城市主干线桥梁拆除施工技术控制要点
杨森林
安徽芜湖241000)(中交二航局第四工程有限公司,
摘要以福建省福州市洪山大桥拆除工程为例,基于逆序拆除法制定桥梁拆除方案,依据方案的安全性、经济性和环保性进行了方案比选,对确定方案中相关技术要点和作业步骤进行了可行性分析,对拆除施工中所涉及的控制要点进行了梳理总结,对位于城市主干线上大型桥梁的安全快速拆除提供了参考经验。
关键词大型桥梁拆除;施工技术;控制方法;拆除方案
0引言
对市政工程的容错力提随着城市交通需求的不断扩大,
出了更高的要求。许多危桥和不适合现代交通发展的桥梁需要拆除重建,尤其是一些年代较早的桥梁,其设计标准相对于现阶段实行的规范来讲显得标准太低且不够完善,施工技故对旧术和对于工程质量的把控都相较现阶段大幅落后[1-2]。桥进行拆除重建是接下来我国桥梁建设发展的一个主流趋
东西向要道S316的关键节点。
洪山大桥总长363.36m,孔跨布置为(2×25)m+(67.5+110+67.5)m+(2×30)m。桥梁主桥采用三向预应力上承式桁架T型刚构加挂梁,两主墩单侧悬臂长度各42.5m,主跨中间及主跨和边跨间挂梁长度均为25m。桁架T构上弦杆由横桥向7块预制空心板现浇湿接缝混凝土组成整体空心箱形截面;桁架T构下弦杆由横桥向7块预制工字形杆件现浇湿接缝混凝土组成整体空心箱形截面。斜腹杆和斜腹杆横向均设置4道,每道斜腹杆均为空心箱形截面,断面尺寸为0.65m×1.3m,为预应力混凝土结构。T型刚构端部为整体现浇箱型断面(单箱六室),为预应力混凝土结构,长度10.3m。挂梁两个T型刚构之间以及T型刚构与边墩之间采用25m长的挂梁连接,挂梁为预制拼装预应力混凝土T梁。引桥为跨径25m、30m的预制拼装预应力混凝土T梁。桥梁桥型布置如图1所示。
势[3]。拆桥过程中桥梁结构的受力更加复杂和具有不确定性,高效而位于城市主干道上桥梁的拆除对桥梁拆除的安全性、如何明确桥梁拆除过程中的性、环保型提出了更高的要求[4],
关键技术难题并制定周详的拆除方案是整个问题解决的关键。
1桥梁工程概况
洪山大桥位于福州市闽江北港分叉口处,横跨闽江北港
两岸,衔接了鼓楼区和仓山区两大区域版块,也是福州市区
图1桥梁桥型布置图
2桥梁拆除的方案比选
洪山大桥位于重要交通要道,考虑到通行要求和疏流问
济性和高效性对四种方案进行比选分析,决定采用推荐方案中所述的搭设钢便桥平台拆除方案。
题,且拆除工作不能对城市环保造成影响,桥梁要求在短时间内进行安全环保的拆除工作。在拆除方案设计阶段,基于拆除方案的安全性、经济性和低影响性等主导因素,根据既有大桥周边环境、自身结构形式,结合现场实际特点,通过四各拆除方案的比选情况如表1所示。种预选方案进行比选[5],
3桥梁拆除方案
3.1设备选型
由于T型刚构为对称结构,建造时采用对称方法进行安装,拆除时按照逆序对称进行拆除,采用的设备主要是浮吊和80t履带吊,配合驳船和小型的汽车吊完成桥梁拆除工作。3.2原桥梁施工顺序
桥梁拆桥方案总体思路一般选择“逆序法”进行,即按原
对环境和居民出行影响四种方案均采用静力切割作业,
较小,无相关粉尘污染和化学污染,故基于方案的安全性、经
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第4期(总第216期)路桥工程■
表1悬臂静力切割拆除方案比选汇总表
项目
搭设钢便桥平台拆除方案
(推荐方案)安全可控,拆除过程影响范
