大孔徑公跨鐵框構橋拆除施工技術

朱 海

（中鐵二十二局集團電氣化工程有限公司，北京 102300）

項目位于黑龍江省牡丹江市牡丹江站西咽喉區(qū)，共4 孔跨徑。始建于1940 年，于1981 年將原橋兩側進行了拓寬改造。如圖1 所示，跨度由北向南為10.6 m+10.6 m+17 m+10.6 m，結構形式為門架框構橋，全橋上跨牡丹江站濱綏正線、圖佳正線、27#道岔至55#道岔、機待線、31#道岔至33#道岔、濱綏貨下行線、牡佳貨上行線和東專走行線。每孔均跨越雙線鐵路，其中第一孔跨雙線非電氣化鐵路，第二孔跨非電氣化和電氣化鐵路各1 條，第三孔跨雙線電氣化鐵路，第四孔跨電氣化和非電氣化鐵路各1 條?？驑嫎蝽敯搴?.6～1.0 m，立墻厚0.6～0.8 m。本文以框構橋第三孔17 m 跨頂板為例，進行具體闡述切割拆除施工。

圖1 既有框構橋立面圖

1 前期調查

既有虹云橋中幅為1940 年修建，無任何設計圖紙及相關資料。經現(xiàn)場采用雷達探測分析，既有橋頂板上層橫橋向布置為Φ20 mm@200 mm 圓鋼，鋼筋下方順橋向布置24 kg/m 鋼軌，軌頭向上，間距400 mm；頂板底層橫橋向布置為Φ20 mm@200 mm 圓鋼，鋼筋上方順橋向布置24 kg/m 鋼軌，軌頭向下，跨中向兩側橫橋方向對稱布置Φ10.5 m@400 mm 鋼軌，立墻與頂板布置環(huán)向24 kg/m 鋼軌，間距400 mm，兩者交替布置；上下兩層鋼筋網片采用Φ10mm@400 mm 圓鋼呈梅花型連接。

2 施工工藝

既有跨鐵路虹云橋第三孔頂板拆除施工采取繩鋸切割，架橋機吊裝拆除施工作業(yè)，考慮既有虹云橋北3孔頂板自重大，履帶吊作業(yè)半徑不夠，現(xiàn)場不滿足履帶吊施工作業(yè)條件，故采用架橋機吊裝拆除本孔橋。

3 作業(yè)準備

第一，既有虹云橋拆除相關資料逐級上報并進行審批。

第二，吊裝資質齊全，對設備進行鑒定，并出具鑒定報告。

第三，對吊重及索具進行檢算，并出具檢算報告符合要求。

第四，與各鐵路設備產權單位簽訂相關施工協(xié)議及對現(xiàn)場光電纜走向進行確認。

第五，提前將投入施工的機械設備進行檢修，保證施工期間機械設備正常使用。

第六，夜間施工照明設備已準備齊全，能夠保證現(xiàn)場足夠的照明。

第七，與吊裝單位按相關規(guī)定及法律法規(guī)簽訂合同。

第八，建立應急預案小組。

第九，施工技術交底提前下達到現(xiàn)場施工作業(yè)人員，詳細交代施工作業(yè)地點、施工時間、施工內容及需要的注意事項等。

4 拆除施工

4.1 施工作業(yè)內容、作業(yè)流程及施工順序

具體拆除封鎖施工作業(yè)流程見表1。

表1 具體拆除封鎖施工作業(yè)流程

Ⅰ、Ⅱ封鎖施工順序：確認并傳達施工封鎖命令—接觸網停電、線路防護—接觸網防護—架橋機預吊掛梁板及繩鋸安裝—梁端頭橫縫切割—梁板吊裝及架橋機歸位—重復4 至6 步—清理材料、工具，確認限界—各單位檢查、簽字確認施工人員及機具設備離場—接觸網供電—申請開通線路、確認調度命令執(zhí)行。

4.2 切割拆除

考慮既有虹云橋第三孔中幅為1940 年修建，左右兩側為拓寬改造的特殊情況，第三孔頂板具體切割分塊為左右兩側加寬幅切割成4 塊，1940 年修建中幅切割成8 塊，切割后梁體最大重梁為86.7 t。切割尺寸為沿橋方向切割成2 m 寬，長度為17 m（第三孔跨度17 m）。

4.2.1 沿橋方向縱縫切割

封鎖時間外采用10 cm 水鉆沿橋方向掛線（間距2 m）進行取芯鉆孔，鉆孔深度為梁頂面下0.5 m，保證梁底板最小預留量為0.2 m。

第一片梁體切割如圖2 所示，縱向切割采用倒梯形，切割豎向角度10～15°，其他切割角度與臨邊切割縫平行。

圖2 第三孔頂板縱縫切割示意圖

4.2.2 沿橫橋方向橫縫切割

既有橋兩側加寬幅梁板，如圖3 所示，橫橋向沿縱向切割縫兩側各進行通透切割0.675 m，切割豎向角度45°，呈倒梯形。

Ⅰ、Ⅱ級封鎖時間內將橫橋向梁端中部預留0.65 m進行通透切割，切割前需將距梁端1 m 處采用47.6 m鋼絲繩捆綁后用架橋機進行預吊掛，使鋼絲繩處于預受力狀態(tài)。（注：在梁片切割即將切割分離完成過程中能逐步提升鋼絲繩，防止產生夾鋸狀況發(fā)生。）

