繩鋸切割技術(shù)在舊橋加寬防撞墻拆除工程中的應(yīng)用

摘要：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，許多公路開口子項目相繼被實施。為了確保車輛能夠安全進(jìn)出，一些舊橋需進(jìn)行拼寬施工，舊橋拼寬需對原防撞墻鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除。文章詳細(xì)綜述了4類常見的鋼筋混凝土拆除施工方法的特點和適用范圍，根據(jù)本項目工程特征，選擇了繩鋸切割法拆除舊橋防撞墻鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。繩鋸切割作業(yè)包含施工準(zhǔn)備、排版放樣、豎向切割、水平切割、鑿吊裝孔、切割塊吊裝、現(xiàn)場清理等7項工序。本項目防撞墻切割效果表明繩鋸切割在舊橋加寬鋼筋混凝土防撞墻拆除作業(yè)中有較強的適用性，在今后類似項目的施工中具有可推廣性。

關(guān)鍵詞：防撞墻；繩鋸；鋼筋混凝土；切割；拆除

中圖分類號：U418.8；U416.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

近年來，隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，越來越多的高速公路開口子項目被實施。開口子項目包括新增服務(wù)區(qū)、新增出口等，匝道作為高速公路開口子的引道，匝道的長度和寬度必須要滿足安全的相關(guān)規(guī)范要求。原高速公路開口子段涉及橋梁工程，若為了滿足加減速車道長度要求，原橋梁加寬是必不可少的。

舊橋梁加寬需要拆除原橋兩側(cè)鋼筋混凝土防撞墻，并與新建橋梁進(jìn)行拼接。高速公路原橋梁兩側(cè)鋼筋混凝土防撞墻拆除過程要倍加重視與舊橋預(yù)制梁板的連接，須避免損壞原橋梁預(yù)制梁板，同時混凝土防撞墻拆除過程安全隱患較多。本項目鋼筋混凝土防撞墻除作業(yè)毗鄰G30連霍高速通行車輛，作業(yè)危險性較大，同時鋼筋混凝土防撞墻拆除過程中使用的設(shè)備、產(chǎn)生的顆粒飛濺物、清理廢棄物等會產(chǎn)生較大的安全隱患。如何能夠快速、安全地將舊橋兩側(cè)鋼筋混凝土防撞墻拆除，是橋梁加寬施工中的一個難題，需要選擇合理的拆除方式。

1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前國內(nèi)外關(guān)于鋼筋混凝土拆除的方法主要有爆破拆除法、靜態(tài)爆破拆除法、機械破碎拆除法、切割拆除法等[1]。爆破拆除法適用于較為空闊、遠(yuǎn)離周圍環(huán)境結(jié)構(gòu)物的拆除，具有施工速度快，成本低的優(yōu)點，同時具有相關(guān)手續(xù)辦理難度大、對周邊地區(qū)影響大的缺點。靜態(tài)爆破法是在擬拆除結(jié)構(gòu)物上先鉆孔，再安裝膨脹劑來拆除混凝土結(jié)構(gòu)物的一種施工方案，具有無限制、相對安全、成本適中的優(yōu)點，同時存在施工速度慢、需要大量作業(yè)人員的局限性[2-3]。機械破碎拆除法是利用機械設(shè)備挖掘機、裝載機、吊車、鑿巖機、潛孔鉆等設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)物拆除，此方法具有拆除速度快、成本低的優(yōu)勢，但是存在危險性大、環(huán)境影響大、適用性差的缺點。切割拆除的核心理念是“化整為零”，將大塊擬拆除結(jié)構(gòu)物劃分為多個小塊進(jìn)行拆除，降低了拆除難度，增加了安全性。切割拆除降低了勞動強度，提高了切割拆除能力，可以進(jìn)行任何方向的切割，切割不受被切割體大小、形狀、切割深度的限制，廣泛使用于大型鋼筋砼構(gòu)件的切割拆除[4]。

常見的鋼筋混凝土切割方法有排孔切割、碟鋸切割、繩鋸切割。排孔切割采用金鋼石鉆機無振動、無沖擊的原理對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)建物進(jìn)行靜態(tài)無損切割分離技術(shù)，是對任何建筑進(jìn)行快速有效的切割拆除工藝[5]。碟鋸切割，采用專業(yè)的切割設(shè)備，通過切割不同厚度選擇直徑大小不同的碟片實現(xiàn)靜態(tài)分離的施工工藝，較排孔切割效率高、刀口平整、無需后續(xù)處理、施工噪音小、無震無塵、價格適中，適用于馬路、樓板、剪力墻等構(gòu)件的切割拆除。繩鋸切割，采用先進(jìn)的油壓切割設(shè)備作為動力站，經(jīng)金鋼石繩子和導(dǎo)向輪的連接實現(xiàn)靜態(tài)切割構(gòu)件的目的?？赏瓿蓚鹘y(tǒng)切割工藝所不能完成的大多數(shù)切割任務(wù)的切割技術(shù)。適應(yīng)各種惡劣環(huán)境的施工，具有一次性切割大面積，可切割不規(guī)則構(gòu)件的優(yōu)點[6]。

