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        淺談支架法拆除跨河梁式橋成套施工技術(shù)

        2021-12-05 08:52:04馬鵬超
        魅力中國(guó) 2021年51期
        關(guān)鍵詞:箱梁支架施工

        馬鵬超

        (廣東省水利水電第三工程局有限公司,廣東 東莞 523000)

        一、引言

        我國(guó)城市化的高速、健康發(fā)展,因道路改造提升、橋梁自身結(jié)構(gòu)老化或通行不滿足配套交通發(fā)展需要等,有越來(lái)越多的城市橋梁面臨拆除重建。如何安全可靠的拆除橋梁是城市發(fā)展面臨的必不可少難題。與新建橋梁相比,舊橋拆除是化整為零,從上到下拆除,施工難度更大、安全問(wèn)題更加突出。作為數(shù)量最多的梁式橋,因拆除環(huán)境復(fù)雜、橋梁拆除設(shè)計(jì)及施工方面的理論和實(shí)踐還不十分成熟、拆除時(shí)安全事故較為多見(jiàn),給人民生命及財(cái)產(chǎn)帶來(lái)極大損失。

        二、跨河梁式橋支架法拆除的關(guān)鍵技術(shù)

        (一)鋼管樁支撐架技術(shù)

        舊橋拆除支架采用鋼管樁支撐排架,橫梁采用雙拼工字鋼,支架縱橫水平連接、豎向斜桿采用鋼管。

        施工前在舊橋箱梁翼緣板上采用繩鋸切割機(jī)切割出鋼管樁打樁孔位,以便減少支架橫梁跨度。鋼管樁施工采用履帶吊配振動(dòng)錘施工,打設(shè)時(shí)開(kāi)動(dòng)振動(dòng)錘振動(dòng),先點(diǎn)動(dòng),再連動(dòng),防止鋼管樁在起始段由于地層不好發(fā)生溜樁。每次振動(dòng)持續(xù)時(shí)間不宜超過(guò)10~15min,過(guò)長(zhǎng)則振動(dòng)錘易遭到破壞,太短則難以下沉。每根樁的的下沉應(yīng)一氣呵成,不可中途停頓或較長(zhǎng)時(shí)間的間隙,以免樁周土恢復(fù)造成繼續(xù)下沉困難。鋼管樁插打以貫入度控制為主,以標(biāo)高作為校核。

        承重梁安裝采用1 臺(tái)吊車站舊橋上,1 臺(tái)吊車站位棧橋上,小型浮船運(yùn)送承重梁至安裝跨位置后,抬吊安裝。承重梁與箱梁底面頂緊及預(yù)留繩鋸切割位置至關(guān)重要,一般采用15*15cm 鋼板,間距1.5m 焊接在工字鋼梁上,同時(shí)墊片中間預(yù)留5cm 孔道為以后安裝繩鋸預(yù)留通道??v橫水平桿件采用在桿件兩側(cè)焊接吊環(huán)起吊,由吊車配合安裝到位。

        (二)現(xiàn)澆箱梁拆除技術(shù)

        現(xiàn)澆箱梁拆除方法采用整橋頂板和鋪裝層先分塊切割吊運(yùn),底板與腹板U 型槽后分塊切割吊運(yùn)。整個(gè)作業(yè)面采用跨中后退法施工,切割設(shè)備采用液壓金剛石繩鋸機(jī),吊車吊運(yùn)。箱梁切割順序采用先頂板再底腹板拆除,減少了較大砼塊體分離時(shí)存在的較大沖擊荷載。

        頂板分塊切割時(shí)采用1 臺(tái)切割機(jī)在橋面上橫橋向切割,金剛石繩鋸采用4 個(gè)導(dǎo)向輪定位,頂板兩側(cè)切割完成后進(jìn)行縱橋向切割,首段施工時(shí)箱梁開(kāi)孔進(jìn)入人員、設(shè)備,位于箱梁內(nèi)部切割頂板與腹板之間的縫隙,切割時(shí)在腹板位置安裝4 個(gè)導(dǎo)向輪定位繩鋸,切割時(shí)每50cm 設(shè)置一道鋼鍥,確保不卡鋸,待分塊頂板分離后吊裝。

        整個(gè)頂板切割完成后,進(jìn)行U 型槽拆除,首先在U 型槽打設(shè)繩鋸孔,腹板由上到下切割,兩側(cè)對(duì)稱切割后,切割底板,整個(gè)斷面切割線分3 次切割完成。

        現(xiàn)澆箱梁分層拆除示意圖

        (三)水下承臺(tái)樁基拆除技術(shù)

