探究既有線人行天橋拆除施工技術(shù)

劉 剛，曹正祥

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南長沙 410000）

1 工程概況

1.1 拆除背景

由于原人行天橋橫跨寧杭公路路段，在新建寧句線馬群站正上方，寧句城際軌道交通馬群地鐵站需要對施工空間和自身站點進行二次改造，原有人行天橋需要拆除。

1.2 工程概況

本項目為南京地鐵2號線馬群站人行天橋拆除工程，位于南京市中山門大街與馬群新街交匯處西側(cè)。其中主體車站以雙柱式高架車站的形式設(shè)立在寧杭公路中央綠化帶。2號口出入口梯道的部分柱墩在新建的寧句線馬群站正上方，因此需要拆除既有該2號出入口，保證新建馬群站的施工。寧杭公路路幅寬50m，其中機動車道各17m，中心綠化帶寬10m，位于新建馬群站的北側(cè)。

既有車站設(shè)兩個出入口通過天橋分設(shè)于道路兩側(cè)，分別為1號口、2號口。天橋為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)箱梁，橫跨中山門大街，一端與既有高架站牛腿采用JHWF無縫伸縮縫連接設(shè)置，另一端主梁下部采用兩根鋼管混凝土墩，直徑為800mm作為支撐。出入口通道距人行道邊線3m，每個出入口寬度5m，距大路中心線各約25m。人行天橋為全鋼結(jié)構(gòu)，分為主橋、梯道及下部結(jié)構(gòu)3大部分。主橋采用單跨鋼箱梁，單跨全長21.172m，橋梁寬度均為5m（凈寬4.5m），橋下凈空6.8m。人行天橋均設(shè)置一個5m寬梯道與主橋順接，其中2.612m寬的梯步和外廓1.8m寬自動扶梯，梯道下墩采用鋼結(jié)構(gòu)橋墩，直徑500mm，均位于人行道外側(cè)，天橋基礎(chǔ)均采用鋼筋混凝土擴大基礎(chǔ)，如圖1所示。

天橋上部結(jié)構(gòu)為單箱單室鋼箱梁，橋?qū)?m，高0.8m，長21.172m。上設(shè)50mm厚鋼筋混凝土基層上鋪20mm1:1水泥砂漿貼防滑地磚。天橋雨棚高3.2m，采用全鋼結(jié)構(gòu)外扣鋁板裝飾。橋面兩側(cè)采用方鋼欄桿，鋼化玻璃作為欄板，如圖2所示。

1.3 施工環(huán)境條件

（1）本天橋位于南京市中山門大街與馬群新街交匯處西側(cè)，既有車站以雙柱式高架車站的形式設(shè)立在寧杭公路綠化帶中，兩個出入口通過天橋分設(shè)于道路兩側(cè)，分別為1號出入口、2號出入口。寧杭路為南京市東西向主道，雙向交通流量均較大。

（2）原有舊天橋拆除后，臨時于二層站廳南側(cè)離原有站廳出入大門6m處挑板樓面上切割開一個洞口，并設(shè)置人行鋼制樓梯作為緊急消防疏散口。

圖2 人行天橋原貌

圖1 人行天橋平面

（3）人行天橋施工區(qū)域內(nèi)地上、地下管線繁多，需對影響施工的管線遷移后方可施工。

（4）人行天橋主橋跨越寧杭公路，寧杭公路為城市主干道，單向行駛路寬16m（4車道），拆除作業(yè)過程中，應(yīng)對此寧杭公路路段進行局部封路。

2 施工方案

2.1 施工順序

第一階段：施工準(zhǔn)備→封堵兩端梯道口→地面與既有線出入口圍擋封閉。

第二階段：施工準(zhǔn)備→拆除天橋上電纜線、攝像頭、相關(guān)附屬設(shè)施→拆除雨棚→拆除電扶梯→分三節(jié)拆除鋼箱梁→拆除步行梯道→拆除柱、橋臺→場地清理→恢復(fù)路面。

2.2 施工方法、施工工藝

2.2.1 施工準(zhǔn)備

拆除前，應(yīng)全封閉天橋，特別是北側(cè)既有線入口，施工主要時間段為：9：00—18：00，在所有的梯道口進行封堵并設(shè)置“天橋拆除，禁止行人通行”的警示牌。做好現(xiàn)場作業(yè)安全技術(shù)交底及相關(guān)安全防護措施后再進行拆除。