繩鋸切割技術(shù)廣泛應(yīng)用于橋梁、公路、水塔、水電站、圍堰、地下管線、搶險救災(zāi)、臨時工程等領(lǐng)域的拆除作業(yè)。繩鋸法靜力切割技術(shù)操作過程中振動小，從而對原結(jié)構(gòu)的損傷程度較低，具有施工精度高、機械化程度高、速度快、效率高、施工過程操作簡便、節(jié)約人工、切縫光滑、平整、外表美觀、無粉塵、低噪聲等優(yōu)勢[7-9]。為了更大限度提高鋼筋混凝土拆除的效率和安全性，在國內(nèi)出現(xiàn)了一些組合拆除施工工藝。鋼筋混凝土綠色爆破拆除在減振、降噪、控塵、防飛方面具有較大的技術(shù)優(yōu)勢，大大提高了城市復(fù)雜環(huán)境下爆破作業(yè)技術(shù)水平，同時也彌補了綠色建筑在拆除報廢環(huán)節(jié)的缺失，可用于各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的拆除。應(yīng)用人工、繩鋸、液壓劈裂組合方法進(jìn)行多道混凝土支撐拆除高效性、經(jīng)濟(jì)性良好，較單一截斷方法可大大縮短工期、節(jié)省成本[10]。鋼筋混凝土切割拆除技術(shù)符合“資源循環(huán)利用、可持續(xù)發(fā)展”的理念，有學(xué)者探究利用超高壓水射流技術(shù)拆除鋼筋混凝土構(gòu)筑物的技術(shù)優(yōu)勢以及超高壓水射流制作“再生鋼筋混凝土”裝配式構(gòu)件的應(yīng)用前景。使用超高壓水射流拆除鋼筋混凝土建構(gòu)筑物可以增強拆除效果、節(jié)約工程成本、提高“再生鋼筋混凝土構(gòu)件”回收利用率，在效果提升和節(jié)能環(huán)保上同步推進(jìn)，解決實際應(yīng)用需要[11]。

2鋼筋混凝土防撞墻拆除實施案例分析

2.1工程概況

G30連霍高速肅州服務(wù)區(qū)新建項目 K204+498.218中橋為了滿足匝道設(shè)計安全技術(shù)要求，需在原高速公路兩側(cè)進(jìn)行加寬處理。原橋梁上部結(jié)構(gòu)形式為16+16+16空心板，加寬橋梁采用16+16+16小型T梁，橋梁拼寬需對舊橋兩側(cè)混凝土防撞墻拆除，橋梁兩側(cè)總計拆除鋼筋混凝土防撞墻96 m。原橋鋼筋混凝土防撞墻底寬503 mm、高1000 mm、頂寬251 mm，每延米鋼筋的重量為123.1 kg，每延米混凝土方量為0.374 m3，間隔4 m設(shè)置一道伸縮縫。

2.2鋼筋混凝護(hù)欄拆除工藝流程

該項目鋼筋混凝土護(hù)欄拆除施工工序包括施工準(zhǔn)備、排版放樣、豎向切割、水平切割、鑿吊裝孔、切割塊吊裝、清理現(xiàn)場，施工工藝流程如圖1。

2.2.1施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備主要包括人員、材料設(shè)備和封閉現(xiàn)場。人員主要包括混凝土切割專業(yè)施工作業(yè)人員、現(xiàn)場技術(shù)員、安全員等，施工作業(yè)前能夠選擇一支富有經(jīng)驗的專業(yè)鋼筋混凝土切割隊伍是尤為關(guān)鍵的，人員準(zhǔn)備涉及作業(yè)人員的安全教育培訓(xùn)。鋼筋混凝土切割作業(yè)使用的設(shè)備材料有測量儀器、繩鋸、吊車、手鉆、裝載機、鋼絲繩、水泵、水管、電線、配電箱等，同時還需要通水、通電。作業(yè)前辦理高速公路占道施工手續(xù)，在施工區(qū)域前后各一定范圍內(nèi)設(shè)置限速、施工占道等標(biāo)志標(biāo)牌，將高速公路應(yīng)急車道、橋梁拓寬部分進(jìn)行臨時封閉，創(chuàng)造較為安全的施工環(huán)境。

