淺談水中鐵路橋梁拆除施工技術(shù)

郭宏偉

摘 要 隨著社會(huì)的發(fā)展，人民對(duì)生活環(huán)境和生活品質(zhì)的要求也高了，有許多年代久遠(yuǎn)的基建工程已經(jīng)不滿(mǎn)足現(xiàn)在的使用要求，目前國(guó)內(nèi)有許多工程新建在原有老舊工程上，需要拆除既有橋梁，在對(duì)既有橋梁拆除的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到水中橋梁拆除，水中橋梁的拆除在不同的環(huán)境下，拆除方式多種多樣。在此，就廢棄武九線(xiàn)跨羅家港框架橋拆除工藝進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞 橋梁;拆除;工藝

1工程概況

新建武九綜合管廊沿原武九北環(huán)線(xiàn)布置，原武九北環(huán)線(xiàn)在經(jīng)過(guò)武漢市青山區(qū)羅家港時(shí)采用了框架橋跨越，現(xiàn)綜合管廊需穿過(guò)羅家港，在框架橋處新建管廊橋，管廊橋中心里程CK1+320，因此需要拆除原鐵路框架橋。

原鐵路橋采用的是框架結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)20.86m，寬度9.2m，為三箱室結(jié)構(gòu)，三箱室跨度均為6.32m，框架橋側(cè)墻厚度0.5m，兩中墻厚度0.45m，同時(shí)在該框架橋上游2m處有一座廢棄泵站，寬度8.5m，長(zhǎng)度與框架橋相同，泵站的橋墩基礎(chǔ)為原框架橋墻身的延長(zhǎng)，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制板，預(yù)制板厚度0.25m，橫斷面圖如下。

2橋梁拆除方案設(shè)計(jì)

2.1 橋梁拆除的結(jié)構(gòu)分析方法

施工過(guò)程的結(jié)構(gòu)分析方法，根據(jù)橋梁的具體情況來(lái)進(jìn)行選擇，一般情況可以采用有限元法和解析法。

有限元法將連續(xù)體分成有限的多個(gè)單元，單元之間互相由結(jié)點(diǎn)連接，一種理想的結(jié)點(diǎn)系統(tǒng)。分析時(shí)先整體單元分析，用結(jié)點(diǎn)位移表示單元內(nèi)力再將單元內(nèi)力再合成整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體分析，達(dá)到整體平衡關(guān)系，并求出結(jié)點(diǎn)位移量得出單元內(nèi)力的大小[1]。解析法是結(jié)構(gòu)分析方法。用解析法對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)難以進(jìn)行分析，可用于無(wú)應(yīng)力狀態(tài)法，解析無(wú)應(yīng)力的懸索橋拆除過(guò)程。

2.2 橋梁拆除的原則

橋梁拆除時(shí)按照先拆除高橋再拆除矮橋（從路線(xiàn)左側(cè)向右側(cè)拆除），先拆除橋面附屬構(gòu)造物，再拆除橋面板，然后拆除框架橋墻身，其次采取先拆除中跨后拆除邊跨，并遵循對(duì)稱(chēng)平衡拆除。注重施工過(guò)程控制，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地實(shí)際情況，在做好安全控制的同時(shí)，考慮各種可能存在的不利因素，制定各類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急預(yù)案，拆除后的材料現(xiàn)場(chǎng)破碎并及時(shí)運(yùn)出施工現(xiàn)場(chǎng)。

2.3 橋梁拆除工藝流程

施工準(zhǔn)備（吊車(chē)支點(diǎn)處地基處理）-場(chǎng)地封閉-道砟、軌道拆除-橋面附屬拆除-梁體分割切塊-吊車(chē)分塊起吊拆除-破碎機(jī)破除外運(yùn)-場(chǎng)地清理。

2.4 橋梁拆拆除方案

①組織技術(shù)及施工人員對(duì)原框架橋竣工圖進(jìn)行會(huì)審，了解原框架橋基本情況，并在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各部位實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行測(cè)量，修訂竣工圖上面的尺寸參數(shù)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤，為后期橋梁拆除分塊及吊車(chē)選用提供必要數(shù)據(jù)支持，同時(shí)對(duì)施工區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件進(jìn)行了解，保證吊車(chē)站位安全，進(jìn)行施工安全技術(shù)交底，明確框架橋拆除順序、步驟、注意事項(xiàng)及人員水上作業(yè)安全培訓(xùn);②拆除前先封閉施工區(qū)段，遷改保護(hù)施工范圍內(nèi)電纜，聯(lián)系好羅家港泵站管理處，按照泵站管理處的相關(guān)要求做好防止污染羅家港明渠的相關(guān)措施;③道咋、鐵軌拆除回收，首先使用吊車(chē)、鏟車(chē)等相關(guān)設(shè)備對(duì)道咋、鐵軌進(jìn)行清理回收，然后人工配合機(jī)械拆除橋面附屬構(gòu)造物，清理橋面;④吊車(chē)支點(diǎn)地基處理，吊裝需有足夠的吊裝場(chǎng)地以保證吊車(chē)的回轉(zhuǎn)半徑。吊車(chē)支腿下要用鋼板鋪墊分散荷載，以保證吊車(chē)作業(yè)安全，鋼板規(guī)格為200×200×2cm?；A(chǔ)承載力要求：吊車(chē)吊裝時(shí)，地基土所承受壓力：N=9×1.5（分塊重）+80（汽車(chē)吊自重）=93.5t。采用200×200×2cm厚鋼板時(shí)，按照起吊時(shí)受力最不利情況（后兩點(diǎn)受力）計(jì)算：地基處理需達(dá)到93.5/（2×2×2）×1.1=12.85t/m2，即承載力需要達(dá)到128.5KPa。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)吊車(chē)場(chǎng)地進(jìn)行平整、碾壓，達(dá)到所需承載力并驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行吊裝作業(yè)。⑤橋面拆除采用先分塊再繩鋸切割拆除，首先在橋面上用紅色噴漆畫(huà)出分塊線(xiàn)，并在橋面板上明確繩鋸切割點(diǎn)，做好標(biāo)記。橋梁拆除分塊及切割點(diǎn)布置圖如下：

