城市主干道橋梁綠色拆除技術(shù)

汪品棋

中鐵十局集團(tuán)第三建設(shè)有限公司 安徽合肥 250101

隨著時(shí)代進(jìn)步和城市建設(shè)交通事業(yè)的發(fā)展，我國(guó)部分城市前期因歷史原因造成城市道路狹窄，尤其是一些主干道的交通運(yùn)輸能力不足，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們生活出行需求；同時(shí)，部分城市主干道橋梁因規(guī)劃不足、施工技術(shù)、維修不足等原因造成橋梁使用功能老化，存在橋梁鋼支座銹蝕、橋梁開(kāi)裂、路面破損等嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，有的甚至成為危橋，因此需要對(duì)該類橋梁進(jìn)行拆除重建、擴(kuò)建或進(jìn)行加固處理等。而橋梁拆除，尤其是位于城市主干道上的橋梁拆除因受地形及生活等條件的限制，采用傳統(tǒng)的爆破及機(jī)械破碎等方式易造成環(huán)境污染，給附近的居民生活帶來(lái)極大不便。本文通過(guò)工程實(shí)例，對(duì)城市主干道橋梁采用金鋼石繩鋸切割的綠色拆除技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，為今后類似工程施工提供參考[1]。

1 工程概況

本工程西起章江大橋西側(cè)引橋接地點(diǎn)，東至貢江大橋西側(cè)，將章江大橋的改造全部納入此標(biāo)段中，全長(zhǎng)約4.3Km?？焖俾分髀凡捎酶呒芎偷孛鎯煞N方式敷設(shè)，以京九路為界，以西采用高架形式，以東采用地面形式；其中，章江大橋兩端起訖各一聯(lián)橋梁需拆除重建。

2 橋梁拆除技術(shù)

2.1 總體施工方案

橋梁結(jié)構(gòu)的常規(guī)拆除方法主要包括爆破法、靜力爆破法、繩鋸切割法、機(jī)械拆除法等。由于本工程地處贛州市中心城區(qū)，周?chē)o鄰醫(yī)院、學(xué)校、居民區(qū)，人員密集，交通繁忙。為降低噪音、降低大氣粉塵及環(huán)境污染、減少對(duì)周邊居民生活及環(huán)境的干擾，同時(shí)為減小對(duì)老橋剩余部分結(jié)構(gòu)的影響，確定采用金剛石繩鋸切割進(jìn)行橋梁拆除具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，且能達(dá)到綠色環(huán)保施工要求。金剛石繩鋸切割是金剛石繩索在液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下繞切割面高速運(yùn)動(dòng)研磨切割體，來(lái)完成切割工作的。由于使用金剛石單晶作為研磨材料，可以對(duì)石材、鋼筋混凝土等堅(jiān)硬物體進(jìn)行切割。液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，并且可以通過(guò)高壓油管遠(yuǎn)距離控制操作，所以切割過(guò)程中不但操作安全方便，而且震動(dòng)和噪音很小，被切割物體能在幾乎無(wú)擾動(dòng)的情況下被分離。切割過(guò)程中高速運(yùn)轉(zhuǎn)的金剛石繩索靠水冷卻，并將研磨碎屑帶走。切割后的梁體通過(guò)汽車(chē)吊吊裝，平板車(chē)拖運(yùn)至指定棄碴場(chǎng)進(jìn)行集中破碎處理。

2.2 主要施工方法

2.2.1圍擋施工積極交通導(dǎo)改

按照本市交警支隊(duì)批準(zhǔn)的交通導(dǎo)改方案進(jìn)行道路封閉，車(chē)輛繞行，場(chǎng)地四周封閉采用構(gòu)件式圍擋，現(xiàn)場(chǎng)安裝并設(shè)施噴淋設(shè)施，交通安全警示標(biāo)示、標(biāo)志等。