2.2.2排版放樣

該項目鋼筋混凝土防撞墻切割塊長度為4 m，本橋左右幅總計切割24塊，切割塊重量4100 kg/塊。施工前將混凝土防撞墻沿長度方向每隔4 m用紅色油漆做標(biāo)記，左右幅各標(biāo)記11段豎向切割線。在每個切割塊上標(biāo)記出2個吊裝孔位置，吊裝孔直徑50 mm，位于切割塊中心兩側(cè)1 m，距防撞墻頂面30 cm，對稱分布。按照樁號從小到大依次用阿拉伯?dāng)?shù)字編碼切割塊，防撞墻切割前排版放樣如圖2所示。

2.2.3豎向切割

按照標(biāo)記于防撞墻上的豎向分塊線，進(jìn)行豎向切割，按照事先編碼的切割塊順序進(jìn)行豎向切割，切割過程嚴(yán)格按照事先標(biāo)記好的控制線進(jìn)行操作。

2.2.4水平切割

混凝土防撞墻豎向切割完成后，緊接著進(jìn)行水平切割，水平切同樣按照事先編碼的切割塊順序進(jìn)行。水平切割需沿舊橋瀝青混凝土路面頂部進(jìn)行切割，切割面緊貼瀝青面層沿一個方向進(jìn)行切割。切割過程需嚴(yán)格控制切割面，切割面需緊貼舊橋瀝青路面，否則易造成二次切割，導(dǎo)致成本增加。防撞墻豎向、水平切割效果如圖3所示。

2.2.5鑿吊裝孔

水平切割完成后，用沖擊鉆按照既定位置鑿吊裝孔，吊裝孔為直徑50 mm。吊裝孔成型后用砂輪或砂紙進(jìn)行打磨，避免吊裝孔位置外露鋼筋頭和混凝土石子磨損吊裝繩。

2.2.6切割塊吊裝

水平切割完成后即可吊裝切割塊，按照編號1～24依次吊裝。吊裝采用人工配合25 t 吊車，吊車停靠于橋下適宜位置，確保一側(cè)12塊護(hù)欄不用移動吊車一次吊裝完成，切割塊吊至事先確定好的存放位置。吊裝過程設(shè)置1名吊車操作人員、2名司索工、1名信號工、1名安全員，確保安全吊裝。

2.2.7清理現(xiàn)場

切割塊吊裝完成后，需將切割設(shè)備和相關(guān)材料撤離施工現(xiàn)場，同時將切割過程中產(chǎn)生的廢渣、水泥漿等垃圾進(jìn)行清理，確保橋面清潔?，F(xiàn)場清理完成后要做好橋面施工安全防護(hù)措施，杜絕施工過程中發(fā)生交通安全事故。

3繩鋸切割鋼筋混凝土防撞墻保證措施

3.1安全保證措施

在無法分幅限制通行的高速公路，進(jìn)行加寬橋梁鋼筋混凝土防撞墻拆除作業(yè)安全隱患多、管理難度大。為了該項目鋼筋混凝土切割工作能夠順利進(jìn)行，項目制定了如下鋼筋混凝土防撞墻拆除安全保證措施：

（1）提前協(xié)調(diào)當(dāng)?shù)馗咚俟饭芾?、交通、交警等相關(guān)單位，辦理高速公路占道手續(xù)，按照高速公路養(yǎng)護(hù)安全施工技術(shù)規(guī)范設(shè)置相關(guān)安全防護(hù)設(shè)施。

（2）嚴(yán)格審查鋼筋混凝土防撞墻拆除專業(yè)作業(yè)勞務(wù)公司的安全資質(zhì)，包括近幾年工程業(yè)績、安全事故等。

（3）加強對進(jìn)場切割設(shè)備、吊車等設(shè)備的進(jìn)場驗收工作，確保設(shè)備工作性能完好、相關(guān)證件齊全。

（4）加強對鋼筋混凝土防撞墻切割、切割塊吊裝人員的培訓(xùn)教育。施工前項目部、安全部組織進(jìn)場人員進(jìn)行入場安全教育培訓(xùn)，培訓(xùn)考試合格后方可上崗作業(yè)。每天施工前，項目技術(shù)員和專職安全員對當(dāng)前作業(yè)人員進(jìn)行班前安全教育。

（5）加強施工過程中的安全隱患排查治理。項目部設(shè)置專職安全員監(jiān)督鋼筋混凝土防撞墻切割、吊裝作業(yè)過程，對“三違”現(xiàn)象及時制止。項目安全負(fù)責(zé)人定期進(jìn)行現(xiàn)場安全監(jiān)督檢查，對檢查出來的問題要求施工現(xiàn)場及時整改，確保安全生產(chǎn)。

（6）加強現(xiàn)場臨時用電管控，項目部派專業(yè)電工負(fù)責(zé)拆除作業(yè)現(xiàn)場臨時用電管理，確保用電規(guī)范。

（7）加強拆除作業(yè)過程中的環(huán)境保護(hù)工作，切割過程中采用霧炮機進(jìn)行灑水除塵，避免切割過程產(chǎn)生大量灰塵影響高速公路行車安全和對作業(yè)人員本身的身體危害。

