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跨线桥上跨拆除工程施工技术研究

2019/12/09 阅读:

摘要:结合工程实例,对某跨线桥上跨拆除施工顺序、车道分流施工计划、支架搭设加固、防护措施落实、跨线桥切割、箱梁拆除、中墩柱拆除、拆除物清理及外运等施工技术进行了总结和分析。实例证明,该施工技术可有效提高施工效率,值得进一步推广和应用。

关键词:跨线桥;上跨;拆除;施工技术

1工程概况

某工程合同段共需拆除上跨桥2座,其中2跨机耕天桥1座,4跨跨线桥1座。二者均为预应力现浇箱梁结构,因原跨线桥中跨跨径不能满足扩建需要,而必须予以拆除,计划用贝雷梁支撑加固后,采用静力切割和机械破碎相结合的方式进行拆除施工。高邑互通K329+560跨线桥跨径为(11+16+16+11)m,属薄壁墩柱现浇箱梁结构,底宽10.5m,翼缘板宽2.50m,腹板高0.8m,需要对其进行拆除。本次拆除工程施工遵循如下原则:从上至下、逐段拆除、分段进行;先拆除非承重结构,后拆除承重结构。本项目上跨桥拆除工程特点如下:(1)本项目第二阶段总体交通组织方式为:半幅、分时、分段道改施工;根据总体交通组织方式,确定上跨桥拆除采取半幅封闭拆除施工、半幅开放保通的施工组织方案;(2)施工过程中需保证跨线桥下部公路结构不受损害;(3)跨线桥为分段拆除,需进行支撑加固;(4)跨线桥位于京港澳高速公路上,预估半幅断交后,保通半幅小车交通流量仍然较大,拆除施工影响大,工期紧。

2跨线桥上跨拆除工程施工技术

2.1施工顺序

根据该拆除工程的具体情况和工期要求,针对拆除的不同位置和拆除特点,采用不同的拆除施工方案。以西半幅先行封闭施工为例,主要施工段顺序为:(1)左幅高速公路双幅保通,右幅高速公路全封闭施工;(2)右幅桥梁箱体支撑加固(贝雷架);(3)安装脚手架、彩钢板、密目网、防撞桶等防护措施(中间桥梁箱体支撑柱及波形防撞护栏位置),右幅路面铺设旧路碎石料;(4)右幅贝雷架与中墩间桥梁箱体切割分段;(5)右幅箱体桥梁切割、破碎拆除,左幅场地清理;(6)左右幅交通转换,右幅高速公路双幅保通,左幅高速公路全封闭施工;(7)左幅桥梁箱体支撑加固(贝雷架),同时完善安全防护设施,右幅路面铺设碎石料;(8)左幅贝雷架与中墩间桥梁箱体切割分段,利用吊车吊离中墩顶箱体块;(9)左幅箱体桥梁破碎拆除、中墩预裂定向破碎拆除、场地清理,根据整体路面断交施工计划转换交通;(10)2跨桥0#、2#桥台,4跨桥1跨、4跨箱梁,0#、4#桥台,1#、4#桥墩封闭破碎拆除。

2.2车道分流施工计划

上跨桥拆除施工,原则上整体按照“分时分段断交施工”的交通组织计划进行。上跨桥拆除分左右幅施工:当右幅封闭施工,左幅保通时,拆除跨线桥右幅;当左幅封闭施工,右幅保通时,拆除跨线桥左幅。但若交警部门允许,根据工期需要,也可以申请半幅临时交通转换,拆除剩余半幅上跨桥,从而使得拆除工期和新建中墩工期大大提前。施工时,按最不利情况考虑,即不允许左右半幅临时交通转换。

2.3加固支架搭设

遵循“受力安全可靠、确保交通畅通、搭设方便快捷”的原则,上跨桥采用贝雷架支撑,具体根据桥梁拆除顺序和交通转换的情况搭设不同部位的支撑。贝雷架支撑均沿桥横向搭设,每排支撑长度为9m,由三片贝雷片首尾相连,中间用销子连接,宽度为1.08m,由90型连接片将三片贝雷片横向连接在一起,贝雷支撑高度为4.5m,由3层贝雷组成,上下层贝雷片之间用螺栓连接。贝雷片顶部安装调高钢筒,调高钢筒用螺栓与贝雷片上弦杆连接,钢筒高度根据现场实际情况确定。钢筒顶部横向布置分配梁,根据桥梁净空高度,选用横向分配梁为双拼25或45工字钢,与钢筒顶板焊接。钢筒顶与工字钢间也可加垫钢板,确保分配梁工字钢与钢筒密贴。

