何紀國 余強 楊揚 陶炫均 陳清云 蹇波 馮一川
文章以成樂高速公路擴容建設(shè)項目為依托,集成了上跨高速公路鋼筋混凝土肋拱式天橋拆除施工技術(shù),采用人工配合機械的復合式拆除方案,結(jié)合自主研發(fā)的路面柔性防護裝置、立柱臨時支撐架和定向倒塌輔助裝置等肋拱式天橋拆除體系,確保了施工效率和安全性。通過對施工技術(shù)原理和關(guān)鍵技術(shù)的系統(tǒng)闡述,可為本技術(shù)在其他類似工程的推廣應用提供指導和借鑒。
上跨高速公路; 肋拱式天橋; 鋼筋混凝土; 拆除技術(shù)
U445.6B
[定稿日期]2021-03-14
[作者簡介]何紀國(1970~),男,本科,高級工程師,主要從事道路與橋隧工程施工技術(shù)及管理工作。
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,很多原有公路已經(jīng)不能滿足日益增長的車輛通行需求,使得公路拓寬成了現(xiàn)階段公路建設(shè)的主流,而原配套的上跨人行天橋在凈空、跨度等方面已無法滿足行車要求,需拆舊建新[1]?,F(xiàn)有高速公路既有天橋拆除方法以大盤鋸、繩鋸切割為主,施工周期長,工程造價高,無法滿足工程建設(shè)經(jīng)濟環(huán)保的要求[2-3]。同時,上跨高速公路肋拱式天橋在拆除過程中,拱、支柱和橋面的倒塌會對路面和施工器械造成損傷,現(xiàn)有的防護措施存在施工麻煩,施工器件無法二次利用,并且不夠靈活的缺陷[4]。
為此,本文以成樂高速擴容建設(shè)項目為依托,通過技術(shù)研發(fā),集成研發(fā)了上跨高速公路鋼筋混凝土肋拱式天橋拆除施工技術(shù),降低施工難度,大幅提高了施工效率,避免了天橋拆除過程中可能存在的整體掉落、渣塊掉落飛濺等不安全因素,既滿足了規(guī)范和設(shè)計要求,又確保了工程質(zhì)量。
1 工程概況
成樂高速公路擴容建設(shè)青龍場至眉山試驗段工程項目沿成樂高速公路原路加寬,路線里程長28 km,采用雙側(cè)加寬模式將原高速公路由雙向四車道擴建為雙向八車道,擴寬后路基寬度40.5 m,設(shè)計速度維持100 km/h。為滿足地方交通發(fā)展需要并適應拓寬后的高速公路狀況,工程項目沿線原有的天橋存在凈空、凈高不足的情況,根據(jù)收集的資料并征集地方政府要求,對天橋采取拆除重建或新建的形式滿足高速公路凈空、凈高的要求。本文以單跨跨越現(xiàn)有成樂高速法人鋼筋混凝土肋拱式天橋為例,詳細闡明其拆除施工技術(shù)。
2 折除技術(shù)原理
根據(jù)前期詳細的施工調(diào)查及綜合地方交通需求、設(shè)計方案等因素,考慮來往社會車輛的行駛安全,拆除施工時實行主線斷道封閉施工。根據(jù)肋拱式天橋結(jié)構(gòu)的受力情況結(jié)合環(huán)境條件采用人工配合機械的拆除方案,通過人工操作切割機將護欄和防護網(wǎng)沿渡槽接縫切割成分段進行拆除,并采用履帶式加長臂破碎頭對兩側(cè)拱腳以上的拱肋進行破碎,用液壓鋼筋剪剪斷鋼筋。拱肋截斷部位位于拱上排架與拱肋連接處,在截斷拱肋的同時將排架與拱肋分離,依次拆除拱肋、橫梁及立柱,拱腳處混凝土破碎后,讓橋體失重倒塌。
針對天橋拆除過程中可能存在整體掉落、渣塊掉落飛濺等其他不安全因素,采用了路面柔性防護裝置、立柱臨時支撐架和定向倒塌輔助裝置等肋拱式天橋拆除體系,各組成構(gòu)件簡單、組裝拆卸方便、可周轉(zhuǎn)效率高。路面柔性防護裝置在使用時,鋼管從復合土工布的套管口插入,然后平鋪復合土工布到需要進行防護的地面上,并在其表面鋪上一層黃土,可有效地防護路面結(jié)構(gòu);立柱臨時支撐架包括多根帶連接扣撐桿和一根支撐立柱,多根帶連接扣撐桿的端部連接連接鋼片,且?guī)нB接扣撐桿環(huán)繞支撐立柱設(shè)置,避免了天橋突然倒塌對施工人員和施工機械造成傷害;定向倒塌輔助裝置在使用時只需將立柱套入其中,然后從其背部開口處進行破拆作業(yè),可提高肋拱式天橋拆除效率,更好地保障施工安全。