围小,施工过程可以监控,结构受力明确,且搭设的钢平台可作为新桥搭设平台简单可操作3~4个月
贝雷架悬臂拆除方案
(对比方案一)安全较为可控,拆除过程影响范围小(桥梁施工区),施工过程可以监控,结构受力明确简单可操作3~5个月
原施工图桥面吊机悬臂
拆除方案(对比方案二)
满堂支架法拆除方案(对比方案三)
安全
风险施工工艺工期优点
安全较为可控,拆除过
安全较为可控,拆除过程影响范围
程影响范围小,施工过
小,施工过程可以监控,结构受力较
程可以监控,结构受力
为明确
明确
可操作,钢板桩围堰施可操作,需多次安装拆除吊机,桥下工难度大满堂支架施工难度大5~8月
5~8月
对称逆序拆除,液压切割无贝雷吊机可横向移动,对称逆序拆除,桥梁结
运输及拆除较为方便,全为桥面运
污染,将各部件化整为零,桥稳定性高,可方便地搭构稳定,水下采用钢板
输
梁结构稳定,环保性高拆,租赁方便桩阻水,污染较小满堂支架施工较难,对原结构要求钢平台无法一次成型,需指桥面吊机需定做,钢板
使用较多的贝雷架,造较高,桥面吊机不能横向移动。该方
定详细的拆除组织计划以便桩围堰施工难度大,造
价适中案适合箱梁拆除,不适合桁架分片
钢平台延伸推进价高
拆除,可实施性不大混凝土静力切割机、吊
混凝土静力切割机、运输船、桥面吊机、运输船、混凝桥面吊机、运输船、履带吊、平板车、
装设备、运输船、桥面
浮吊船土静力切割机混凝土静力切割机
贝雷吊架成本较低
成本较高
成本高
成本高
缺点
机械设备造价
[6]
桥施工逆顺序,“后施工的先拆除”,原桥建设施工中主桥桁
架先逐段施工三个桁架节段,然后分段浇筑箱梁段,最后挂设挂梁。桁架单元采用桥面悬臂吊机进行提升吊装,单个节段桁架的施工顺序为:
(1)悬挂1#、3#、5#、7#下弦杆,安装斜杆穿束、填缝、张拉,同时安装2#、4#下弦杆,下弦杆安装示意图如图2所示。
(2)下弦杆横向钢筋焊接、按接缝模板、现浇接缝,安装1#、3#、5#、7#立柱,立柱安装示意图如图3所示。
(3)安装1#、3#、5#、7#上弦杆,然后安装2#、4#上弦杆,上弦杆安装示意图如图4所示。
(4)吊放6#上弦杆放置在5#上弦杆上,然后安装6#下弦杆,上弦杆横向接缝装模、安支架管道、浇接缝合,节段桁架拼接完成示意图如图5所示。
(5)穿横向纵向预应力束,先张拉下弦杆、上弦杆束后张拉纵向束,然后进行管道压浆、封锚,最后采用挂篮分三次浇筑箱梁,完成桥梁单个节段桁架的施工。
故采用原桥施工逆顺序的总体思路,后施工的先拆除,制定桥梁拆除施工方案如下:首先在旧桥一侧搭设钢便桥,供拆除器械的运输放置和履带车通行;随后在拆除桥面附属设施的同时搭设1#工作平台,用于拆除西岸侧挂梁,西岸侧挂梁拆除完成后,在西岸地面上对西岸侧引桥进行拆除;接着在东岸岸跨对东岸侧挂梁和引桥进行拆除,东西岸侧桥梁构件拆除破碎之后直接由货车装载运走;在拆除悬臂T构之前搭设4#工作平台,履带车由钢便桥到达平台进行T构拆除工作,T构拆除为两端对称拆除,所拆构件下放到平台上经
图5节段桁架拼接完成示意图图4上弦杆安装示意图图3立柱安装示意图图2下弦杆安装示意图
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■路桥工程
破碎完由驳船运走;在上部结构拆除完成后,增设2#、3#平台用于桥梁下部结构的拆除;待上部结构和下部结构拆除
2019年
进行现场清理和运输完毕后,工程验收。
3.3桥梁拆除组织设计