2.4落实防护措施

以中央分隔带波形护栏立柱作为基础,安装脚手架,同时按照交通组织要求,沿中分带两侧分别设置彩钢板围挡,防止施工队交通流视觉干扰,围挡长度不少于200m。拆除桥梁上下游共约50m长度,利用架子管支架,在彩钢板上部设置双层密目网。密目网要求高于桥梁箱体最高处约1m,确保不发生施工区内物体飞落至对向行车道,同时,为防止对向车流发生交通事故,对拆除桥梁尤其中墩产生碰撞,在保通半幅内侧硬路肩位置摆放防撞桶或防撞护栏,封闭内侧硬路肩,以起到警示、防撞的作用。当然,对于必要的标志标牌,必须按照养护规范提前落实。拆除施工前,所用旧路铣刨料或碎石料(若前期因铣刨料未能足量及时供应),堆放在拆除半幅桥梁箱体下部路面上,堆放高度为离拆除桥梁箱梁底部越近越好,堆放坡度要求尽量小,也可参考1.5∶1坡度控制。堆放的铣刨料或碎石料,可防止拆除桥梁结构落入路面后冲击碰撞路面,对路面起到保护作用,同时即使在拆除过程中发生地震等突发事件,导致切割分离的箱梁倒塌,根据扁平箱体结构重力原理以及挡块侧向限位原理,箱梁也会呈基本垂直下落状态,此时箱梁底的铣刨料或碎石料会对下落箱梁起到有效缓冲及支撑作用,减少发生安全责任事故的风险。

2.5切割跨线桥

本合同段拆除的桥梁上部全部为现浇箱梁结构。为了防止高速公路两跨拆除影响其他跨的结构,需将待拆除的一跨从原结构(母体)中分离为一个独立跨度的桥体。施工中,首先通过绳锯无损切割将跨线桥切割为两段独立不相连的桥段,然后将需要拆除的箱体桥梁进行破碎拆除。(1)切割分段。由于桥梁面较宽,一次性切断难度较大,根据桥梁宽度和链锯型号,拟将桥梁分为两段(桥宽)进行切割,中间位置钻孔安放施工锯链。(2)桥梁面切割孔。为了便于无损切割机施工,采用混凝土钻孔抽芯机对桥面进行钻孔,孔径为8cm。(3)桥梁断面切割。施工切割前按设计好的尺寸在桥面板施工放线,弹出切割位置线,使用绳锯沿线进行切割分段。2.6拆除跨线桥箱梁跨线桥箱梁的拆除顺序为:采用墙锯切除防撞护栏及翼缘板-对向从上至下、从外至内破碎拆除箱梁-定向预裂拆除桥墩。对于箱体,使用2台破碎锤进行对向对称均匀破碎,按承重受力顺序反向分解破碎拆除逐个构件。拆除工程施工遵循如下顺序:从上至下、分段进行、逐段拆除;先拆除非承重结构,后拆除承重结构。对于中墩顶分段后的箱体块,采用重型吊车从断交半幅吊离路面。

2.7拆除中墩柱

按照设计要求,旧桥中墩桩基础将投入再利用,但中墩需要采用预裂拆除法予以拆除。拆除前,计算并确定切割线,具体在薄壁墩倒伏方向的对向面,用红笔标出,一般选在墩底离地面10~20cm的高度。切割前,先在薄壁墩顶钻孔,利用3根粗钢丝绳,一端穿过钻孔并与薄壁墩固定,另一端紧系在断交半幅外侧护栏墩柱上。其中中间钢丝绳路面投影角度基本和路线垂直,外侧2钢丝绳路面投影基本和路线约呈45°夹角,以此确保不发生非定向倒塌安全事故。切割时,将墙锯切割深度控制为薄壁墩厚度的一半,且切割工人在中央分隔带中进行切割作业,严禁人员进入薄壁墩预倒伏方向。完成切割后,直接采用挖掘机将薄壁墩拉倒,倒置位置在断交半幅路面堆放的铣刨料或碎石料上,确保施工安全以及保护路面结构。

2.8清理及外运

所有拆除物要利用汽车及时运送出去。汽车进场运输时,应保持道路整洁,设专人管理,车辆要停放在指定地点,不影响过往车辆正常通行。在拆除和运输时要保持周边环境的清洁,如发现道路上有废渣掉落,应及时清理。在拆除施工过程中,派专人负责监测被拆除物的结构状态,并做好记录。当发现有不稳定状态的趋势时,应立即停止作业,及时采取有效措施,消除安全隐患。

3结语

桥梁工程的拆除施工难度较大,而且危险系数较高,必须要做好各项安全防护措施。现场必须实行封闭施工,水平作业时,操作人员应保持安全距离,并设置警戒线和相关的安全标志,按计划安排专职安全员监管,严格按照拆除方案进行施工,确保桥梁工程拆除工作的顺利进行。

参考文献:

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[5]陈松,卓静,朱雪源.一种小跨径桥梁快速改造新技术[J].公路工程,2016(1):81-84.

作者:王辉 单位:中铁十一局集团第一工程有限公司

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