关于桥梁切割拆除方法可行的技术方案

 桥梁切割拆除,混凝土切割拆除,支撑梁切割拆除,临时支座切割,临时固结切割,水下混凝土切割,防撞墙切割

1 前  言
        随着我国经济的发展，基础建设日新月异。在部分原有的基础建设中，由于设计缺乏长期的统一规划，造成部分资源的浪费。如某市在90年代初为了缓解交通的压力，在部分交通流量较大的交叉路口，修建了高架桥。但随着经济的发展，这些高架桥已经不能满足现有交通量的需求，有些高架桥在现在看来不仅不能发挥出其应有的作用,反而已成为制约城市建设的因素。在对这些高架桥进行改建、调整时,不可避免地要拆除一部分,同时又要保证另一部分不受影响并可重新利用,这已经成为一个难题。在城市内使用传统的施工方法对这些高架桥进行拆除，是不可行的。在传统的拆除施工方法对此不可行时,使用引进国外的钢筋混凝土切割技术，具有安全、高效、环保的特点,能满足具有特殊要求环境下的施工。
 
2  桥梁拆除技术现状
 
         长期以来,传统的拆除技术方法一直沿用至今,主要包括人工凿击和锤砸，这种拆除技术投入少，但速度慢，施工时间长，人工现场操作，容易对人身造成伤害。随着现代技术的发展，出现了气动破碎( 风镐、气锤) 、大型机械破碎(挖机、液动锤) 和飞速发展的爆破技术已广泛应用于工程施工中，这些拆除技术无一例外都会对施工现场的周边环境造成较大的影响，包括高噪音、高振动、拆除过程要保持一定的安全距离，现场形象差，施工工期长，需要特别对施工现场进行交通管制等。
 
3  切割拆除桥梁技术概述
 
           随着科学技术的发展，现在人们已经更加重视降低噪音、降低污染、减少振动、高效环保的生态理念,对工程施工有了更多的限制。在这种情况下发展起来的静力拆除技术便显现出其优越的特性,尤其在各种建筑结构改造和桥梁拆除的施工中。钢筋混凝土切割技术就是一种新兴的静力拆除技术，主要有碟式切割法和钻石钢线切割法。碟式切割法采用带有金刚石颗粒的切割碟片切割,施工切口整齐、平直,无须事后加工处理,不受施工场地、环境保护、工期、安全原因等条件限制。钢线切割法设备由大功率油压机、传动定位滑轮及带有金刚石锯齿的钢线组合而成,油压马达通过传动滑轮带动钢线围绕被切割物体高速旋转进行切割,具有施工作业速度快、噪音低、无振动、无粉尘废气污染等优点,而且切口平直光滑,无须做善后加工处理。两者相比,钻石钢线切割法具有更快的切割速度、更大的灵活性和更低的施工噪音。
与传统的桥梁拆除技术相比，钢筋混凝土切割技术对工期要求紧迫、环保要求高,以及一些大型混凝土结构拆卸、切割的工程，具有非常明显的优点。
 
4 切割拆除技术在某工程中的应用
 
            尧坊人行天桥位于京福高速公路K408+000桩号处，桥长42m，桥面净宽4.5m，全桥为现浇钢筋混凝土结构。桥型型式为单跨钢筋混凝土板拱，主拱净跨32m，拱上设4道腹拱墩，两侧桥台为重力式桥台。因新建的鹰瑞高速公路与已建成的京福高速公路部分路段并线，该桥需要拆除后新建。由于该桥跨越已建成的京福高速公路上，施工时要求不能影响车辆的正常通行，所以对拆除的工期、震动、落石及施工安全提出了很严格的要求。如沿用传统的风镐和爆破拆除，则工期较长，且无法解决对车辆行驶安全产生的影响。
 
4.1  施工前的准备
 
(1)拱桥的拆除具有一定的复杂性，在拆除过程中一定要注意拱桥自身的水平推力对拆除过程的影响，所以在拆除过程当中要充分考虑，在拱桥拆除拱上建筑的过程中，要遵循“同时、同步、对称”的原则进行，切不可盲目拆除，引起不良的后果；
(2)设备及工作人员到位，保证机具处于良好状态，以及备好符合标准的380伏60kw以上电源和充足的水源；
(3)做好防护设施，工地周围设置围档，设置好安全警示标志, 在靠近行车通道的一侧及桥下用安全网做好防护，防止混凝土块掉落到行驶的道路上。并派专人负责观察过往车辆的通行及安全事项；
(4)桥下安装好足够强度的脚手架，并采用加楔形垫块等方法加上一定的预顶力；
(5)拆除桥梁除混凝土外的其它物品；
(6)测放切割线，按施工组织设计规划进行先后切割及吊装次序，保证施工有序进行。
 
