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工程管理前沿【2020年第20期】

  • ID:273376
  • 浏览:3034
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-10-15 16:48:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

亚疗桥现况桥拆除专项施工方案

2020-10-16 09:56:27 工程地质学 张佳莉
资料简介

摘要:很多既有桥梁在施工设计时,由于设计标准相对较低,施工技术比较落后,对工程质量把控不严,存在着很多安全隐患,已经无法满足当前交通运输的需求,因此,需要对部分桥梁进行拆除再建。大型桥梁的拆除工作要求较高,需要采取科学合理的拆除方法和技术,确保拆除施工安全。本工程主要施工内容分为拆除及吊装运输两个方面。其中吊装过程会对周围路面的交通通行有影响,本方案的编制原则为在尽量减小对周围交通、环境、居民的影响。

亚疗桥现况桥拆除专项施工方案

张佳莉

北京市城乡建设集团基础设施工程总承包部,北京 100079

摘要:很多既有桥梁在施工设计时,由于设计标准相对较低,施工技术比较落后,对工程质量把控不严,存在着很多安全隐患,已经无法满足当前交通运输的需求,因此,需要对部分桥梁进行拆除再建。大型桥梁的拆除工作要求较高,需要采取科学合理的拆除方法和技术,确保拆除施工安全。本工程主要施工内容分为拆除及吊装运输两个方面。其中吊装过程会对周围路面的交通通行有影响,本方案的编制原则为在尽量减小对周围交通、环境、居民的影响。

关键词:桥梁拆除;施工方案;技术

1工程概况

1.1桥梁拆除概况

亚疗桥位于永引渠南路与八大处路交汇十字路口北侧,桥梁横跨永定河引水渠。根据施工需求,现需将亚疗桥桥面系、维护结构、桥梁、盖梁等结构拆除。需拆除桥梁为3跨简支结构,跨径布置为11.78+13.00+11.78m,该桥全长为约37m,桥面宽度约为21m。其中每跨桥上有18条预应力空心板梁,梁下方简支在普通钢筋混凝土盖梁上,每条盖梁下方有4个普通钢筋混凝土桥墩支撑。桥面系沥青混凝土路面约2700m2,桥面人行道为小方砖铺装,约800m2。桥梁为预制空心板,共54片,截面尺寸约为1m*0.5m。盖梁共4道,长度约为20m,截面尺寸约为0.8m*1.2m,墩柱共计8根,圆形截面,直径1m。

1.2拆除施工要点

(1)桥面系切割分缝

桥梁拆除方式通过对原梁与梁之间的连接缝隙进行切割分离,采用单跨单片梁整体吊装的方式完成桥梁的切割与吊装运输。所以如何准确的确定桥梁与桥梁之间的缝隙位置为拆除施工的首要工作也是拆除前的准备工作之一。

(2)废水收集系统

根据总体施工的部署,拆除工程施工前,先对河道内拆除区域做围堰(长度约8m),但围堰部分位置未在拆除施工区域,对此部位的桥梁拆除前需做好废水收集系统,防止静力切割时产生的污水污染水体,减少对周围环境的影响,废水收集系统要做到经济、有效、易于施工的要求,对收集的废水及时进行抽排至废水收集车,会经现场沉淀后满足水质要求后排入市政管网。

(3)拆除施工顺序的选择

拆除总体施工顺序为先拆除桥面梁后拆除盖梁的施工顺序,桥梁拆除前,需对边梁悬挑板先行拆除,防止边梁因不对称造成失稳倾覆。桥梁之间切割分离时不可一次性全部分离,需在桥梁每跨末端保留部分区域,待吊装时,钢丝绳绑紧扎牢,检查吊车的制动可靠后,方可做保留区域的切割分离。此做法目的在于保障整体结构的稳定性与整体性,防止过度分离造成结构整体性降低,降低安全隐患。

1.3吊装运输施工要点

(1)吊装方式的选择

本工程采用汽车吊吊装,吊装前需对吊装重量、吊装半径等技术参数进行详细的验算,以安全可靠,经济适用为原则。同时需要考虑对周围交通,尽量减少对周围交通的影响。

结合实际吊装半径及吊车调运能力,采用吊车型号为:徐工QY130K汽车起重机,配重38吨。具体吊装如下:

本工程单片桥面梁单片单跨吊装最大重量为13吨,盖梁采用分段切割吊装,每段最大重量15吨。根据现场吊车站位及吊装重量,采用130吨汽车吊进行吊装作业。

南北两跨混凝土梁吊装:采用单台130吨汽车吊直接吊装。最大作业半径16米,臂长33.7米,最大起吊重量24吨,实际吊装重量11.8吨,能够满足现场吊装需求。

中跨混凝土梁吊装:采用两台130吨汽车吊吊装。每台吊车最大作业半径24米,臂长41.98米,单台最大起吊重量12.5吨,合计最大起吊重量25吨,实际吊装重量13吨,每台吊车吊装重量不超过6.5吨,6.5/12.5=52%<80%。吊车合计吊装重量25吨,实际吊装重量13吨,13/25=52%<75%。综上所述,能够满足现场吊装需求。

