福泉高速公路福州秀宅收費(fèi)站舊站收費(fèi)棚拆除作業(yè)安全控制

■梁 豪

（福清交通建設(shè)發(fā)展有限責(zé)任公司，福清 350301）

1 工程概況

福泉高速公路福州秀宅收費(fèi)站舊站收費(fèi)棚位于福州市城門(mén)鎮(zhèn)，因城市建設(shè)需要進(jìn)行拆除，該收費(fèi)棚為斜拉式鋼桁架結(jié)構(gòu)，建筑面積2840mm2，其中主塔高44.684m，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)；有Ф60斜拉索四排16根，主拱肋鋼桁架4榀，屋棚鋼桁架8道及屋面板3079.2mm2，左端有4座錨固支座，右端有4根支撐鋼管柱。

2 拆除工程安全控制難點(diǎn)

（1）該工程位于福泉高速公路和S1521福州連接線主干道上，車輛交通流大，右端4根Ф350鋼管柱高12m，上部支座焊在拱肋鋼桁架上，下端固定在地面鉸支座，因受交通組織限制，只能在通行車道邊空中切割下放。拆除過(guò)程中既要保證主干道交通通暢，又要確保作業(yè)安全和行車安全。

(2)拱肋鋼桁架斜拉索切割是放張過(guò)程，容易產(chǎn)生收縮回彈；同時(shí)由于交通組織問(wèn)題，無(wú)法通過(guò)固定鉸支座將拱肋鋼桁架全部放落至地面拆除，只能采取在空中起吊，切割解體，分左右兩半幅先后吊裝下放，多臺(tái)大型機(jī)械高空協(xié)同作業(yè)，危險(xiǎn)因素多。

(3)主塔拆除作業(yè)是危險(xiǎn)性較大的工程。因位于城區(qū)內(nèi)，不能采用爆破法拆除，只能采用機(jī)械傾倒并解體的辦法，傾倒部分砼323mm3，重805t。作業(yè)中既要嚴(yán)格控制傾倒時(shí)間和方向，減少觸地沖擊振動(dòng)，又要保證周圍建筑和施工安全。

3 拆除作業(yè)方案

本拆除工程是危險(xiǎn)性較大的單位工程，拆除方案經(jīng)專家論證后確定：先拆除右端四根支撐鋼管樁，用6臺(tái)130t汽車吊機(jī)吊起拱肋鋼桁架，切割右半幅斜拉索后，將拱肋鋼桁架從中間切割為左右半幅，先吊下右半幅，再放下左半幅，最后拆除主塔。

3.1 右側(cè)鋼立柱拆除施工

拆除時(shí)，先將主車道交通疏導(dǎo)到收費(fèi)棚兩側(cè)，保證雙向各兩車道通行，用6臺(tái)130t自由吊機(jī)吊起拱肋鋼桁架，另用2臺(tái)30t吊車吊住鋼立柱后，切割立柱上端的連接板，最后切割立柱末端連接鋼板，用吊機(jī)移到場(chǎng)外切割拆除。

3.2 拱肋鋼桁架和屋棚鋼桁架拆除施工

圖1 拱肋、屋棚鋼桁架布置圖

圖2 收費(fèi)站屋面切割及吊車布置示意圖

收費(fèi)拱肋鋼桁架由4道鋼桁架及4對(duì)斜拉索組成，拱肋鋼桁架跨度為126.3m，單榀間距6m，橫向連接為8道屋棚鋼桁架，拱肋鋼桁架由四對(duì)共16根Ф60的預(yù)應(yīng)力索拉住，上端固定在主塔，下端固定在鋼桁架錨支座上，據(jù)原設(shè)計(jì)圖計(jì)算總重量為225.55t。其布置如（圖1）所示。拆除時(shí)，首先用6臺(tái)130t吊車如(圖2）同步吊起拱肋鋼桁架和屋棚鋼桁架，到達(dá)限定高度時(shí)停止起吊并固定，起吊時(shí)斜拉索自行放張，切割右半幅共8根斜拉索；其次，將拱肋鋼桁架從中部縱向切割為左右兩部分，先利用右側(cè)4臺(tái)130t吊車將右半幅拱肋鋼桁架放落，再切割左半幅拱肋鋼桁架上的兩排8根斜拉索，用2臺(tái)130t吊車和左側(cè)鉸支座將左半幅拱肋鋼桁架下降到地面；最后將放置地面的拱肋鋼桁架整體移出行車道并切割分解，恢復(fù)路面交通。

3.3 主塔拆除施工

主塔為獨(dú)柱式結(jié)構(gòu)，與水平面夾角為68°，采用薄壁空心鋼筋砼結(jié)構(gòu)，壁厚50cm，總高44.864m。根據(jù)主塔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和周邊環(huán)境，采用強(qiáng)力液壓破碎機(jī)定向傾倒法拆除。

(1)工作面和打擊點(diǎn)選擇

經(jīng)認(rèn)真研究施工圖，主塔三角塊位置為主要受力部位，主塔前傾方向定為傾倒位置，采用2部320D強(qiáng)力液壓破碎機(jī)對(duì)三角塊背部1m范圍內(nèi)砼進(jìn)行直接破碎拆除。