3.2質(zhì)量保證措施

該項目鋼筋混凝土防撞墻拆除過程中質(zhì)量控制的關(guān)鍵點是最大限度降低對原橋預(yù)制空心板的損壞，同時為了實現(xiàn)廢料循環(huán)利用，需控制切割塊的成品質(zhì)量。為了確保鋼筋混凝土防撞墻拆除質(zhì)量，本項目制定了以下質(zhì)量保證措施：

（1）加強對舊橋現(xiàn)狀的調(diào)查工作，正式切割前組織技術(shù)人員和作業(yè)人員對舊橋防撞墻的結(jié)構(gòu)尺寸、橋梁上部結(jié)構(gòu)形式、橋面鋪裝厚度、路面結(jié)構(gòu)層厚度進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，制定合理的鋼筋混凝土防撞墻拆除方案。

（2）施工前制定符合本項目特征的鋼筋混凝土防撞墻拆除專項施工方案，經(jīng)公司技術(shù)負(fù)責(zé)人和總監(jiān)理工程師審核通過后，方可施工。

（3）通過調(diào)查詢問、招標(biāo)等方式選擇具有豐富施工經(jīng)驗的專業(yè)施工隊伍進(jìn)場，確保施工質(zhì)量可控。

（4）施工前，現(xiàn)場技術(shù)員將施工方案、注意事項對全體作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)交底，并簽字確認(rèn)。

（5）施工前選擇端頭1 m混凝土防撞墻作為試驗段，通過試驗段確定切割速率、切割線距舊橋面的距離、繩長等指標(biāo)。

（6）施工過程中配置現(xiàn)場技術(shù)員監(jiān)督作業(yè)人員嚴(yán)格按照事先放樣的標(biāo)線進(jìn)行切割作業(yè)，避免出現(xiàn)切割塊不規(guī)則的現(xiàn)象。

（7）切割塊吊移過程設(shè)置專人指揮，確保吊移過程穩(wěn)定，避免發(fā)生碰撞損壞，最大限度保護(hù)切割塊。

4結(jié)論

文章通過綜述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)拆除方法和適用范圍，確定適合該項目舊橋加寬鋼筋混凝土防撞墻拆除的施工方法是繩鋸切割拆除法，此方法具有拆除速度快、安全可靠的優(yōu)點。鋼筋混凝土防撞墻切割按照施工準(zhǔn)備、排版放樣、豎向切割、水平切割、鑿吊裝孔、切割塊吊裝、現(xiàn)場清理7項工序進(jìn)行。切割結(jié)果表明，此方法施工速度快、成本較低、安全可靠、質(zhì)量有保障，繩鋸切割加寬橋梁混凝土防撞墻具有較好的適用性。

為了積極響應(yīng)低碳環(huán)保、節(jié)約資源、可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)理念，在今后可以加大對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)拆除物的循環(huán)再利用技術(shù)研究，拆除結(jié)構(gòu)物回收再利用可以節(jié)省自然資源，同時又能夠降低建筑垃圾。鋼筋混凝土切割塊可用于建筑物基礎(chǔ)、擋墻、路基防護(hù)、圍堰等工程。今后隨著科技的不斷進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展理念的不斷深入鋼筋混凝土拆除塊將會實現(xiàn)“變廢為寶”的華麗轉(zhuǎn)身。

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The Application of Rope Saw Cutting Technology in the Demolition Projectof the Widening Anti-collision Wall of Old Bridges

FU Xiaoxia1，HU Wenbin1，XU Zihan2，LIU Feng1，LU Wei2

（1.GansuXinluTransportationEngineeringCo.，Ltd.，LanzhouGansu 730000，China;2.GansuTransportaionInvestmentManagementCo.，Ltd.，LanzhouGansu 730000，China）

Abstract： In recent years， with the continuous development of China′s economy， many highway opening sub- projects have been implemented one after another. In order to ensure the safe entry and exit of vehicles， some old bridges need to be widened， and the original anti-collision wall reinforced concrete structure needs to be demol ? ished to widen the old bridges. The article provides a detailed review of the characteristics and applicability of four common reinforced concrete demolition construction methods. Based on the engineering characteristics of this proj ? ect， the rope saw cutting method was selected to demolish the reinforced concrete structure of the old bridge anti- collision wall. The rope saw cutting operation includes seven processes： construction preparation， layout and setting out， vertical cutting， horizontal cutting， chiseling lifting holes， cutting block lifting， and on-site cleaning. The cut ? ting effect of this project indicates that rope saw cutting has strong applicability in the demolition of the widened re ? inforced concrete anti-collision walls of old bridges， and it can be promoted in similar projects in the future.

Keywords： anti-collision wall; rope saw; reinforced concrete; cutting; dismantle