盖梁及墩柱吊装:采用单台130吨汽车吊直接吊装。最大作业半径20米,臂长37.84米,最大起吊重量17.3吨,实际吊装最大重量15吨,能够满足现场吊装需求。

梁体吊离原位后直接吊装至平板运输车上运离施工现场。

(2)运输方式的选择

综合考虑现场施工作业环境及工作面的要求,吊装后采用整体运输的方式将拆除结构运离现场消纳。运输车辆采用平板运输车,运输时间根据当地有关部门的要求,运输应与吊装配合,即吊装作业直接将梁体吊装至运输车上,避免二次吊装,减少对施工场地不必要的占用。

(3)吊装过程中技术措施

空心板吊装时,离运梁板车约0.3~0.5m时,停置进行安全检查:检查是否有安全隐患,其强度、刚度是否满足吊装要求;发现问题,立即处理;确认安全可靠后方可进行起吊。吊装过程中,必须专职指挥,安全员旁站监控;吊装就位后专人卸除卡扣及钢丝绳。空心板吊装靠近支座时,确定好位置然后缓慢下放到位,局部微调。

2拆除工程施工工艺及施工技术

2.1施工方案的比选

本拆除工程根据施工现场条件及相关要求,综合考虑安全、质量、经济以及对周围环境的影响。因破碎拆除噪音及扬尘污染严重,对环境影响较大,且破碎拆除后工作面清理较为困难。本工程采用静力切割整体吊装的方案,在保证安全、质量的前提下减少对周围环境的影响,且施工完成后工作面易于清理。

2.2拆除施工现场工况

拆除施工前,对周围环境进行逐项检查,检查内容主要包括现场架空线路及地下各类管线有无全部拆除拆除完成。确保施工过程中不存在未知的管线隐埋。根据检查情况,管线改移工作已经完成,吊装作业区域地下无妨碍吊装作业的上、下水管路,电缆管线,暗井及未夯实填土等。

2.3集水盘设置

为防止金刚石绳锯机切割时产生的冷却水及钻孔时的岩芯,吊落到桥下污染河道,在第二跨梁下无围堰部位,安设集水盘,集水盘采用脚手架搭设平台上铺防水雨布的形式,将中跨切割时产生的废水收集到围堰中进行抽排。

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图1集水盘示意图

2.3.1积水抽排

施工废水经集水盘收集后,经过三级沉淀后,将过滤后的水再次利用。剩余沉渣由水泵抽排至有资质的废水收集车内,统一运输至指定地点进行排放。

2.3.2集水盘防漏措施

为防止集水盘渗漏,在无围堰区域设置双层防雨布防护,确保施工水有效的收集。切割施工时在河道两侧安排专人进行看护,如发现集水盘漏水,应立即停止切割施工,并及时修理恢复集水盘功能,保证集水装置的有效性。

2.4桥梁拆除

2.4.1金刚石绳锯切割工艺

支撑梁均采用金刚石绳锯机进行切割分块,切割分块方式及尺寸根据,支撑梁具体分块方式进行确定。

(1)金刚石绳锯工作原理

液压金刚石绳锯切割是金刚石绳索在液压马达带动下绕切割面高速运动研磨切割体,完成切割工作。由于使用金刚石颗粒做研磨材料,故此可以进行石材、钢筋混凝土等坚硬物体的切割。切割安装见下图。

(2)金刚石绳锯特点

①由于采用金刚石作研磨材料,所以可以切割分离任何坚硬物体。

②切割是在液压马达带动下进行的,液压泵运转平稳,且可通过高压油管远距离控制马达,所以切割过程中震动和噪音都很小,被切割体能在平稳情况下被静态分离。

③切割过程中高速运转的金刚石绳索,采用水冷却,并将研磨碎屑带走,产生的循环水可以搜集重复利用。

④不受被切割物体的形状和大小的限制,可以任意方向切割,如对角线方向、竖向、横向等。

⑤液压金刚石绳锯切割速度快、功率大,切割速度优于其它类型切割方法。

2.4.2金刚石圆盘锯施工工艺

金刚石圆盘锯主要用于空心板横向接缝的切除

(1)工作原理

金刚石锯片在液压或电动马达带动下,沿轨道方向移动,高速回转,研磨、切削钢筋混凝土。

(2)圆盘锯固定——导轨安装

导道使用HILTI专用导轨,导轨固定采用喜利得高强度锚栓,安装过程使用激光定位,以保证轨道连接的直线度。

(3)切割参数的选择

液压马达驱动金刚石圆盘高速运转,磨削混凝土被切割块,切割过程中用水冷却,并冲走粉屑。切割过程中保证金刚石圆周线速度达到5-8m/s,才能进行有效切割,这可通过控制操作盘进行调控,但每次切割深度不要超过200mm,采用浅切快跑的方式来回进行逐步加深的切割,否则,一旦金刚石锯片受力变形,不能保证其刚性平面度,会影响切割速度,甚至会发生机械伤害事故。