2.2.2支架搭設(shè)及拆除

（1）主橋兩端箱梁支架搭設(shè)。兩聯(lián)拆除橋梁采用碗扣式腳手架支撐，從上至下依次放置橫向方木、立桿、橫桿、底托、方木。立桿縱橫向間距在梁底板范圍內(nèi)為60×60cm,步距120cm,在翼板處立桿縱橫向間距為60×90cm。立桿高度選擇120cm,立桿接頭位置根據(jù)高度交錯(cuò)布設(shè)。支架頂上放置頂托,頂托上橫向放置10×10cm方木，頂緊頂托將方木與梁底部頂緊。搭設(shè)完成后縱橫向增加剪刀撐,橫向剪刀撐間距為2.7m，縱向剪刀撐設(shè)五道,(每道腹板及兩邊各一道),搭設(shè)高度超過(guò)4m的應(yīng)增加水平剪刀撐，水平剪刀撐間距2.4m一道；同時(shí)，支架與既有墩身采用鋼管扣件進(jìn)行固結(jié)，確保支架穩(wěn)固。支架搭設(shè)前對(duì)地基進(jìn)行換填壓實(shí)，處理后地基承載力必須達(dá)到150kPa以上。澆筑15cm C20混凝土封閉層，防止場(chǎng)內(nèi)積水、滲水而弱化地基。地面排水采用自然排水，通過(guò)雨污水井排入地下管網(wǎng)。

（2）箱梁主體分塊切割及吊裝。①箱梁分塊切割。箱梁進(jìn)行大節(jié)段切割分塊，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地情況、腳手架的分布及吊車(chē)的吊裝能力、平板車(chē)的運(yùn)輸能力進(jìn)行分塊?？紤]到有2%的縱坡，箱梁切割起刀點(diǎn)設(shè)置在最高點(diǎn)。箱梁切割采用金鋼石繩鋸切割機(jī)進(jìn)行，各切割面和錨頭錯(cuò)開(kāi)一定距離。切割時(shí)將切割斷面分成左右兩個(gè)區(qū)域，用繩鋸鋸條環(huán)包切割區(qū)，安裝切割機(jī)和導(dǎo)向輪，同步進(jìn)行切割。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)吊裝設(shè)備能力、既有連續(xù)箱梁竣工圖紙等進(jìn)行計(jì)算，拆除橋梁切割分塊如下：端橫隔板位置寬度為90cm，每跨分為15個(gè)1.8m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段及1個(gè)1.2m節(jié)段，墩頂為1.8m實(shí)心段、實(shí)心段兩側(cè)變截面段，縱向分為2塊。第1聯(lián)分為90塊，第11聯(lián)總計(jì)分為72塊，合計(jì)162塊。②梁塊吊裝及運(yùn)輸。通過(guò)計(jì)算，箱梁分塊后其端橫隔板重量為33t，1.8m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段重量為35t，1.2m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段重量為23t，墩頂實(shí)心段重量為33t。經(jīng)過(guò)計(jì)算和機(jī)械選型，切割后的箱梁節(jié)段采用200t汽車(chē)吊在橋下路面進(jìn)行吊裝，平板車(chē)運(yùn)至棄碴場(chǎng)集中處理。吊運(yùn)前需按照當(dāng)?shù)亟煌ú块T(mén)相關(guān)要求辦理通行許可。節(jié)段吊裝時(shí)，選用6×37絲，鋼絲繩φ56mm，抗拉強(qiáng)度1850MPa的鋼絲繩通過(guò)吊裝孔（切割時(shí)采用液壓水鉆鉆孔）進(jìn)行兜底吊裝。通過(guò)計(jì)算，鋼絲繩的破斷拉力滿足要求。

2.3 墩柱拆除

橋墩切割時(shí)借用一定數(shù)量的導(dǎo)向輪和繩索將機(jī)器架設(shè)在較低的地方進(jìn)行切割，為防止切割鏈條卡死在混凝土里面，邊切割邊向混凝土切割縫里面打鋼板或鋼楔，防止墩身下沉夾死切割繩索。高度4m以上的橋墩，在橋墩1/2H高度分為2段切割。高度在4m以下的橋墩，在橋墩底部1m位置切割完成切割。切割后的橋墩通過(guò)汽車(chē)吊進(jìn)行吊裝，平板車(chē)外運(yùn)至指定棄碴場(chǎng)進(jìn)行處置。

2.4 橋臺(tái)、擋墻拆除

橋臺(tái)、擋墻采用多臺(tái)破碎機(jī)同時(shí)在白天就地破除后清運(yùn)，同時(shí)，為減少粉塵污染，破碎作業(yè)時(shí)采用灑水車(chē)灑水濕潤(rùn)、霧炮機(jī)噴霧降塵。

3 綠色環(huán)保措施

（1）梁體及墩柱拆除時(shí)選用金鋼石繩鋸進(jìn)行分塊切割，汽車(chē)吊吊裝，運(yùn)輸車(chē)外運(yùn)指定棄土場(chǎng)集中處置；同時(shí)，繩鋸切割時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音，且?guī)懈顭o(wú)粉塵，從源頭上控制噪音和粉塵產(chǎn)生。