2.2.2 天橋上電纜線、攝像頭、相關(guān)附屬設(shè)施的拆除

拆除前與該設(shè)備機電安裝單位進行溝通協(xié)商，由安裝單位先對現(xiàn)場拆除人員進行交底，然后由專業(yè)人員進行現(xiàn)場指導(dǎo)，現(xiàn)場拆除人員按照相關(guān)步驟拆除，拆除的設(shè)施有運營單位統(tǒng)一回收。

2.2.3 雨棚的拆除

現(xiàn)場拆除人員經(jīng)安全技術(shù)交底后，佩戴安全帶、安全帽及相關(guān)安全防護設(shè)施，先由起重機將鋼筋鋼絲繩鎖住雨棚主桿上，然后按方案從中間向兩端切除金屬桿，最后吊到地面進行分解、清場。

2.2.4 電扶梯的拆除

拆除前與該設(shè)備機電安裝單位進行溝通協(xié)商，由安裝單位先對現(xiàn)場拆除人員進行交底，然后由專業(yè)人員進行現(xiàn)場指導(dǎo)下，使用一臺25t起重機將電扶梯吊住，然后由專業(yè)人員將電扶梯與樓梯板連接處進行切割，最后吊到地面分解、清場。

2.2.5 鋼箱梁及步行梯道的拆除

本工程支撐防護搭建至為重要，為避免影向既有線正常的運行，人行橋的主橋采用直徑609mm，壁厚16mm鋼管支撐，為確保支撐的穩(wěn)定性，鋼支撐底部及頂部安裝480×600鋼圍檁，每個切割線架設(shè)二排支撐，每排兩根，兩根立柱之間用剪刀撐連接，兩排立柱之間采用鋼梁連接，最北側(cè)的兩根立柱的支點位置選擇主橋結(jié)構(gòu)的附板處，同時采用12槽鋼及7#角鋼把支撐與原橋墩柱臨時焊接牢固，同時每排兩根立柱之間焊接剪刀撐。

2.3 吊點位置的設(shè)置

每段主橋面設(shè)置四個吊點，分別設(shè)置在主橋結(jié)構(gòu)的腹板處，采取割穿每段端部鋼板使用鋼箱梁主梁體作為吊裝點作為吊裝點，然后用鋼絲繩穿過主梁鋼板，并在鋼絲繩與鋼板的摩擦面使用橡膠墊作為保護。

2.3.1 步行梯道的拆除

首先斷開梯道與箱梁之間的連接部分，然后用吊車吊住梯道頂端部位，從梯道中間的立柱部分切斷，用吊車吊起輕輕放在地上進行分割，裝車運出場地。

2.3.2 橋臺、墩柱的拆除

所有的墩柱分別在離地面10cm處進行氣割切割，切割時四周要做安全圍擋措施，避免行人安全；然后用吊車將其托運出去，恢復(fù)基礎(chǔ)、路面路面上剩余的10cm墩柱，依次進行破除、清運完成后恢復(fù)路基路面施工。

3 計算

3.1 起重設(shè)備的選擇

根據(jù)箱梁結(jié)構(gòu)特點，確定吊點位置，并安裝吊具，左右對稱起吊。由于人行天橋主鋼箱梁超長超重，最長一段鋼箱梁重量約為43.6t，綜合考慮現(xiàn)場地形、現(xiàn)有設(shè)施及主鋼箱梁長度、重量等情況，吊裝時選用1臺300t汽車吊負(fù)責(zé)主梁吊裝，1臺25t汽車吊負(fù)責(zé)輔助工具吊運。