4.2  交通组织方案
 
为保证京福高速公路正常的交通通行，在上行线（南昌至福州）和下行线（福州至南昌）均保留超车道正常通行，从路面中间超车道虚线开始向桥台方向搭设支架，超车道部分设置门洞，净空保证在5.5m以上，并在门洞周边的支架上安装明显的警示标志。
 
4.3  施工安全措施
 
(1)按高速交警及路政要求，封闭行车道，设立安全警示标志，并派专人进行交通维护。在超车道支架门洞部分设立能显示出门洞轮廓的霓虹灯，以便夜间驾驶员判断出车辆通过的空间范围。
(2)在拆除区域进行围挡，超车道顶部用防护网封闭，防止切割过程中混凝土块掉到车道上。
 
4.4  桥梁拆除方案
 
    经查阅原桥的设计图纸，确定桥梁的拆除方案：先拆除桥梁二侧防护网、伸缩缝等附属设施，然后拆除桥面板，腹拱墩，分部拆除主拱圈，***后拆除二侧桥台及基础。
 
4.4.1拆除设备
 
①切割设备：本工程采用一套Hilti D-LP32/TS32喜利得液压墙锯和三套WSS30绳锯切割系统，配搭适当钻石切割锯片及链条，在不影响车辆通行的前提下完成拆除任务。瑞士Hilti钻石切割系统具有轻便、高效、无震动、噪音低的特点，能适应各种不同环境的切割施工，灵活性大，适用于不规则造型物体、大面积及大体积物体、水下切割等。
②起重设备：采用二台日本三菱重工轮式起重机，额定起吊重量50t，******作业半径20m，***小作业半径3m，******扬程42m。
 
4.4.2支架安装  
 
在拟拆除桥梁下安装满堂式临时支架（见图1）。支架两侧设宽度≮80cm的作业平台。临时支架采用直径5cm建筑用钢管搭设，为避免主拱圈在切割过程中由于自重作用造成卡锯现象，所有钢管顶部要顶紧拱圈底部，并按要求设立斜撑等。
为避免钢管受力下沉压坏沥青混凝土路面，在钢管底部铺垫钢模板，在中央分隔带基础软弱部分，采用厚钢板并做基础处理。
 
4.4.3桥梁切割施工
 
①桥面板及腹拱墩的切割：桥梁切割前，对确定的整体切割方案进行计算，对每块切割混凝土的部分进行标识，设计好吊车应停放的位置。上、下行线对称切割一侧桥面板及腹拱墩，
切割顺序见图2；
②主拱圈切割：主拱圈的拆除是本次施工的难点，资料显示，在主拱圈顶部左右对称14.66m范围内桥梁尺寸有加厚，***厚部分为1.79m，***薄部分为75cm，主拱圈全部C40混凝土数量为138.6m3，总重为332t。
主拱圈顶部加厚部分通过计算，横向分成4块，纵向7块，计28个切割单元，见图3所示，先切割1#-12#单元，再切割13#-24#单元，***后剩桥中心线处纵向25#-28#单元，此时，主拱圈纵向还未彻底断开，切割前，要再一次对拱底的所有支架进行检查，使支架顶部顶紧主拱圈底部。由于主拱圈切断后，二侧的主拱圈即形成了二个独立的悬臂结构，悬臂端（即主拱圈切断处）会产生微小的下沉，下沉的重力会使支架处于受力状态。桥梁中心线横向主拱圈26#-27#单元间接口的切断，是施工的关键，在施工时，要密切注意混凝土是否有卡锯现象发生，如有，则要停下来进行检查，并用水准仪监控二侧主拱圈是否有较大的下沉，防止倾覆事故的发生。本次施工切断主拱圈时，观测主拱圈顶在切断后，二侧均有微小下沉（2mm左右），但随后即趋于稳定，其他部分拱圈未发生倾覆及开裂现象。主拱圈加厚部分切除后，即可进行二侧剩余主拱圈切割，每侧分为12块切割单元，按上、下行线二部分分别切割；③桥台及桥台基础的拆除:桥台为重力式桥台，
体积较大，桥台及基础混凝土数量为604m3，厚度均超过绳锯的一次切割深度，考虑到桥台及基础配筋较少，采用PC200型的炮锤拆除；
④混凝土的清运:每一块混凝土切割单元切割时，均用二台吊车在桥二侧位置用钢丝绳进行保险固定，混凝土切断后，再先甩到桥二侧空地上临时堆放。吊车的位置要根据切割的单元位置始终在行车道内进行移动，起重时一定要注意吊车起重臂的角度，不能出现超出起重重量的情况。混凝土块全部切割完成后，再集中用吊车配合平板车运到场外进行集中，用炮锤分解。
该工程自进场施工准备到全部拆除清场，仅用了20天时间就全部完成，达到了预期的施工效果。
 
5  结  语
 
          采用切割拆除法拆除结构物，在很大程度上可以满足快速、安全、低污染的要求，因此，该方法必将
在以后的建设中得到广泛的应用。