(1)施工准备。施工人员进场,检查管线、管道改迁是否完成,若未完成应积极配合其产权单位对管线进行改迁施工,管线拆除由相关专业单位进行施工;调查洪山大桥拆除作业现场车辆、行人、公交出行情况,编制确实可行的车辆行人分流和施工现场围挡方案,对施工现场进行围挡施工;调查洪山大桥桥梁结构、大桥拆除范围内的场地、航道通航条件、地面附着物情况,为拆桥方案的选择,现场作业场地布置等提供依据[7]。
(2)附属工程及桥面结构拆除。桥面附属工程拆除顺序为先拆除管线、移除路灯和桥面栏杆,拆除方法采用人工配合汽车吊进行拆除;桥面铺装采用正铲挖掘机进行铲除再由汽车运至存放区域,待全部
图7主便桥典型断面图(单位:cm)图6主便桥立面布置图(单位:cm)
拆除完成后,再移交原管养单位进行后续处理。
(3)搭设钢便桥和钢平台。施工期间需利用便桥、工
作平台作为挂梁、悬臂T构现浇箱梁和桁架体系、下部结构拆除施工及运输通道,旧桥拆除完成后主便桥可用于新建左幅桥梁的施工,工作平台可拆除。
钢便桥布置在旧桥左侧,桥面边缘离旧桥边缘5.8m。钢便桥由两岸路面延伸至主桥桥墩处,东岸侧便桥长60.4m,西岸侧便桥长108.1m,最大跨度12m。钢便桥总体布置如图6所示。
钢便桥结构自上而下依次为:满铺8mm钢面板;纵向分配梁I12.6间距300mm,横向分配梁I22a间距750mm,纵梁选用“321”军用贝雷梁,下横梁采用2I40a型钢;桩基础采用Φ630×8mm及Φ820×10mm两种钢管桩。平联采用
φ426×6mm钢管,横桥向设置桩间斜撑,斜撑采用2[20a型钢。典型断面立面布置如图7所示。
为了既有洪山桥拆除吊装、运输作业具备操作条件,边静力切割拆除吊装运走边搭设工作平台,作为下部拆除吊装的操作平台;根据拆除吊装工艺要求,共在桥墩附近搭设4个工作平台,布置如图8。3.4桥梁总体拆除步骤
经方案比选和评审会定夺,最终方案桥梁总体拆除步骤如下:
(1)施工准备。包括技术准备,劳动力、物资、材料、设备、用电、用水、围挡、混凝土破碎区等准备。图8工作平台平面布置图(单位:cm)
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第4期(总第216期)路桥工程■
通过对多个拆除方案进行施工安全性、施工经济性、施工的时间价值等各方面的比选,确定最佳拆除方案[8]。4.3桥梁的拆除吊运
(2)采用履带吊,振动锤等设备搭设钢便桥及岸跨施工平台,拆除附属设施,凿除桥面铺装。
(3)拆除挂梁。用切割机沿设计切割线将挂梁分割成单梁,中跨挂梁采用150t浮吊整块逐片吊装下放至驳船运至制定位置,东岸、西岸挂梁采用2台80t履带吊抬吊整体逐片下放至工作平台上,然后采用切割机分块转运。
(4)拆除东岸引桥1~3#墩。用切割机沿设计切割线将东岸引桥T梁分割成单梁,用两台80t履带吊配合逐片吊装下放,利用80t履带吊分块拆除东岸桥墩,利用凿岩机对东侧桥台进行破碎凿除;同步切割主桥T构现浇箱梁。
(5)对称拆除T构端部箱梁和悬臂T构。拆除东岸引桥的同时,利用150t浮吊和边搭设工作平边采用80t履带吊分别分块拆除T构端部箱梁和悬臂T构,中跨节段下放至驳船上,东西两侧节段下放至工作平台上。
(6)拆除西岸引桥。第6块采用搭设工作平台,用切割机沿设计切割线将引桥T梁分割成单梁,用两台80t履带吊配合逐片吊装下放;第7跨搭设临时支架,用切割机沿设计切割线将引桥T梁分割成单梁再分成3段,再利用80t履带吊逐段分块吊装下放;最后利用80t履带吊分块拆除东岸桥墩,利用凿岩机对东侧桥台进行破碎凿除。
