滬通鐵路蕰藻浜大橋水中墩拆除施工技術(shù)

賈琦

摘要：通過滬通鐵路蕰藻浜大橋水中墩拆除施工，介紹該橋受既有航道、京滬鐵路影響，水中墩拆除方案比選及繩鋸拆除的綜合技術(shù)。

Abstract： Through the demolition construction of the water pier of Wenzaobang bridge of Hutong Railway， the comparison and selection of water pier demolition scheme affected by existing navigation channels and Beijing-Shanghai railway and comprehensive technology of wire saw demolition.

關(guān)鍵詞：水中墩；拆除；繩鋸；鄰近營業(yè)線；航道

Key words： water pier；demolition；wire saw；adjacent business line；channel

中圖分類號：U445.55+9 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2019）03-0109-04

1 工程概述

滬通鐵路蕰藻浜大橋，位于既有京滬線原位，為京滬鐵路線跨蕰藻浜航道的一座中橋，施工時需先修建雙繞便線，線路撥接便線運營后除既有京滬鐵路，然后原位修建新橋。拆除既有京滬線北鄰京滬鐵路（繁忙干線，平均5min一趟車）運營線，距離12.9m；主跨跨越蕰藻浜Ⅵ級航道，此航道為嘉定區(qū)主要航道，航道底寬30m，水深5.04m，航道底標(biāo)高-3.91m，最高通航水位標(biāo)高2.13m，實測現(xiàn)狀水位標(biāo)高1.13m。目前最大通航船舶1000噸，日平均上下水111艏次，貨運量41850噸，晝夜通行。

目前Ⅵ級航道不能滿足日常運營需求，需升級為Ⅲ級，需拆除既有京滬鐵路橋，重新修建128m鋼桁梁橋。既有京滬鐵路以24mT梁+32m鋼板梁+24mT梁形式跨越蕰藻浜II級航道，主墩位于河道中，基礎(chǔ)為沉井。拆除墩身及沉井總計10.38m，其中水上3.45m（水面上50cm），水下6.93m。如圖3、4所示。

2 外界條件

2.1 與營業(yè)線關(guān)系及相關(guān)要求

拆除的主橋墩距離營業(yè)線鋼橋最近距離12.9m<30m，屬于鄰近營業(yè)線施工（見圖6）。按照中國鐵路上海鐵路局集團有限公司鄰近營業(yè)線文件要求，鄰近營業(yè)線大型吊裝及爆破作業(yè)，需要辦理相關(guān)手續(xù)；在前期手續(xù)辦理過程中，工務(wù)段要求，拆除工作距離營業(yè)線較近，嚴(yán)禁爆破作業(yè)、嚴(yán)禁傾覆半徑覆蓋營業(yè)線鋼梁的吊裝機械作業(yè)。

2.2 與航道關(guān)系及相關(guān)要求

拆除主墩位于河道中，主墩凈距27.35m，水深4.43m（見圖7）。根據(jù)《滬通鐵路工程蕰藻浜特大橋通航安全評估報告》要求，通航通道寬度不小于27m，作業(yè)時不允許侵占航道，同時嚴(yán)禁填河及爆破作業(yè)，否則影響通航速度和通航條件，施工時，海事船進行現(xiàn)場警戒。

3 方案選擇

根據(jù)中國鐵路上海鐵路局集團有限公司及上海市海事局相關(guān)文件及要求，如果采用鋼板樁圍堰，航道將會小于27m，影響航道凈寬，不允許；采用靜態(tài)爆破和筑島施工，違反相關(guān)要求；采用駁船+破碎機鑿除，水下及河底部分無法施工。

最后經(jīng)過比選，并征求相關(guān)產(chǎn)權(quán)單位意見，決定采用金剛繩鋸切割，控制切割塊重量（小于25t）、中型吊車+小型浮吊，進行吊運的方案；嚴(yán)禁采用大型吊車，防止傾覆影響營業(yè)線。

4 施工工藝及方案

4.1 施工流程

辦理相關(guān)手續(xù)→搭設(shè)平臺→打孔→繩鋸切割→吊運。

4.2 第一階段施工

根據(jù)225t汽車吊裝曲線，每塊重量控制在25t以內(nèi)。首先在拆除物上畫線，標(biāo)記切割塊，然后在切割線的焦點位置鉆1個直徑108mm的工作孔，在切割塊的上部位置鉆2個直徑108mm的吊裝孔，最后用繩鋸切割機分塊切割頂托、托盤及墩身。切割拆除總重量為：187.3噸，切割分為9塊，每塊22噸左右，共計鉆吊裝孔18個，鉆工藝孔7個。墩身側(cè)面水平面切割線、鉆吊裝孔如圖8、9所示。

