樂(lè)融
(中建路橋集團(tuán)有限公司,河北石家莊 050051)
在交通事業(yè)發(fā)展進(jìn)程中,很多老舊橋梁面臨拆除重建,拆除的原因包括:舊橋安全性下降,且維修加固已無(wú)經(jīng)濟(jì)性;舊橋地處交通要道,已無(wú)法適應(yīng)車流量的不斷增加,輕則造成交通擁堵,嚴(yán)重時(shí)還有可能引發(fā)安全事故。因此,為適應(yīng)人們出行與地區(qū)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,需拆除的橋梁逐漸增多,拆除規(guī)模也明顯增大,所處環(huán)境也從山區(qū)等人員稀少的地區(qū)逐步過(guò)渡到城市等周邊環(huán)境復(fù)雜的地區(qū),無(wú)疑對(duì)橋梁拆除提出了更高要求,在拆除過(guò)程中需引入合理可行的技術(shù)措施。
某既有匝道橋上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,按照工程要求,擬對(duì)其部分跨予以拆除,其箱梁截面形式共有三種,即單箱單室截面、單箱雙室截面與單箱三室截面。由于該匝道橋?qū)Ω慕üこ陶2季€與施工影響較大,同時(shí)自身年久失修,因此決定對(duì)其實(shí)施拆除。根據(jù)橋梁現(xiàn)場(chǎng)具體情況,將拆除方法確定為液壓整體提升和繩鋸切割兩種方式相結(jié)合,以在提高拆除作業(yè)效率的同時(shí),降低成本與安全等方面的風(fēng)險(xiǎn)。以下結(jié)合該橋梁具體狀況,對(duì)其基于液壓同步提升的拆除施工進(jìn)行分析。
該既有橋梁處在改建高速公路與村莊的旁邊,不僅車流量很大,而且周圍存在很多民宅,環(huán)境十分復(fù)雜。在實(shí)際工作中,除了應(yīng)充分考慮對(duì)橋梁拆除可能對(duì)周圍環(huán)境造成的污染,還應(yīng)結(jié)合管理部門提出的相關(guān)要求,減少橋梁拆除可能對(duì)既有高速公路正常通車造成的影響?;谝陨弦?,本次拆除施工無(wú)法使用爆破與破碎的方法[1]。另外,由于該橋梁的跨度相對(duì)較大,使各節(jié)段的實(shí)際起吊重量都很大,因此最終選定了液壓整體提升和繩鋸切割兩種方式相結(jié)合的方法,將橋墩作為起吊點(diǎn),然后借助液壓千斤頂實(shí)施起吊,逐步完成整跨拆除,具體的現(xiàn)場(chǎng)布置如圖1所示。
圖1 基于液壓同步提升的橋梁拆除現(xiàn)場(chǎng)布置
(1)施工工藝流程為:反力架制作→施工現(xiàn)場(chǎng)處理(包括安全防護(hù)欄與安全網(wǎng)安裝、墩柱承臺(tái)表面鑿毛處理、植筋與各類預(yù)埋件埋設(shè)、錨固澆筑與抱箍設(shè)置、在橋面相對(duì)應(yīng)的部位留設(shè)預(yù)留孔,如提升孔、錨固孔與切割孔等)→反力架安裝→提升設(shè)備安裝(包括千斤頂、鋼絞線導(dǎo)向架、鋼絞線和泵站及其控制系統(tǒng))→切割設(shè)備安裝→設(shè)備檢查和調(diào)試→采用提升系統(tǒng)開始預(yù)提升→采用切割設(shè)備切割橋面梁體→切割完成后將梁體下放到地面,在此期間注意在切割與下放的過(guò)程中應(yīng)保持平衡,并避免切割物從高空掉落→拆除提升系統(tǒng)的設(shè)備→拆除橋墩并移動(dòng)到指定位置[2]。
(2)在交通轉(zhuǎn)換開始前,先將1#~3#墩的承臺(tái)表面與墩柱相應(yīng)高度處鑿毛處置,然后進(jìn)行植筋,即安裝新的鋼筋,埋設(shè)所有預(yù)埋件,最后進(jìn)行錨固澆筑。另外,對(duì)于0#墩與4#~7#墩的墩腳處進(jìn)行抱箍牛腿的安裝。其中,1#~3#墩為方形墩,而0#墩與4#~7#墩為圓柱墩。
(3)在橋梁下部地面使用砂石將其鋪墊至平整,確保拆除完成后箱梁放置能夠達(dá)到平穩(wěn),以免歪斜造成危險(xiǎn)。
(4)利用鉆孔設(shè)備在橋面不同布置進(jìn)行鉆孔,將其作為提升孔、錨固孔和切割孔,具體的鉆孔位置及孔徑、孔深均根據(jù)相關(guān)工藝要求確定和控制。
(5)根據(jù)預(yù)設(shè)的拆除順序,首先在0#~3#墩頂部設(shè)置好提升支架,然后在其工作面安裝0#跨到1#跨以及1#跨到2#跨的千斤頂[3]。
(6)將千斤頂安裝到位并固定好后,開始安裝錨固桿,通過(guò)錨固桿的安裝,確保所有跨準(zhǔn)備拆除的箱梁都能在墩的兩側(cè)形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的體系,這樣不僅能最大限度保證安全,而且還能便于拆除作業(yè)。
(7)利用切割設(shè)備對(duì)0#跨到1#跨的箱梁進(jìn)行切割,然后用提升設(shè)備將切割下來(lái)的梁段吊放到地面。
(8)利用切割設(shè)備對(duì)1#跨到2#跨的箱梁進(jìn)行切割,同樣用提升設(shè)備將切割下來(lái)的梁段吊放到地面。
(9)拆除0#墩頂面的支架,并移動(dòng)至4#墩的頂面安裝固定;同時(shí)拆除0#墩頂面的千斤頂,將其移動(dòng)到2#墩的頂面,沿大樁號(hào)方向?qū)⑵浒惭b到位;拆除1#墩頂面的千斤頂,將其移動(dòng)到3#墩的頂面,沿小樁號(hào)方向?qū)⑵浒惭b到位[4]。