(7)拆除水中桥墩及沉井基础,随后拆除栈桥和工作平台。水上部分通过搭设支架,利用链锯切割分块,80t履带吊吊装拆除;水下部分通过潜水员配合水下切割拆除。
(8)清理施工现场、交工验收。仔细清理施工现场机械设备、废弃物、残留的结构碎渣等,运至指定地点。恢复现场交通等设施,准备交工验收。
洪山大桥的拆除重难点为制定周详的拆除方案,对梁体各部分完成安全吊运,协调好各拆除设备间的分工配合,最大限度地提高作业效率节约工期。在设备人员进场前需制定好完善的施工步骤流程和吊车站位,采用实地测量校核图纸方法进行平台设备定位是非常有必要的,确定好钢平台的搭拓方案和各平台的最不利受力工况也是施工技术关键控制点[9]。
5总结语
大型桥梁的拆除施工技术是一项具有拆除难度高风险
大的关键技术,尤其是位于城市主干线上的桥梁拆除施工具有离周边建构筑物较近、行人车辆交通流量大等特点。城市主干线桥梁拆除应选择合适的桥梁拆除方法和拆除设备,制定完善的拆除步骤和施工方案,在保证拆除的安全和可靠的前提下最大限度地提高施工作业效率。参考文献
[1]庄永毅.城市大型桥梁拆除施工技术控制要点[J].福建建
材,2018(07):58-59+21.
[2]成劲松,王莹,袁吉平.城市主干道简支梁跨线桥拆除工艺
探讨[J].公路,2011(6):81-86.
[3]吴刚,华龙海.某3跨连续箱梁桥的拆除方案设计[J].世界
桥梁,2011(3):77-80.
[4]邓宏伟.VOPEN-307H绳锯切割法在桥涵拆除中的应用
[J].天津科技,2016(1):26-29.
[5]向中富.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社,
2001.
[6]孙成龙.拆除大中型双曲拱桥安全施工要点[J].公路,2004.
(9):35.
[7]孟文华.双曲拱桥拆除方法[J].市政技术,2005(5):27.[8]王浩,魏建东.桥梁拆除中的一些新技术和新机具[J].中外
公路,2010(2):38-39.
[9]胡艳丽.浅谈桥梁拆除施工技术控制方法[J].山西建筑,
2011(1):49-50.
作者简介:杨森林,男,1987年生,学士学位,公路与桥梁工程师,从事工作:桥梁建设。
4拆除施工控制要点
4.1交通组织方案
洪山大桥位于城市主干线交通繁忙的区域,桥梁拆除前首先进行交通组织设计及交通组织布控[1]。洪山大桥属于双向四车道,交通流量相对较大。桥梁所在道路是闽侯上街方
向人员经由洪塘大桥、洪山大桥进市区的重要交通要道,原既有道路车流量大,周边居民、行人密集,交通疏解及交通组织难度大。施工期间必须对原洪山老桥进行全封闭施工,老桥封闭期间由洪山新桥半幅开放通行交通。施工时需要设置施工围挡。4.2拆除方案的比选
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(上接第105页)
的前列,对后续同类机组的建设或改造有一定的借鉴意义。参考文献
[2]煤电厂“超低排放”新技术交流研讨会论文集(技术交流
资料)[C].杭州锅炉集团股份有限公司,2014:233-235.作者简介:汪剑波,1972年出生,男,大学,工程师,主要从事火电厂技术管理工作。
“石膏雨”“有色烟羽”深度治理技术[1]邹小刚.2017燃煤电厂
交流研讨会(技术交流资料)[C].西安热工研究院,2017:1-11.
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