        承臺(tái)采用繩鋸切割機(jī)分塊切割拆除,承臺(tái)水下周圍無(wú)較多塊石、淤泥時(shí)一般采用繩鋸捆綁式拆除,即在浮船上安裝繩鋸切割機(jī)一次切割,完成塊體分割。當(dāng)承臺(tái)周圍及底部塊石、淤泥較多,采用兜底切割,繩鋸無(wú)法安裝,因此需要采用反向切割方法,具體為采用6 個(gè)導(dǎo)向輪組合,1 個(gè)導(dǎo)向輪安裝在浮船上部,2 個(gè)與深入水下槽鋼裝置焊接深入水下(槽鋼開(kāi)設(shè)調(diào)節(jié)槽確保隨著切割深度調(diào)節(jié)深度),3 個(gè)安裝在承臺(tái)頂面,確保繩鋸不打結(jié),順利轉(zhuǎn)動(dòng)。安裝期間均采用鋼板與定向輪栓接方法,確保定向輪安裝牢固,正常轉(zhuǎn)動(dòng)。繩鋸安裝完成后人員站在側(cè)面控制切割機(jī)操作。

        承臺(tái)反壓切割繩鋸及定向輪布置側(cè)面圖

        水下樁拆除采用鋼護(hù)筒圍堰,插打方法為偏心插入,切割時(shí)采用在浮船上安裝繩鋸切割機(jī)一次拆除完成。

        (四)舊橋拆除的吊裝技術(shù)

        舊橋拆除吊裝主要為箱梁、蓋梁、墩柱、承臺(tái)和水下樁砼塊體。

        現(xiàn)箱梁頂板采用四點(diǎn)吊起吊,吊裝孔在腹板與頂板交接處斜向打孔,吊索選用比鋼絲繩更容易安裝的80 級(jí)起重鏈條。U 型槽選擇在靠近底板的腹板上打孔,鏈條從U 型槽外側(cè)穿過(guò),在U 型槽內(nèi)側(cè)起吊。U 型槽的吊裝方法避免了腹板與吊索的摩擦及引起的側(cè)向水平力,同時(shí)安裝工人站在內(nèi)部避免高處作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

        圓形、方形混凝土塊采用鉆孔機(jī)打孔深度40cm,安裝80mm 鋼棒,采用2 點(diǎn)或4點(diǎn)吊裝。

        (五)舊橋拆除濕法作業(yè)技術(shù)

        舊橋切割塊體較多,不及時(shí)破碎將影響混凝土塊堆放及拆橋進(jìn)度,混凝土塊體采用炮機(jī)破碎,濕法作業(yè)采用2 臺(tái)霧炮機(jī)降塵,避免了拆除的揚(yáng)塵。

        三、某項(xiàng)目拆橋技術(shù)應(yīng)用

        (一)項(xiàng)目工程概況

        舊待拆除橋梁結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土梁式橋,由25 孔組成,橋孔布置為:16×10+36+45×3+36+16×10=527m,全長(zhǎng)532.2m。跨河段主橋上部構(gòu)造為36+45×3+36 五孔一聯(lián)等截面單箱單室連續(xù)梁,梁高3m,底板寬5m,頂寬11m,C50預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),主橋下部為雙柱式工字型墩身,縱橋向*橫橋向1.5m*2m,高樁承臺(tái)長(zhǎng)9m,寬4.0m,高2m,下構(gòu)砼為C30 砼,每個(gè)承臺(tái)下6 根樁灌注樁,樁徑為Φ1.2m,為了后期通航需要樁基礎(chǔ)需拆除到-5.45m 以下 ;南北兩岸各設(shè)上橋旋梯一座。0 ?、5 ?各為2 個(gè)300t 活動(dòng)支座,1 ?、3 ?、4 ?各為2 個(gè)700t 活動(dòng)支座,2 ?為2 個(gè)700t 固定支座。

        (二)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

        1.鋼管樁支架施工

        在箱梁上切割1.4m(橫橋向)*1.5m(縱橋向)鋼管樁打樁孔位。翼緣板開(kāi)孔采用鉆孔機(jī)鉆2 個(gè)切割孔,采用2 種不同繩鋸切割機(jī)械進(jìn)行切割作業(yè)。翼緣板開(kāi)孔兩側(cè)必須對(duì)稱,同時(shí)確保預(yù)應(yīng)力筋不受切割影響。

        鋼管樁支架采用Φ630*10mm 鋼管,打入全風(fēng)化層,縱向間距為6m,橫向間距為8.3m,橫梁采用雙拼I56a 工字鋼,長(zhǎng)12m,每1m 設(shè)置一道加勁肋,跨中2m 加密一道,支架縱橫水平連接采用Φ273×6mm,上聯(lián)距離樁頂30cm,下聯(lián)距離上聯(lián)4.3m,豎向、橫向斜桿采用D168*6mm鋼管。鋼管樁施工時(shí)焊縫錯(cuò)開(kāi)設(shè)置,焊縫周圍增加4塊加強(qiáng)板,確保焊接質(zhì)量。工字鋼雙拼安裝后采用鋼板墊塊與現(xiàn)狀箱梁頂緊。

