液壓劈裂機拆除舊橋橋面鋪裝施工技術(shù)

朱洪駿，王 婷，楊東奇

(1.廣西路建工程集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530001；2.南寧市筑路技術(shù)與筑路材料工程技術(shù)研究中心，廣西 南寧 530001)

0 引言

隨著我國公路建設(shè)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，交通量和重型車輛急劇增加，橋面鋪裝早期損壞的情況比較突出，如何修復(fù)改造橋面鋪裝的問題成為焦點。橋面鋪裝的過早破壞已成為影響公路使用功能的發(fā)揮和誘發(fā)交通事故的原因之一，不僅妨礙了正常交通，影響了橋面的美觀，嚴(yán)重影響了行車安全和舒適性以及橋梁的使用壽命，也給維修工作帶來了很大困難。因此有必要對現(xiàn)有舊水泥混凝土路面進(jìn)行面層加鋪罩面改造。路面改造項目的實施將會大大地提高行車舒適性和通行能力，并對促進(jìn)廣西的經(jīng)濟發(fā)展和對外開放具有十分重要的意義。

1 工程概況

桂林繞城高速公路路面改造工程全線長23.45 km，共有35座橋梁，需要拆除橋面鋪裝層混凝土12 000 m2，分為局部更換和全部更換，橋面鋪裝層的鑿除，既要將鋪裝層完全從橋面剝離，又不能損傷原橋梁梁體，工程量大，且施工工期緊。

鑒于本工程為邊通車邊施工的特殊作業(yè)環(huán)境，橋面鋪裝拆除是影響整個項目施工進(jìn)度的重要因素之一。為解決橋面鋪裝拆除施工進(jìn)度難題，經(jīng)多方研究討論決定采用液壓劈裂機劈裂拆除的方式進(jìn)行舊橋橋面鋪裝拆除施工，此方案具有操作簡單、劈裂作業(yè)效率高、成本低、安全等特點，既有利于對原橋梁梁體的保護(hù)，也極大地加快了施工進(jìn)度，能夠優(yōu)質(zhì)、高效地完成橋面鋪裝拆除工程，保證了整個工程的順利進(jìn)行。

2 液壓劈裂機工作原理

液壓劈裂機是通過楔塊組件的放大將縱向的推力轉(zhuǎn)化為橫向的劈裂力，使被分裂物按預(yù)定的位置和方向裂開分離的劈裂技術(shù)。利用楔塊原理來設(shè)計，即在最狹窄的孔中向外能夠釋放出極大的劈裂力，它由泵站和劈裂槍兩大部分組成，由泵站輸出的高壓油驅(qū)動油缸產(chǎn)生巨大推力，驅(qū)動楔塊組中的中間楔塊向前駛出，將反向楔塊向兩邊撐開，即可使被分裂物體按預(yù)定方向裂開，最終安全、快速地將橋面鋪裝混凝土劈裂分離。

3 液壓劈裂機拆除施工特點

(1)液壓劈裂機拆除施工以靜態(tài)推力液壓劈裂機靜態(tài)橫向破裂拆除的劈裂力，實現(xiàn)靜態(tài)可控性的工作，不會產(chǎn)生震動、沖擊，且可精準(zhǔn)地定位和控制拆除尺寸，對拆除物底下或左右結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生沖擊性破壞，有利于對原橋梁梁體的保護(hù)。

(2)液壓劈裂機拆除橋面鋪裝施工采用的液壓劈裂機能夠釋放極大的劈裂力，單機劈裂力可達(dá)400～500 t，數(shù)秒鐘就可完成分裂過程，工作效率高，且在施工路段內(nèi)即使提前進(jìn)行切縫及鉆孔也不會影響封閉區(qū)內(nèi)施工車輛的通行，可以連續(xù)無間斷工作，極大地加快了施工進(jìn)度。

(3)液壓劈裂機工作時不會產(chǎn)生飛石，不會對周圍環(huán)境造成影響，無須采取其他復(fù)雜、環(huán)保的防護(hù)措施，具有顯著的安全、環(huán)保效益。

(4)液壓劈裂機一機可帶多槍，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、人員及設(shè)備投入少，維護(hù)保養(yǎng)便捷，使用壽命長，具有顯著的經(jīng)濟效益。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程(圖1)