(2)拆除順序

選擇先鑿除主塔三角塊背肋部砼，露出全部縱向受力鋼筋，氣割切斷鋼筋，再沿主塔兩側(cè)從后至前對(duì)稱鑿除砼的方法，在自重作用下，主塔在偏心傾覆力矩作用下沿設(shè)定方向傾倒后，就地破碎拆除。

實(shí)際拆除中，當(dāng)切割完三角塊背肋部縱向鋼筋時(shí)，主塔三角塊兩側(cè)對(duì)稱位置各出現(xiàn)一道裂縫，并觀測(cè)到主塔發(fā)生傾斜位移，現(xiàn)場(chǎng)疏散警戒區(qū)內(nèi)人員后，繼續(xù)對(duì)稱鑿除三角塊背肋部?jī)蛇呿挪⑶懈羁v向受力鋼筋時(shí)，主塔位移顯著增加，三角塊位置裂縫增多，縱向受力鋼筋氣割受熱后自然拉斷。立即撤離工作人員后，在自重作用下，主塔先拉斷三角塊處兩側(cè)余下縱向鋼筋后沿設(shè)計(jì)方向倒地。

4 拆除安全控制

(1)拆除作業(yè)在車流量大的車道上進(jìn)行，確保路面交通安全十分關(guān)鍵。作業(yè)中嚴(yán)格按審批方案做好交通組織工作，首先將主車道交通疏導(dǎo)到收費(fèi)棚兩側(cè)，保證雙向各兩車道通行；其次切割右側(cè)鋼立柱和拱肋鋼桁架，用吊機(jī)整體移出行車道，在收費(fèi)廣場(chǎng)上設(shè)置固定區(qū)域切割分解；最后恢復(fù)路面交通。拆除主塔時(shí)短暫封閉路面交通。作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)全程由交警協(xié)助管控路面交通。

(2)拆除右端四根支撐鋼管柱，先采用6臺(tái)130t吊機(jī)吊起拱肋鋼桁架，再用兩臺(tái)30t吊機(jī)吊住四根鋼管柱，切割上下連接件后，整體吊起放落。作業(yè)中封閉右側(cè)一個(gè)車道，安排人員指揮車輛由剩余一車道通行。

(3)切割斜拉索前，先用6臺(tái)130t吊車吊起拱肋鋼桁架，使拱肋上拉索放張，切割前為防止斜拉索切斷時(shí)回彈傷人，采用Ф12鋼絲繩牽引自由端并固定于屋棚鋼桁架上。

(4)縱向切割拱肋鋼桁架時(shí)，嚴(yán)格按照從上至下的先后順序切割。為防止右半幅拱肋鋼桁架在切斷時(shí)向右側(cè)擺動(dòng)，并在放落過(guò)程左右晃動(dòng)，事先采用2根Ф18鋼絲繩一頭固定于右半幅鋼桁架南北兩端上，一頭固定在斜塔離地面8m高位置上。放落右半幅鋼桁架時(shí)，由指揮員通過(guò)對(duì)講機(jī)指揮多臺(tái)吊機(jī)駕駛員協(xié)同作業(yè)，先用4臺(tái)130t吊車將右半幅鋼桁架調(diào)整到水平位置，再同步平穩(wěn)放落地面。

(5)拆除主塔時(shí)，在兩側(cè)設(shè)置儀器跟蹤觀測(cè)塔頂擺向位移，及時(shí)用對(duì)講機(jī)報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)指揮員。指揮員指揮強(qiáng)力液壓破碎機(jī)作業(yè)人員調(diào)整停機(jī)位置和鑿除打擊點(diǎn)。

(6)為減少主塔倒下時(shí)的沖擊振動(dòng)，首先對(duì)產(chǎn)生的沖擊振速進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果小于周圍房屋的安全允許震速，不會(huì)對(duì)周圍房屋造成傷害；其次，在主塔設(shè)計(jì)傾倒方向上鋪設(shè)30m（長(zhǎng)）×10m（寬）×6m（高）的建筑垃圾墊層，上面再鋪設(shè)5m（長(zhǎng)）×10m（寬）×1.5m（高）用鐵鏈聯(lián)系的汽車輪胎墊層，并設(shè)置50m（長(zhǎng)）×15m（寬）×2m（高）的防護(hù)欄，設(shè)定危險(xiǎn)警戒區(qū)域，設(shè)置警戒警示標(biāo)志并派專人看護(hù)。周邊人員經(jīng)疏散后，主塔按設(shè)計(jì)方向倒地，傾倒震動(dòng)未對(duì)周圍建筑物和收費(fèi)站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)造成損害。

5 結(jié)語(yǔ)

本次拆除作業(yè)，因全面考慮了各種危險(xiǎn)因素，措施方案運(yùn)用得當(dāng)，未發(fā)生任何安全生產(chǎn)和交通事故。但就主塔采用機(jī)械解體方案，如果施工順序、部位發(fā)生改變，傾倒時(shí)間和方向?qū)㈦y以最終控制，如能采用爆破方法拆除，則更能保證施工安全。