        2.現(xiàn)澆箱梁拆除施工

        箱梁拆除方法采用整橋頂板和鋪裝層先分塊切割吊運(yùn)(重62t),底板與腹板U型槽后分塊切割吊運(yùn)(重45t),箱梁分為72 塊拆除。整個(gè)作業(yè)面后退法施工,切割設(shè)備采用DSJ-18 型液壓金剛石繩鋸機(jī),鉆孔機(jī)鉆吊裝孔及繩鋸切割孔,繩鋸切割機(jī)切割時(shí)為了防止金剛繩卡入砼縫隙,在切割線每50cm 設(shè)置一個(gè)鋼鍥,整個(gè)拆除預(yù)提和吊裝全部采用80+80t 龍門(mén)吊。

        3.水下承臺(tái)樁基拆除施工

        承臺(tái)長(zhǎng)9m,寬4.0m,高2m,切割塊根據(jù)長(zhǎng)向分成4 塊切割吊裝,切割塊體時(shí)采用在浮船上反向安裝導(dǎo)向輪,從上到下反向切割承臺(tái)。水下樁圍堰采用2.2m 壁厚20mm 的鋼護(hù)筒,插打方法為偏心插入,切割時(shí)采用在浮船上安裝2 個(gè)導(dǎo)向輪繩鋸一次割除。

        當(dāng)承臺(tái)周圍及底部塊石、淤泥較多,采用兜底切割繩鋸無(wú)法安裝,改變常用繩鋸切割機(jī)繩鋸安裝工藝,采用6 個(gè)導(dǎo)向輪組合,1 個(gè)導(dǎo)向輪安裝在浮船上部,2 個(gè)與深入水下槽鋼裝置焊接深入水下(槽鋼開(kāi)設(shè)調(diào)節(jié)槽確保隨著切割深度調(diào)節(jié)深度),3 個(gè)安裝在承臺(tái)頂面,確保繩鋸不打結(jié),順利轉(zhuǎn)動(dòng)。安裝期間均采用鋼板與定向輪栓接方法,確保定向輪安裝牢固,正常轉(zhuǎn)動(dòng)。繩鋸安裝完成后人員站在側(cè)面控制切割機(jī)操作。水下樁基共需拆除26 根,樁徑1.2m,需拆除至-5.45m,圍堰使用2.2m 鋼護(hù)筒,鋼護(hù)筒采用偏心插入。圍堰施工完畢后用高壓水沖洗圍堰內(nèi)淤泥,用泥漿泵將泥漿抽出至圍堰內(nèi)泥面標(biāo)高降至-5.45 米以下,采用繩鋸切割機(jī)切除水下樁。4.舊橋拆除的吊裝應(yīng)用

        本工程箱梁分塊成72 塊,蓋梁、墩柱12 塊,承臺(tái)16 塊,水下樁26 根,共需要吊裝126 次。吊裝塊體鏈條選用80 級(jí)起重鏈條,鏈徑22mm,卸扣選用25t,吊裝面板采用四點(diǎn)吊裝,吊裝U 型槽時(shí)選擇內(nèi)側(cè)起吊。圓形、方形混凝土塊采用鉆孔機(jī)打孔深度40cm,安裝80mm 鋼棒,采用2 點(diǎn)或4 點(diǎn)吊裝。吊裝塊體鏈條選用80 級(jí)起重鏈條,鏈徑22mm,卸扣選用25t,吊裝面板采用四點(diǎn)吊裝,吊裝U 型槽時(shí)選擇內(nèi)側(cè)起吊。圓形、方形混凝土塊采用鉆孔機(jī)打孔深度40cm,安裝80mm 鋼棒,采用2 點(diǎn)吊裝。

        四、結(jié)語(yǔ)

        支架法拆除跨河梁式橋成套施工技術(shù)主要通過(guò)對(duì)鋼管樁支撐體系、現(xiàn)澆箱梁拆除、水下承臺(tái)樁基拆除、舊橋拆除的吊裝和揚(yáng)塵治理技術(shù)進(jìn)行了闡述,其中關(guān)鍵技術(shù)主要為鋼管樁支架的施工,現(xiàn)澆梁分層、分塊拆除的方法,繩鋸切割機(jī)的靈活運(yùn)用和吊裝的具體方法進(jìn)行了綜合運(yùn)用和整理,形成了一套較為安全、先進(jìn)、節(jié)能、高效、環(huán)保的跨河橋梁拆除技術(shù),支架法拆除橋梁在地處市區(qū)、工期緊迫及環(huán)保要求高的現(xiàn)澆梁式橋拆除項(xiàng)目中值得借鑒和應(yīng)用。

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