圖1 液壓劈裂機拆除施工工藝流程圖

4.2 液壓劈裂機操作要點

在進(jìn)行舊橋橋面改造施工前，需要查看橋梁竣工圖。若舊橋梁梁體頂板有與橋面鋼筋網(wǎng)連接的預(yù)埋筋，在施工時必須先鑿出一定面積的鋪裝層，以確定梁體頂板預(yù)埋筋的布置與圖紙是否一致，再根據(jù)梁體頂板預(yù)埋筋的布置調(diào)整劈裂機的劈裂方向，最后完成劈裂拆除作業(yè)。若舊橋梁梁體頂板無預(yù)埋筋時，則可直接進(jìn)行劈裂作業(yè)。

4.2.1 施工準(zhǔn)備

(1)每班組配備作業(yè)人員10人、一套劈裂機(含1臺液壓設(shè)備、3臺鉆孔機、4支劈裂槍)、三臺切割設(shè)備、一臺小型挖掘機、一臺運輸車。

(2)用手持風(fēng)鎬鑿除一定面積的橋面鋪裝層以確定梁體頂板預(yù)埋筋的位置及確定鋪裝層與梁板之間的界面，據(jù)此確定切割及鉆孔深度，以免損傷梁體，同時將該區(qū)域作為劈裂拆除的凌空面。

(3)在同一施工封閉區(qū)內(nèi)的橋梁盡量開設(shè)多個工作點，橋面鋪裝層切割和鉆孔可提前進(jìn)行，確保橋面鋪裝拆除工作形成流水作業(yè)，提高施工速度。

4.2.2 切割機切割鋪裝層

采用切割機將橋面鋪裝層切割成80 cm×40 cm的長方形塊，切縫深度按照開槽深度減去1～2 cm預(yù)留安全距離，同時將橋面鋼筋切斷，使劈裂成的碎塊易于清理。

4.2.3 鉆孔機鉆孔

采用鉆孔機在切好的長方形塊中以40 cm的間距進(jìn)行鉆孔，鉆孔深度按照開槽深度減去1～2 cm預(yù)留安全距離；鉆孔直徑根據(jù)劈裂機的型號決定，適當(dāng)大于劈裂機的劈裂槍頭直徑，要求鉆孔垂直。

4.2.4 液壓劈裂機劈裂過程

將液壓劈裂機的劈裂槍插入預(yù)先鉆好的孔中，調(diào)整好預(yù)定的劈裂方向，開啟動力鉆，將手動閥拔到工作檔位，同時打開所有劈裂機上的手動閥，開始劈裂，此時驅(qū)動楔塊組的中間鍥塊往前伸出，將方形楔塊向兩邊撐開，數(shù)秒鐘內(nèi)完成鋪裝層混凝土撐裂，待中間鍥塊伸到端部，把控制閥撥到退檔到位后取出劈裂槍。

4.2.5 混凝土碎塊清理

采用人工配合小型挖掘機將劈裂拆除出的混凝土碎塊裝運清除現(xiàn)場。

5 應(yīng)用效果

液壓劈裂機劈裂拆除橋面鋪裝施工技術(shù)成功運用于桂林繞城高速公路路面改造工程項目，攻克了傳統(tǒng)的風(fēng)鎬鑿除施工面積小、效率低，沖擊力強容易損壞結(jié)構(gòu)，鑿出飛石及風(fēng)管脫落極易造成人員受傷等缺點，節(jié)省了人員和機械設(shè)備投入，優(yōu)質(zhì)、高效地完成了全線舊橋橋面鋪裝拆除施工工作，保障了整個項目工程建設(shè)的有序進(jìn)行。

6 結(jié)語

液壓劈裂機以靜態(tài)橫向破裂拆除的突出優(yōu)勢、精準(zhǔn)的定位和控制拆除方向、楔塊組在最狹窄的孔中能夠釋放出極大的分裂力等特點，在拆除過程中不會對拆除物底下或左右的構(gòu)件產(chǎn)生損壞和影響，同時也能優(yōu)質(zhì)、高效地完成舊橋橋面鋪裝劈裂拆除工作，極大地加快了施工進(jìn)度，是目前施工成本最低、施工速度最快的一種新型劈裂拆除施工方法。隨著社會建設(shè)的快速發(fā)展，文明施工及環(huán)保要求越來越高，液壓劈裂機拆除橋面鋪裝施工方法將是橋面大修及工期緊的施工環(huán)境中進(jìn)行拆除作業(yè)的最佳選擇，其推廣應(yīng)用前景極為廣闊。