300t汽車吊所受荷載 F′=K×（Q+q）。

式中：K-動載系數(shù)1.1～1.3，此處取1.2；Q-鋼梁的重量為43.6t；q-取鉤頭及索具的重量為0.02Q。

F′=K×（Q+q）=1.2×（43.6+0.02×43.6）=53.36t＜94t

當(dāng)工作半徑為9m時，300t汽車吊起吊能力為94t，滿足要求。

3.2 地基處理情況

（1）天橋鋼箱梁荷載：

吊重（空心梁+鋼絲繩），則荷載：G2=44.47t；

（2）汽車吊自重 G1=69t、配重 G3=100t；

（3）鋼墊板為 2.5m×2.5m×0.065m，4塊自重：P0=3.19t；

G1×1.367+G3×4.181=G2×18.549-R1×5.946；R1=525.5kN

故支點處應(yīng)力為：525.5/（2.5×2.5）=84.08kPa。

依照《原道路施工設(shè)計圖》，公路地基下層主要為素填土及細砂，地基承載力特征值：fa=140kPa。

則地基承載力：P=N/A=90.488kPa＜fa=140kPa。

滿足要求！

3.3 鋼絲繩選擇及卸扣的選擇

采用鋼絲繩兜吊，因此為四根鋼絲繩均勻受載，根據(jù)查表得知鋼絲繩采用直徑52mm的6×37鋼絲繩，其公稱抗拉強度為1700MPa，破斷拉力總和為1705kN；按構(gòu)件重量，同時考慮所有吊裝的使用，選用T8級卸扣，型號32噸/個；滿足吊裝要求。

4 拆除起重吊裝安全控制要點及目標(biāo)值

4.1 方案審查

（1）起重吊裝包括結(jié)構(gòu)吊裝和設(shè)備吊裝，其作業(yè)屬高處危險作業(yè)。作業(yè)條件多變，施工技術(shù)也比較復(fù)雜，施工前應(yīng)編制專項施工方案。其內(nèi)容應(yīng)包括：現(xiàn)場環(huán)境、工程概況、施工工藝、起重機械的選型依據(jù)、起重扒桿的設(shè)計計算、地錨設(shè)計、鋼絲繩及索具的設(shè)計選用、地耐力及道路的要求，構(gòu)件堆放就位圖以及吊裝過程中的各種防護措施等。

（2）作業(yè)方案必須針對工程狀況和現(xiàn)場實際具有指導(dǎo)性，并經(jīng)上級技術(shù)部門審批確認(rèn)符合要求。

4.2 特殊作業(yè)人員審查

（1）起重機司機屬特種作業(yè)人員應(yīng)經(jīng)正式培訓(xùn)考核并取得合格證書。

（2）汽車吊、輪胎吊必須由起重機司機駕駛，嚴(yán)禁同車的汽車司機與起重機司機相互替代。

（3）起重機的信號指揮人員應(yīng)經(jīng)正式培訓(xùn)考核并取得合格證書。

（4）起重機在地面，吊裝作業(yè)在高處作業(yè)的條件下，必須專門設(shè)置信號傳遞人員，以確保司機清晰準(zhǔn)確的看到和聽到指揮信號。

4.3 作業(yè)過程控制

（1）起重機司機應(yīng)對施工作業(yè)中所起吊重物重量切實清楚，并有交底記錄。

（2）司機必須熟知該機車起吊高度及幅度情況下的實際起吊重量，并清楚機車中各裝置正確使用，熟悉操作規(guī)程，做到不超載作業(yè)。

4.4 警戒

起重吊裝作業(yè)前，應(yīng)根據(jù)施工組織設(shè)計要求劃定危險作業(yè)區(qū)域，設(shè)置醒目的警示標(biāo)志，防止無關(guān)人員進入。除設(shè)置標(biāo)志外，還應(yīng)視現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境，專門設(shè)置監(jiān)護人員，防止高處作業(yè)或交叉作業(yè)時造成落物傷人事故。

5 安全應(yīng)急預(yù)案及措施

5.1 應(yīng)急準(zhǔn)備

施工前應(yīng)提前配備好應(yīng)急救援物資、設(shè)備、設(shè)施，在特殊情況時可以動用社會資源。在發(fā)生突發(fā)性既有線施工安全緊急事故時，充分利用社會資源，根據(jù)實際需要與工程所在地地方政府機構(gòu)或部門請求支援，如撥打119、120、110請求支援等。

5.2 可能產(chǎn)生的安全事故及防范措施

（1）防止起吊過程中鋼絲繩斷裂

①采取正規(guī)廠家的鋼絞線，并按規(guī)定編結(jié)成束，送國家權(quán)威計量監(jiān)測部門檢測。

②可以多次試吊，校核合理的吊點，避免單臺吊機超過設(shè)計荷載造成鋼絲斷裂。

③更換更高等級的鋼絲繩。

（2）防止作業(yè)人員從天橋跌落

①作業(yè)人員穿戴安全繩，戴安全帽，做好勞動保護。

②加強作業(yè)人員安全教育，作業(yè)之前做好安全技術(shù)交底。

（3）防止吊車傾覆

不經(jīng)過試吊不準(zhǔn)起吊，試吊不成功不起吊，試吊成功后，必須按設(shè)計速率吊裝，不允許吊繩快速下降。嚴(yán)格吊車配重，檢查配重后才能起吊。吊點位置不合理，受力不均勻，試吊過程中確定合理的吊點后，才能繼續(xù)起吊。