切割和吊裝順序依次為：1#、2#、3#……至9#，按照序號切割吊裝。在切割和吊裝墩身兩側(cè)的砼塊時，需要預(yù)先用吊機將砼塊吊穩(wěn)后才能切割至吊落，防止砼塊失穩(wěn)側(cè)翻。225t吊機站位于河岸。

4.3 第二階段拆除施工

施工需要預(yù)先清理河床沉井周圍的淤泥至拆除切割要求的標(biāo)高：-6.80m，采用挖泥/清淤船進行清淤，首次清淤僅為沉井水下切割做準(zhǔn)備，清淤范圍為沉井周圍1m范圍內(nèi)，沉井邊角局部挖泥/清淤船無法清淤到位的地方，采用潛水員高壓射水清淤，以確保沉井切割的操作空間。

總體的切割方法：先在墩身的14.1m長度的縱向中心線方向根據(jù)沉井的空腔位置尺寸，切割三個尺寸為：0.8m（寬）×3.9m（長）×5.782m（高）的洞口，高度為墩身高度4.282m和沉井上部蓋板高度1.5m之和，每個洞口的砼塊分割為2塊，每塊重量：（0.8×3.9×5.782×2.5）t/2塊=22.5噸/塊。洞口切割完成后，潛水員可以根據(jù)方案的分割要求在水下水平切割線的位置鉆切割工藝孔，切割分步進行，先切割水平方向的橫刀，后切割垂直方向的縱刀，垂直方向的切割是將墩身和沉井整體切割。每塊砼塊的吊裝點是布置在墩身水面上部位置種植直徑40mm高強度化學(xué)錨栓2個，安裝吊碼。切割拆除二期墩身重量：232噸，沉井重量：452噸，總重量：685噸，切割為34塊，平均每塊20噸拆除切割區(qū)域如圖10、11所示（紅線為拆除切割線）。

墩身洞口砼切割和吊裝順序依次為：1#、2#、3#……至6#，依次切割吊裝。

沉井鉆孔、沉井切割如圖12所示（黑色線為水平方向的單孔）。

切割和吊裝順序依次為：

第一：7#、8#、9#、10#底部橫向水平切割，7#、8#、9#、10#縱向垂直切割，依次切割吊裝；第二：11#、12#、13#、14#底部橫向水平切割，11#、12#、13#、14#縱向垂直切割，依次切割吊裝；第三：15#底部橫向水平切割，15#縱向切割，切割吊裝；第四：16#、17#、18#、19#底部橫向水平切割，16#、17#、18#、19#縱向垂直切割，依次切割吊裝；第五：20#、21#、22#、23#底部橫向水平切割，20#、21#、22#、23#縱向垂直切割，依次切割吊裝；第六：24#、25#、26#、27#底部橫向水平切割，24#、25#、26#、27#縱向垂直切割，依次切割吊裝；第七：28#、29#、30#、31#底部橫向水平切割，28#、29#、30#、31#縱向垂直切割，依次切割吊裝；第八：32#、33#底部橫向水平切割，32#、33#縱向垂直切割，依次切割吊裝；第九：34#底部橫向水平切割，吊裝完畢。

墩身、沉井縱向垂直切割如圖13、14、15所示。

起重設(shè)備采用35t船吊將切割塊吊至岸邊，再采用吊車調(diào)離，依次按照先兩邊后中間的次序切割完成。

5 小結(jié)

①鄰近既有線和航道施工，確保鐵路、航道運營安全是關(guān)鍵；施工中繩鋸切割充分考慮安全、實用、方便等因素，使用過程中安全、高效。②結(jié)合實際情況，水中墩切割，起重設(shè)備選項至關(guān)重要。③鄰近營業(yè)線和航道施工，相關(guān)單位有效配合是保證安全的有效措施。④鄰近營業(yè)線和航道施工，高效、安全的方案選擇是核心。

參考文獻：

[1]《鐵路營業(yè)線施工及安全管理辦法》（鐵運[2012] 280號）.

[2]《鐵路營業(yè)線施工安全管理辦法補充規(guī)定》（鐵總運[2014] 180號）文件.

[3]《上海鐵路局關(guān)于進一步加強鄰近營業(yè)線施工安全管理的通知》上鐵安〔2015〕224號.

[4]上海海事大學(xué)出具的《中鐵一局滬通鐵路（第六標(biāo)段）蕰藻浜特大橋通航安全評估報告》

[5]收集到的中橋竣工圖、現(xiàn)場地形條件、地質(zhì)、氣象和其他地區(qū)性條件等資料.