3 工藝流程與技術(shù)要點
3.1 工藝流程
本技術(shù)的施工工藝流程如圖1所示。
3.2 折除操作要點
3.2.1 施工準備
為防止施工過程中,橋梁垮塌對施工機械造成損傷,施工平臺設(shè)置與距離拱圈剪斷部位10 m處,位于垮塌安全范圍外(圖2),為保證施工安全,破除機械采用履帶式加長臂破碎機,臂長24 m。
3.2.2 路面防護
為防止橋體墜落物損傷既有路面,采用路面柔性防護裝置對墜落范圍內(nèi)的既有路面進行防護,如圖3所示。路面柔性防護裝置由復合土工布、套管、鋼片和斜撐桿組成,套管和斜撐桿一一對應傾斜設(shè)置,且形成三角支撐結(jié)構(gòu),鋼片連接多個平行并列的套管和斜撐桿。鋼管從復合土工布的套管口袋插入,復合土工布的一部分傾斜設(shè)置,另一部分橫鋪在底面上,形成一個斜坡狀遮擋布,然后平鋪復合土工布到需要進行防護的地面上,并在其表面鋪上一層黃土。
3.2.3 拆除人行道板及附屬設(shè)施
清除橋上泥土、雜物等,護欄和防護網(wǎng)拆除采用人工操作切割機沿渡槽接縫切割成分段,拆除時防止相互牽連,如圖4所示。用兩臺吊車依次將左、右幅梁體與防拋網(wǎng)、護欄整體吊裝。吊車在左右幅各擺放一臺,將梁板吊至拖車拖離高速。
3.2.4 拆除拱肋、橫梁及立柱
先將右幅吊車由中分帶調(diào)至左幅相應位置,然后將兩臺吊車掛鉤預先吊裝并穩(wěn)住拱肋,采用履帶式加長臂破碎頭對兩側(cè)拱腳以上的拱肋進行破碎(圖5),再用液壓鋼筋剪剪斷鋼筋。拱肋截斷部位位于拱上排架與拱肋連接處,在截斷拱肋的同時將排架與拱肋分離,破碎完成后將拱肋吊離至高速公路外側(cè)路基。
3.2.5 拆除拱腳處橫梁及立柱和剩余拱腳
先用鋼絲繩將立柱的上部橫梁中心點位置進行預先吊裝并穩(wěn)住,在破碎位置處將立柱進行破碎,破碎完成后將拱肋吊離至高速公路外側(cè)路基,左右幅可同時進行,剩余拱腳拆除同理。立柱拆除采用立柱臨時支撐架進行支撐,并采用定向倒塌輔助裝置對橋體進行定向倒塌(圖6)。
3.2.6 橋體分解塊運輸
分解塊件裝運和橋體分解的同時進行,及在橋體倒塌后吊車和運渣車及時就位,待拱肋和排架分解完成一塊,及時裝車一塊。一車裝滿后及時運至棄土場。下一輛運輸車及時就位裝車,如此循環(huán)。對于撒落的碎塊采用人工配合裝載機進行清理。
3.2.7 路面及中央分隔帶恢復
對局部破損的路面采用冷鋪料進行修補,并用平板夯壓實。在修補路面的同時安裝拆除的中央分隔帶波形護欄。
4 結(jié)束語
本文以成樂高速公路擴容建設(shè)項目為依托,總結(jié)了上跨高速公路鋼筋混凝土肋拱式天橋拆除施工技術(shù),采用人工操作切割機將護欄和防護網(wǎng)沿渡槽接縫切割成分段進行拆除,并采用履帶式加長臂破碎頭對兩側(cè)拱腳以上的拱肋進行破碎;創(chuàng)新了集路面柔性防護裝置、立柱臨時支撐架和定向倒塌輔助裝置為一體的肋拱式天橋拆除體系,可有效保障施工安全,降低現(xiàn)場施工難度,大幅提高了施工效率,避免了天橋拆除過程中可能存在的整體掉落、渣塊掉落飛濺等不安全因素,既滿足了規(guī)范和設(shè)計要求,又確保了工程質(zhì)量。
參考文獻
[1] 王繼, 姚南, 趙才. 西寶改建高速公路上跨橋拆除施工技術(shù)[J]. 公路交通科技:應用技術(shù)版, 2019, 180(12):52-53.
[2] 張樹明. 橋梁工程拆除施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析[J]. 科技創(chuàng)新導報, 2019, 16(23):29-30.
[3] 林志鵬. 上跨公路鋼架拱橋的拆除方案選擇[J]. 交通世界, 2019, 34(7): 157-159.
[4] 李耀宇.吊裝拆除運營高速公路跨線天橋施工技術(shù)[J]. 工程質(zhì)量, 2019, 37(5):22-26.
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