紧固,坡口能够方便焊接加工,使焊接质量更好,有效防止焊接裂纹。
4.2.4满堂支架搭设
(1)支架设计受力计算主要要求:支架平台系统必须满足梁体自重、支架平台自重、拆除设备自重等荷载所需的强度和稳定性要求。
(2)支架基础按通过计算后的支架平台受力要求实施,地基承载力不能满足受力要求的,应根据不同的地基情况采取经济合理的措施对支架基础进行加固处理。
(3)连续梁拆除支撑体系由HR100门式支架、调节杆、交叉拉杆、纵横水平加固杆、剪刀撑、可调节底座和托座、木楞分配梁组成。
4.2.5箱梁、板切割分块及吊移
(1)连续梁采用金刚石绳锯切割系统按照切割分块方案将主梁分割为若干大块后再利用满足吨位要求的汽车吊机吊移。连续梁先纵向切割再横向切割,匝道连续梁直接横向切割。
(2)简支空心板梁每片梁板分离由两台分裂机同步作业,梁顶开孔距离梁端2m。利用纵向已切割的桥面湿接缝上的扩张孔,用液压分裂机,分开边梁,在湿接缝打上钢丝绳卡槽,距梁端100cm处,钢丝绳穿过分离开的梁板,兜住梁板,两台吊车协同吊移梁板;依次分离剩余梁体,依次吊移剩余梁体。
(3)在吊装过程中,采用一种拆除连续箱梁建筑固定用C型卡,该技术在建筑固定用C型卡的卡身两边内侧设有加强杆,加强杆与卡身形成等腰直角三角形,卡身侧面内部设有交叉的支杆,卡身的一侧设有保险销销孔,保险销销孔内插有保险销,保险销与卡身内的混凝土铺装层连接,卡身另一侧内部设有木模板,且末端设有挡板,C型卡中间卡有箱梁,且通过保险销和混凝土铺装层固定住,结构紧固,在拆除过程中能够紧密固定住连续箱梁,防止掉落的混凝土块、旧模板等砸坏拆除设备。
4.2.6盖梁、桥墩切割及吊移
盖梁及桥墩切割采用金刚石绳锯法。
(1)切割分块尺寸根据现场吊装能力确定。
(2)打吊装孔有难度时,可在柱侧埋植钢筋作为吊装受力点。
(3)切割过程中用吊车预吊进行切割,在切割达到二分之一面积后逐步加大吊车起吊重量,直至完全切断。
(4)按设计要求,柱根处土方开挖后切至要求标高。
(5)在桥墩吊装过程中,采用一种预应力连续盖梁形桥墩吊装工具,该技术在吊装工具的吊环顶部设有环孔,环孔内穿有起吊钢丝绳,吊环侧面对称设有两通孔,通孔内攻有凹螺纹,每对吊环的通孔内设有一根圆柱形的承重棒,且承重棒与吊环的通孔螺纹连接。吊装时,预先在桥墩上开孔,再用承重棒穿过桥墩孔洞,与吊环紧密连接,用起吊钢丝绳穿过吊环后,再用起重机的吊钩钩住起吊钢丝绳,该吊装工具能够稳定固定住桥墩,可有效防止桥墩因起吊过程中捆绑不牢而滑落,保障了施工安全。
5 质量控制
5.1质量控制要求
5.1.1组织控制措施
(1)从项目经理部到各工程施工队,实行领导责任终身制,质量目标层层分解,终身责任,一级包一级。从严格技术把关入手,抓好施工生产的质量管理。
(2)在项目经理部设立质检科,设专职质检工程师对整个工程进行全方位检测。同时施工队设质检员,班组有专人兼职质检工作。施工中坚持自检、互检、交接检制度。工序班组自检→现场质检员→内部监理工程师检查→现场监理工程师检查→下道工序。
(3)拆除程序:依据,严格按照已经过各方审批的拆除施工方案进行拆除施工,满足各部位拆除块件大小要求。
(4)技术交底:开工前应对进场施工人员进行技术交底,并由专人作现场指导。
(5)成立施工监测组,任命具备丰富桥梁检(监)测及拆桥监测经验的技术人员为组长,并对监测结果负第一责任。
(6)施工监测方案需提交审核,监测结果(如监测指令单颁发)提交需符合规定程序。
(7)若结构处于不安全状态,立即通知施工单位停止施工,并同时通知各相关单位。
5.1.2材料设备控制措施
(1)对进入现场的门架、钢管、扣件等配件进行验收,门架、钢管应符合现行《碳素结构钢》(GB700)中Q235A钢的标准,扣件应符合现行《钢管脚手架扣件》(JGJ22)标准,并有质量合格证、质检报告、准用证等证明材料。
(2)施工监测投入的仪器设备必须经过校准、标定。
5.1.3技术控制措施
(1)支架搭设前应对现场施工人员进行施工方案交底,地基处理必须按施工方案的要求进行施工,支架搭设完毕应按规定进行验收;
(2)施工监测应选用可靠、精度高的仪器。
(3)拆桥仿真分析应采用先进的有限元计算软件进行模拟,并根据监测结果对理论模型进行反演修正,使有限元分析模型最大限度地与实际状态相吻合,从而使得分析结果真实可靠,进而对各施工阶段的安全性状况进行超前评估。
(4)监测预警系统应具有实时监测、安全性分析评估及预警功能。
6 安全措施
6.1 严格执行《中华人民共和国安全生产法》、《建筑施工安全标准》、《建筑施工高空作业安全技术规范》、《公路桥梁施工监控技术规范》等相关法律、法规、规范及规程,并制定严格的安全管理措施、技术措施和突发事件应急预案。
6.2 安全保证措施
6.2.1 认真编制切实可行的施工方案并按程序审批,严格按审批后的方案组织实施。施工前,做好各项安全技术交底,作业人员经培训合格后上岗。