注明：依據簡算報告，中幅橋梁板（如圖4 所示）橫縫切割沿縱向切割縫兩側各進行通透切割0.5m，保留中間1.0 m（梁板上下各保留不少于3 根鋼軌）在架橋機進行預吊掛后方可進行切割。

4.3 吊裝拆除

北3 孔頂板采用繩鋸切割，160 t 桁架式架橋機吊裝拆除。

架橋機（如圖5 所示）1 號立柱采用單軌道橫梁，位于4#立墻上方靠南側；2 號立柱采用雙軌道橫梁，位于2#立墻上方靠南側；3 號立柱位于既有路基上。

圖5 架橋機位置平面示意圖

架橋機將梁體吊起后利用橫梁橫向移動與平板拖車對位后，進行縱向移動，將梁體吊落至平板拖車上后移至下一片梁體上方進行二次吊裝作業(yè)。

5 吊車及索具的選擇

第三孔橋面板采用2×80 t 架橋機進行吊裝作業(yè)，最大吊裝85 t。

吊裝鋼索采用2 根6×37×FC 鋼絲繩Φ47.6 mm，公稱抗拉強度1 670 MPa，破斷拉力總和1 390 kN。2根鋼絲繩采用兜繩捆綁法吊裝，鋼絲繩與主梁水平方向夾角為60°。

鋼絲繩拉力計算

式中：N為每根鋼絲繩索具的受拉力；G為主梁質量；n為吊索根數(shù)；α為吊索鋼絲繩與板梁水平夾角；P為吊索鋼絲繩的破斷拉力；K1為吊裝時動載系數(shù)，取1.2；K2為吊索鋼絲繩的安全系數(shù)，此處取8。

擬選用6×37×FC 鋼絲繩Φ47.6 mm，公稱抗拉強度1 670 MPa，破斷拉力總和1 390 kN。

式中：SP為鋼絲繩的破斷拉力，kN；ΣSi為鋼絲絲繩規(guī)格表中提供的鋼絲破斷拉力的總和，kN；Ψ為鋼絲捻制不均折減系數(shù)，對6×37×FC 鋼絲繩，Ψ=0.82。

因為，N=137.5 kN

6 防護措施

封鎖時間內駐站聯(lián)絡員下達施工命令后進行施工防護工作。

6.1 線路防護方法

施工作業(yè)投影外2 m 范圍內采用土工布對線路進行覆蓋，防止水泥漿污染道床；鋼軌面上采用10 mm厚清水板覆蓋防護，防止因碎塊掉落砸傷鋼軌。

6.2 電務設備防護方法

信號機采用角鋼骨架焊接3 mm 厚鋼板進行覆蓋防護。

6.3 接觸網防護方法

接觸網采用塑料絕緣薄板進行防護，防止因水泥漿污染接觸網線。

6.4 施工結束防護

施工封鎖結束前，需采用木板將空隙進行覆蓋，防止碎塊掉落橋下砸傷鋼軌、污染道床及影響行車安全。

7 施工注意事項、安全保證措施

7.1 施工注意事項

梁體未預吊不允許進行預留梁端橫縫切割。

7.2 安全保證措施

1）施工作業(yè)期間，接觸網停電處理嚴格按鐵路局下發(fā)施工計劃執(zhí)行，為防止切割梁體時水泥漿污染接觸網電力線，采用絕緣塑料材質板包裹處理，在封鎖結束前提前拆除。

2）在切割、拆除橋梁作業(yè)過程中，防止梁上的施工工具、混凝土塊墜落，傷及鋼軌與道床，封鎖期間在橋下投影2 m 內使用10 mm 厚木板鋪滿鋼軌，木板上鋪土工布，以免落物傷及鋼軌及污染道床。封鎖結束前，將木板、土工布、絕緣塑料材質板及垃圾及時清除施工現(xiàn)場。

3）如遇雨天，需提前將鄰近梁面用塑料布進行覆蓋并固定牢固，防止因雨水沿梁板切割縫處滲透到接觸網線，造成梁體帶電，留有安全隱患。

4）在切割與吊裝作業(yè)時，橋下及四周5 m 內對所有信號機、轉轍機等線路設施使用鋼制防護罩進行防護，防止橋上落物，損毀鐵路設施。

5）封鎖施工結束前，將已吊出梁板留下的孔窗四周進行圍擋封閉處理，圍欄高度1.2 m，距接觸網線安全距離2.1 m，圍欄采用50 mm 鋼管骨架固定于橋面上，密布網進行封閉圍擋，并在醒目位置掛設安全指示牌；夜間增設照明，并設置綜合接地設施。

6）駐站聯(lián)絡員要及時與現(xiàn)場施工負責人聯(lián)系，掌握現(xiàn)場施工進度及動態(tài)，如遇特殊情況不能按時結束作業(yè)，應提前30 min 向車站值班人員提出延時申請。

7.3 施工延時措施

如在規(guī)定時間內不能完成施工作業(yè)，現(xiàn)場施工負責人提前同駐站聯(lián)絡員聯(lián)系，申請延時開通。

8 結束語

上跨鐵路線框構橋拆除施工難度大、施工復雜、工期緊張及困難較多，涉及面廣，選擇適宜的施工方法直接關系到整個工程的施工進度及既有線安全。本文所闡述的跨線框構橋拆除施工技術，減少了對既有線運營的影響，節(jié)省大量勞動力，大大加快了施工進度，安全、經濟、高效地完成跨線橋拆除施工作業(yè)，對類似工程施工具有十分巨大的參考價值。