（4）防止箱梁未成功分離

①起吊之前，檢查中間接縫、橋臺的伸縮縫是否完全斷開約束。

②解除約束后，用高壓空氣吹一下接縫，確認(rèn)解除約束后，才能試吊。

（5）防止作業(yè)人員意外受傷

①無關(guān)人員不得進入施工現(xiàn)場，現(xiàn)場采用全封閉施工，一線作業(yè)人員全部穿戴反光背心及勞保用品，高空作業(yè)穿戴安全繩。

②現(xiàn)場夜間作業(yè)時燈光不能留有死角，保證充分的照明。

③現(xiàn)場指揮調(diào)度人員唯一，不得有第二個指令源。

5.3 過程監(jiān)控

（1）現(xiàn)場配備一位技術(shù)人員和一位安全員，專門對技術(shù)上和安全上進行全方位監(jiān)控，如有異常，有權(quán)利第一時間下達停止施工的指令。

（2）試吊過程中，發(fā)現(xiàn)吊車本身機況不好，有安全隱患的，應(yīng)馬上要求吊裝班組檢查吊車的機械狀況，合格后，才能繼續(xù)試吊。

（3）試吊過程中，多次調(diào)整吊點過程中，應(yīng)嚴(yán)格聽從技術(shù)人員的指令，嚴(yán)禁冒險作業(yè)，冒險指揮。

（4）作業(yè)人員進入施工現(xiàn)場，必須按照規(guī)定穿戴勞保用品，安全員應(yīng)在第一時間檢查作業(yè)人員的勞保穿戴狀況。

（5）吊機作業(yè)半徑內(nèi)，嚴(yán)禁任何人進入，可以用警示帶把作業(yè)區(qū)域與指揮區(qū)域分割開。

（6）作業(yè)區(qū)內(nèi)派專人對車輛進行疏導(dǎo)，嚴(yán)禁闖入作業(yè)區(qū)內(nèi)。

5.4 事故應(yīng)急救援措施

一旦發(fā)生事故，應(yīng)迅速起動應(yīng)急救援預(yù)案，做到快速、有序、有效地展開救援，把事故損失降到最低限度，并執(zhí)行如下事故應(yīng)急救援措施：

（1）一旦發(fā)生事故，發(fā)生事故班組除了立即報告現(xiàn)場負(fù)責(zé)人外，同時報告單位領(lǐng)導(dǎo)。

（2）負(fù)責(zé)人接到事故報告后，應(yīng)立即組織救援搶險，并及時報告當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)部門和上級主管部門。

（3）根據(jù)事故發(fā)生情況，迅速啟動應(yīng)急預(yù)案，在領(lǐng)導(dǎo)小組協(xié)調(diào)下，各救援專業(yè)組應(yīng)各司其職，互相配合，全力以赴，統(tǒng)一指揮，迅速展開救援搶險工作。

（4）事故發(fā)生后，在迅速組織救援的同時，要對事故現(xiàn)場進行保護，防止與事故有關(guān)的物件、物證等被挪動、丟失；因搶險需要移動的，必須做好標(biāo)志和記錄。

（5）負(fù)責(zé)現(xiàn)場指揮救援搶險人員，應(yīng)立即進入事故現(xiàn)場，掌握了解現(xiàn)場情況，迅速組織救援；并加強現(xiàn)場勘察，對事故的發(fā)生做出正確判斷，研究落實搶險方案，做到有條有序地指揮。

（6）參加救援搶險的人員必須服從指揮調(diào)度，積極配合，齊心協(xié)力，臨危不亂。在搶險過程中要切實落實各項防范措施，控制危險源，防止在事故搶險中發(fā)生二次事故。

（7）由于事故搶救需要外界人力、設(shè)備、車輛等支援，應(yīng)及時報告上級有關(guān)部門，請求支援。

6 結(jié)束語

此人行天橋拆除施工涉及既有線運營、起重吊裝、高處作業(yè)等，存在較大施工風(fēng)險，本文針對人行天橋周邊環(huán)境復(fù)雜情況，減少對既有線運營及周邊道路交通行車影響，做出一些技術(shù)總結(jié)，希望對類似的施工情況時，起到一定的借鑒作用。