6.2.2 建立健全严密的安全生产责任制和安全管理制度,成立以项目经理为首的安全生产领导小组,其中项目经理是安全第一责任人,形成有效完善的安全职能体系,以保证施工安全,促进工程顺利进行。做到分段负责、责任到人。
6.2.3认真贯彻执行国家有关劳动保护和安全生产各项政策、法规,搞好安全教育和宣传工作,施工前对所有施工人员进行安全培训,现场设专职保卫人员,非施工人员,未经允许不得进入施工现场。
6.2.4 开工前,通过新闻媒介等方式发布施工通告,并在施工范围外围设置醒目的安全警示牌,在拆除区域内设置安全警戒线。
6.2.5施工现场必须设立醒目的安全警示牌、警示灯、穿反光背心、戴安全帽,作业人员进入作业区必须佩戴工作证件,严防非作业人员进入作业区。
6.2.6 高处作业必须设有可靠的安全的防护措施,在开放型结构上施工,如高处搭设脚手架等,要设安全防护网。从事高处作业人员要定期或随时体检,发现有不宜登高的病症,不得从事高处作业,严禁酒后登高作业。
6.2.7 拆除过程中,应加强对支架变形及支架基础的沉降观察,并随时观察支墩的工作状态,防止支墩因冲击作用发生失稳而产生安全隐患。
6.2.8 特殊作业工人(如电焊工、吊机司机等)必须持证上岗,按标准操作要求进行作业。
6.2.9 大雨、大雪、浓雾天和五级及以上大风禁止高处作业,严禁作业人员酒后作业及进行与当前作业无关的工作。
6.2.10 制定安全惩罚制度,对不按安全生产规定的人员进行一定的惩罚。
6.2.11 拆桥施工监测的监测测点应做好相应的保护措施,并设置醒目的警示标志,以避免施工中破坏。
6.2.12 拆桥施工监测的仪器设备应按排专人负责,并做好防水、防雨、防晒、防盗措施。
6.2.13 专人负责拆桥监测结果的整理分析,对被拆桥梁及临时设施的安全性进行实时评估,若发现超过预警指标,及时发出预警通知,应立即停止施工,须采取相应加固措施或调整施工方案后方可继续施工,以确保拆桥施工的安全。
6.3 突发事件应急预案
6.3.1 成立突发事件应急领导小组,项目经理任组长,编制突发事件应急预案。
6.3.2 突发事件应急领导小组职责:
(1)制定事故预案,重大应急事件的处理及上报程序。
(2)组织对预案的宣传教育和演练工作。
(3)各种预案设备、物资、财力的统筹工作。
(4)预案的组织和实施。
(5)预案的评审和修订工作。
7 环保措施
7.0.1 认真学习环境保护法,提高环保意识,并执行当地环保部门的有关规定,督促全体职工自觉做好环保工作,并认真接受业主和环保部门的监督指导。
7.0.2 做好现场排污处理,必须达到环保要求后才能排放到指定区域,不得直排河流造成水污染;桥梁切割破碎采用遮盖洒水等措施防止扬尘污染空气。
7.0.3 选用低噪音机械设备,使施工噪音、振动达到施工场界环境标准,拆除作业时间严格遵循有关规定,晚八点至早六点不安排施工,以保证周围群众的休息生活,且防止安全事故的发生。
7.0.4 安排专人负责与当地政府及环保部门联系,执行国家及当地环保部门的有关规定,督促全体员工自觉做好环境保护工作。
7.0.5 施工过程中自觉保护当地的生态环境,尽量减少对周围绿化环境的影响破坏,按设计文件和甲方与当地环保部门签订的有关协议和要求进行施工。
7.0.6 拆除施工过程中,派专人对被拆除物进行喷雾降尘。
7.0.7 现场做到工完场清,及时清理拆除过程中产生的建筑垃圾。
7.0.8 施工现场设围挡封闭,做到环境整洁、文明卫生,做到文明施工。
7.0.9 在施工过程中,坚持随用随要,避免储存和运输过程中的损耗。
8 效益分析
8.0.1 社会效益:采用此项技术提高了工效,节约了工程管理费用,更克服了传统工艺的缺陷,增加了使用范围,拆桥施工监测确保了拆桥施工的安全,特别适用于城市建筑物较密切的旧桥梁的拆除,可操作性强,减轻劳动强度,节省劳动力,费用少、易推广。
8.0.2 环境效益:本工法工艺简单,设备操作容易,施工快速均匀,有效地缩短工期,降低了施工成本。无粉尘,无爆裂碎屑,低噪音,减少了污染,环保效果好。并且拆卸的钢材和砼可回收或再生使用,符合国家倡导的绿色施工,降耗减排的要求。
8.0.3 经济效益:与传统的拆桥技术相比较,节省工期,节约了大量的人力、物力、财力。
与传统的拆桥技术相比较,见表8.0.3
工作效益效益低可操作性强,减轻劳动强度,节省劳动力,费用少。
参考文献:
[1]贾晓霞.切割分解法拆除装配式旧桥的施工方案[J].山西建筑.2012.7.1
论文作者:马伟成1,吴旭2,吕为民2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/10/31
标签:作业论文; 支架论文; 桥梁论文; 桥墩论文; 过程中论文; 措施论文; 支座论文; 《基层建设》2017年第20期论文;