按此循環(huán),直至拆完所有剩余的橋跨。
本次橋梁拆除施工主要包含以下四個(gè)關(guān)鍵技術(shù):
(1)提升平臺(tái)設(shè)置與反力架安裝。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu),并結(jié)合提升點(diǎn)設(shè)置基本原則,從保證安全與穩(wěn)定、減少對(duì)提升的影響、方便制作與安裝等角度考慮,盡可能減少臨時(shí)措施,在反力架的頂部進(jìn)行提升平臺(tái)的設(shè)置。因橋梁線形等因素的影響,特別是在拆除曲線段的梁段時(shí),為了使提升設(shè)備能始終保持良好的豎向受力狀態(tài),需在設(shè)置反力架之前做好承臺(tái)表面的鑿毛處理與植筋,并埋設(shè)好所有預(yù)埋件,必要時(shí)可通過(guò)混凝土澆筑形成一個(gè)找平層。根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求,反力架的各組成構(gòu)件先在工廠中進(jìn)行加工制作,加工完成后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)使用吊車提升到墩柱的頂面,在墩柱的頂面進(jìn)行拼裝,反力架主要由型鋼組合件通過(guò)拼裝而成。理論上每個(gè)千斤頂都要配置一組單獨(dú)的提升支架。如前所述,該橋箱梁截面共有三種,其中,對(duì)于單箱單室截面,配置兩組組件;對(duì)于單箱雙室截面,配置三組組件;而對(duì)于單箱三室截面,需配置四組組件[5]。
(2)墩柱側(cè)錨設(shè)置。為使拆除過(guò)程中拆除結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定,設(shè)置在墩頂?shù)姆戳軕?yīng)使用側(cè)錨和墩柱進(jìn)行連接,以此形成一個(gè)完整的整體,保證受力平衡。對(duì)于反力架上方側(cè)錨,采用壓梁進(jìn)行連接,而對(duì)于側(cè)錨下部,圓柱墩可將側(cè)錨錨固在抱箍牛腿,而方形墩則要通過(guò)混凝土現(xiàn)澆來(lái)形成錨塊。
(3)提升點(diǎn)設(shè)置。為了給之后的繩鋸、鋼絞線和錨固鋼筋的安裝提供方便,應(yīng)先在橋面使用鉆孔設(shè)備實(shí)施鉆孔,對(duì)于提升孔,其孔徑一般按照250mm控制,對(duì)于切割孔(即切割繩的下穿孔),其孔徑一般按照100mm控制,對(duì)于錨固孔,其孔徑一般按照50mm控制。所有預(yù)留孔的孔位必須準(zhǔn)確無(wú)誤,偏差不能超出10mm。此外,對(duì)提升孔而言,要在鋼絞線安裝到位后,將其下端穿入到下吊點(diǎn)錨固板中,在調(diào)整到位后將其鎖定。
(4)橋面梁的下放和移除。將橋面切割好后,開啟液壓提升系統(tǒng)將切割下來(lái)的梁體緩慢下放到地面,在下放梁體時(shí),應(yīng)采用水準(zhǔn)儀對(duì)每個(gè)吊點(diǎn)的實(shí)際高程予以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),確保梁體始終處在同一個(gè)水平面,防止由于液壓器不同步導(dǎo)致梁體側(cè)翻。
反力架在整個(gè)橋梁拆除施工中占據(jù)十分重要的地位,其安全性在較大程度上決定了整個(gè)拆除施工的安全性,必須引起相關(guān)人員的高度重視。在反力架中,負(fù)責(zé)承重的幾個(gè)部分(如斜桿、橫桿與立桿)都使用型鋼通過(guò)拼裝制成,而提升橫梁需使用雙拼型鋼。一套千斤頂需配置單獨(dú)的一個(gè)提升架,因此支架必須單獨(dú)錨固受力,每組提升架中設(shè)置的千斤頂?shù)淖畲筇嵘亓吭?50t左右,施工前應(yīng)對(duì)提升架自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度予以計(jì)算。在非對(duì)稱荷載持續(xù)作用下,由兩榀支架組合而成的反力架,根據(jù)其最大應(yīng)力和應(yīng)變實(shí)際情況可知,5#跨至6#跨之間梁體的單點(diǎn)荷載最大,可以達(dá)到191.6MPa,但也比所用鋼材屈服強(qiáng)度低,且最大位移不超過(guò)5mm。由此可見,通過(guò)側(cè)錨,能大幅降低荷載作用后反力架產(chǎn)生的應(yīng)力與應(yīng)變,提供良好的保護(hù)作用,最大應(yīng)力處在允許范圍內(nèi),滿足施工安全要求。
本文結(jié)合待拆除橋梁實(shí)際情況、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與周圍環(huán)境,提出了液壓整體提升和繩鋸切割兩種方式相結(jié)合的技術(shù)方案。通過(guò)混凝土切割、整體提升、船舶拖運(yùn),按照與橋梁建造完全相反的順序,順利完成了整個(gè)拆除作業(yè)過(guò)程,且拆除施工未對(duì)周圍環(huán)境造成過(guò)大影響,周圍既有設(shè)施保持完好,臨近高速公路正常通行,未有附近居民投訴。實(shí)踐表明,以上施工方法合理可行,可供同類橋梁工程參考。