（2）場(chǎng)地四周采用圍擋封閉施工，且在圍擋上安裝自動(dòng)噴淋設(shè)施定時(shí)噴灑水霧，不僅減少施工、交通干擾，而且有效抑制場(chǎng)地周邊粉塵。

（3）場(chǎng)地內(nèi)場(chǎng)地、道路通過(guò)硬化，從源頭上控制粉塵產(chǎn)生物。

（4）機(jī)械破碎及碴土外運(yùn)時(shí)通過(guò)灑水車(chē)灑水濕潤(rùn)，進(jìn)行濕法作業(yè)，且采用霧炮機(jī)進(jìn)行噴霧抑塵。

（5）所有進(jìn)出施工車(chē)輛出場(chǎng)時(shí)通過(guò)自動(dòng)沖洗平臺(tái)進(jìn)行沖洗，避免帶泥上路。場(chǎng)區(qū)道路路面采用灑水車(chē)沖洗，避免揚(yáng)塵產(chǎn)生。渣土運(yùn)輸車(chē)輛采用封閉裝置。

（6）施工臨時(shí)用電發(fā)電機(jī)選用靜音發(fā)電機(jī)，減少煙塵產(chǎn)生，減低噪音污染。

（7）圍擋內(nèi)側(cè)底部采用磚砌擋水墻，避免泥水外溢污染道路路面，同時(shí)將泥漿、污水引至沉淀池進(jìn)行集中處理：泥漿沉淀后垃圾池集中外運(yùn)，循環(huán)沉淀后的水進(jìn)行重復(fù)利用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保效果。

4 關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

（1）由于既有橋梁下部多為綠化工程，地基承載力一般較小，若處理不好將可能導(dǎo)致支架集中受力后不均勻沉降過(guò)大造成支架失穩(wěn)，因此嚴(yán)格按照方案進(jìn)行處理。同時(shí)，對(duì)所用碗口支架材質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，合格后方可使用；且支架計(jì)算按照檢測(cè)的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

（2）由于原連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力工程施工是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求不清楚，因此，梁體第一道切縫斷開(kāi)后的橋梁工況嚴(yán)重影響支架設(shè)計(jì)體系能否滿足要求，若原橋梁預(yù)應(yīng)力管道注漿不密實(shí)，可能會(huì)在梁體第一道切縫斷開(kāi)后懸臂過(guò)大產(chǎn)生斷裂，對(duì)支架產(chǎn)生附加沖擊荷載而造成支架失穩(wěn)。因此，支架的地基處理、支架搭設(shè)必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行；同時(shí)，支架頂部分配梁方木與梁體底部密貼，必要時(shí)在第一道切縫處增設(shè)剛性支架以減少支架變形，確保施工安全。

（3）由于既有橋梁施工情況不清，梁體分塊切割重量?jī)H按照竣工圖進(jìn)行計(jì)算，對(duì)施工誤差產(chǎn)生的混凝土重量偏差不清，因此，在吊車(chē)及鋼絲繩選用時(shí)應(yīng)取規(guī)范允許值范圍值的最大值以確保安全。

（4）吊裝作業(yè)時(shí)嚴(yán)格遵循起重作業(yè)“十吊十不吊”，所有設(shè)備、吊具進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行驗(yàn)收，合格后方可進(jìn)場(chǎng)作業(yè)；所有特種作業(yè)人員必須持證并經(jīng)進(jìn)場(chǎng)培訓(xùn)考試合格后上崗。

（5）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，尤其是加強(qiáng)切割過(guò)程中支架變形觀測(cè)情況，一旦發(fā)現(xiàn)變形過(guò)大或異常響聲時(shí)立即組織人員撤場(chǎng)，以確保人身安全；同時(shí)，組織相關(guān)人員進(jìn)行原因分析，采取有效措施確保安全后再行施工。

（6）嚴(yán)格執(zhí)行當(dāng)?shù)亍督ㄖさ負(fù)P塵治理專項(xiàng)實(shí)施方案》關(guān)于市政建設(shè)工地防止揚(yáng)塵污染的有關(guān)規(guī)定，選用先進(jìn)設(shè)備、機(jī)械等進(jìn)行綠色環(huán)保作業(yè)[2]。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)工程實(shí)例，詳細(xì)介紹金鋼石繩鋸切割在橋梁拆除上的應(yīng)用，不僅達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，而且在環(huán)保施工方面取得理想效果，為今后類似工程尤其是主城市區(qū)干道橋梁拆除積累先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。