⑥準(zhǔn)備工作完成后，首先使用取芯機(jī)在圖示位置鉆好直徑10cm的孔作為繩鋸切割點(diǎn)，然后沿順橋向?qū)⑺蟹趾玫膲K鋸開(kāi)，分塊寬度根據(jù)距離吊車(chē)站位遠(yuǎn)近及梁板厚度分為1m～1.2m，長(zhǎng)度5.02m～6.8m，在吊車(chē)吊裝時(shí)先對(duì)分塊進(jìn)行預(yù)提，然后再進(jìn)行橫向分割線(xiàn)切割，確保拆除安全，隨后吊至指定位置，破碎分解外運(yùn)。

3施工控制要點(diǎn)

3.1 吊車(chē)的選用

根據(jù)拆除分塊圖，結(jié)合吊車(chē)站位，起重半徑及其中參數(shù)等相關(guān)依據(jù)，最終選取80t吊車(chē)，具體參數(shù)如下：

工作半徑及起吊重量參數(shù)表

3.2 起吊鋼絲繩的選用

擬選用6×19，φ26麻芯鋼絲繩，公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度1770MPa，

最小破斷拉力為397KN。

梁板吊裝最大質(zhì)量為9t，吊裝采用2根鋼絲繩兩個(gè)吊點(diǎn)起吊，單根鋼絲繩長(zhǎng)度10m，鋼絲繩起吊邊跨長(zhǎng)度5.67m*1.1m的小塊時(shí)鋼絲繩與起吊塊的夾角最小為77°，根據(jù)《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》附錄A，單根鋼絲繩在夾角為75°時(shí)所受重力為0.51G。

N=K×G/（n×a）≤P

式中：? N—每根鋼絲繩索具的受拉力;

G—起吊重量質(zhì)量;

n—吊索根數(shù);

P—吊索鋼絲繩的破斷拉力;

K—吊索鋼絲繩的安全系數(shù)，根據(jù)規(guī)范要求安全系數(shù)取用6-8，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況取7;

a—鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù)，取0.85。

則N=7×9×10×1.02/（2×0.85）=378kN<397kN，鋼絲繩滿(mǎn)足要求。

3.3 切割過(guò)程中切割塊下墜沖擊的控制

在進(jìn)行框架橋橋梁切割施工時(shí)，為防止切割塊下墜沖擊力。應(yīng)在切割前，在要進(jìn)行的切塊處設(shè)置防沖擊的挑梁，避免因切塊重量過(guò)大產(chǎn)生難以控制的沖擊力，造成安全事故[2]。具體做法是：將挑梁的一端錨定在待切切塊的梁端，再將另一端通過(guò)穿心千斤頂錨定在切割端，用千斤頂將錨桿頂緊，使挑梁與切割端錨緊。等待切面切斷后，慢慢把千斤頂壓力卸去，讓吊裝設(shè)備慢慢受力，這樣可以有效的消除沖擊，即使用型鋼放在準(zhǔn)備吊裝的切割塊上，并使型鋼兩端落在兩個(gè)橋墩上，當(dāng)切割塊橫向切割完成后首先是型鋼受力，然后吊車(chē)提升，逐漸受力，這樣可以有效減小切割塊下墜沖擊可能造成的吊車(chē)傾覆危險(xiǎn)。

4結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際工作中，水中橋梁拆除已經(jīng)屬于常規(guī)拆除作業(yè)，正因?yàn)楝F(xiàn)在有大量成功拆除的施工經(jīng)驗(yàn)，可能會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員麻痹大意，存在很多安全隱患;因此，需要我們?cè)诓鸪鳂I(yè)前，先做好詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，論證各種拆除方案，選定最優(yōu)方案，并編制全面、詳細(xì)、科學(xué)可靠的專(zhuān)項(xiàng)施工方案，并通過(guò)專(zhuān)家論證，在實(shí)施的過(guò)程中加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管控，做好安全保證措施，確保拆除作業(yè)處于安全可控的狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 蔣漢祥.水中連續(xù)梁橋拆除施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（13）：113-114.