(4)施工特点

金刚石圆盘锯切割面光滑整齐;切割中锯机的移动方向受轨道控制,切割位置准确,切割线偏差可以较好的控制;无振动、低噪音、环保、安全无污染;切割深度可以通过改变锯机功率和更换锯片直径来决定;

(5)技术标准

切割锯片与切割深度的关系见下表。轨道安装偏差控制在3mm以内,锯片固定完成后检查调整锯片与切割面的垂直度。平行于墙体切割楼板时,距离墙边最小切割距离为30mm。

2.4.3金刚石薄壁钻施工工艺

空心板梁紧邻盖梁及墩柱,无法直接切割分块和吊装,需用金刚石薄壁钻(水钻)提前开孔。

(1)金刚石薄壁钻工作原理

钢筋混凝土钻孔是由钻孔机带动金刚石薄壁钻头加压、回转,钻头胎体金刚石颗粒研磨切削钢筋和混凝土完成钻孔切割工作。钻进中采用冷却水,并携带出钻屑。

(2)金刚石薄壁钻特点

低噪声、无振动、无粉尘污染。对结构无不良影响,使用简单、灵活,施工速度快。可以进行0-90度范围变角度钻孔,排孔也可实现切割分离。

(3)金刚石薄壁钻适用范围

钻孔施工适用于任何混凝土构筑物,一次成孔孔径为Φ14-Φ350mm,孔深可达6m。采用连续排孔法施工,可实现各种形状洞口的切割及各种构筑物拆除。可广泛用于建筑物水、电、通风、化工管道的开洞、门窗切割、梁柱拆除及种类构筑物改造。

2.5空心板连接纵缝定位方法

金刚石绳锯切割前需对切割缝进行定位,并放出切割线,保证绳锯切割时金刚石绳可以沿既定路线切割。施工前,根据原施工图纸空心板布置平面图确定连接缝大致位置,再通过电锤局部剔凿找出纵缝。

纵缝位置确定后,用红色油漆及墨线标识出具体位置,切割时严格按照此分割线施工。

2.6空心板拼缝切割

2.6.1纵缝切割

桥梁吊装前,应先将桥梁之间的连接进行静力切割,切割拟采用金刚石绳锯设备。切割应按先边后中逐梁进行切割。切割时应保留桥梁在盖梁位置的接缝,此部位接缝在桥梁吊装前随吊装进度逐梁分割,其目的时为了防止全部切割分离后造成桥梁失稳。其保留拆除部位待吊装前随吊随切。

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图1纵缝切割

2.6.2横缝切割

纵缝切割分离后对空心板跨与跨之间的横向缝进行切割,在切割横缝时,边跨挑檐板已经拆除完成,能看到相应横缝位置,现场施工前根据两侧横缝位置进行切割线放样,明确位置后采用金刚石圆盘锯进行切割分离。

2.6.3吊装孔钻孔

切割完成后,在两片梁间的切割缝处每端钻出一个切割孔,吊装孔位置距离梁端1.5m长。

2.7盖梁拆除

根据验算,单跨盖梁重量近50吨,综合考虑吊车根据吊装能力,将盖梁分为3块切割吊装,每块宽1,2m,高0.8m,长6.4m。重量约15吨。盖梁先切割拆除两侧,最后拆除中间部分。为保证盖梁稳定性,拆除前吊车先将盖梁捆扎牢固并预受理,防止其失稳。盖梁拆除施工时,其桥面空心板已经吊装完成,为保障施工安全,绳锯设置在两侧新建侧桥上,只将金刚石绳穿过盖梁进行切割。切割时,锯手站在侧桥上进行遥控,盖梁上无施工人员。盖梁底部距现况地面约2m,现场搭设移动式脚手架作为操作平台。搭设前需将地面虚土夯平并垫厚度不小于50mm,宽度不小于200mm的木板。安装设备前在盖梁侧面上打设胀栓并焊接挂钩,人员背好安全带挂绳挂到盖梁侧面的挂钩后方可登高作业。

2.8墩柱拆除

根据要求,共8根墩柱需要拆除,墩柱高度约为4m,根据现场实际需要,可,搭设操作平台对墩柱进行分块的方式进行切割,单个墩柱重量约8吨。为保证墩柱稳定性,拆除前吊车先将墩柱捆扎牢固并预受理,防止其失稳。墩柱切割前先在墩柱中部用金刚石薄壁钻Ф108钻出吊装孔,配合吊装。

参考文献:

[1]桥梁拆除施工技术及控制方法[J].高宏.交通世界.2018(08)

[2]高墩深水桥梁钻孔平台拆除施工安全控制要点[J].张学进.价值工程.2016(15)

[3]桥梁拆除施工技术控制方法[J].何广宝.交通建设与管理.2014(10)