方宇，陳偉華，石榮榮，馬飛，開永旺

（1.浙江鐵道建設(shè)工程有限公司，杭州310000；2.浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，杭州311112）

1 工程概況

由于城市發(fā)展的需要， 許多舊城區(qū)都迫切需要升級(jí)、完善防洪排澇體系，一些鐵路繁忙干線早年修建的線路下穿框架橋已經(jīng)不能滿足使用要求，這就使既有線下穿框架橋的拆除與擴(kuò)建成為當(dāng)前防洪排澇工程體系的重點(diǎn)工程[1]。 本文以蕭甬鐵路過水橋（73#橋）擴(kuò)孔改造工程為例，研究繁忙干線下既有框架橋的頂推拆除施工技術(shù)。 本工程所處蕭甬鐵路為國(guó)鐵Ⅰ級(jí)無縫線路、復(fù)線，需拆除的單孔既有73#橋由南北兩個(gè)長(zhǎng)度分別為5 m 和5.5 m 的框架橋連接組成，框架橋?qū)挾葹?.2 m，高度為6.2 m，箱身側(cè)板厚度60 cm，頂板厚度55 cm，底板厚度65 cm，新建框架橋?yàn)? 孔，每孔凈寬10.0 m，如圖1所示。

圖1 新建框架橋橫斷面圖（單位：mm）

2 常用拆除方法對(duì)比

在開展既有線下穿框架橋的拆除施工時(shí)， 需要考慮對(duì)鐵路運(yùn)行的影響，應(yīng)盡可能保證線路的正常運(yùn)行，同時(shí)縮短作業(yè)時(shí)間。 過去常用的拆除方法主要有人工拆除、機(jī)械拆除、繩鋸切割， 其中人工拆除指的是采用風(fēng)鎬進(jìn)行破碎， 其施工面狹窄，人力投入大，施工人員的人身安全無法得到有效保障，且進(jìn)度緩慢、工費(fèi)巨大；機(jī)械拆除指的是使用機(jī)械將框架橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行破碎、拆除，該拆除法的施工進(jìn)度比人工拆除法要快，且成本較低，但對(duì)線路會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)影響。 近年來，繩鋸切割法在線路下穿框架橋拆除工程中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛， 主要是在液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下， 使用金剛石繩索對(duì)既有框架橋整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研磨切割，屬于靜力切割，產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲都較小，能在幾乎無擾動(dòng)的情況下將框架橋的結(jié)構(gòu)分離， 施工效率也相對(duì)較高[2]。 本文所介紹的頂推拆除法，是使用簡(jiǎn)易后背或新建結(jié)構(gòu)部分構(gòu)件作為后背支撐， 用千斤頂將舊框架橋頂出線路影響范圍， 在不影響后續(xù)新建框架橋頂進(jìn)施工的情況下再將其破碎的施工方法。 經(jīng)實(shí)踐對(duì)比發(fā)現(xiàn)，頂推拆除線路下穿框架橋具有施工工期短、對(duì)線路影響小、工程造價(jià)低等諸多優(yōu)點(diǎn)。不同各拆除方法的對(duì)比結(jié)果如表1 所示。

表1 線路下穿框架橋常用拆除方法對(duì)比

3 施工方案介紹

既有框架橋頂出施工立面如圖2 所示。 本工程特點(diǎn)為：（1）需頂出的既有框架橋由南北兩個(gè)節(jié)段組成，南北兩段長(zhǎng)度分別為5 m 和5.5 m；（2）既有箱涵頂出拆除后，新建箱涵也采用頂推法進(jìn)行施工，部分施工設(shè)備與結(jié)構(gòu)可共用以節(jié)省造價(jià)；（3）本工程所處蕭甬鐵路為國(guó)鐵Ⅰ級(jí)，無縫線路，對(duì)下部結(jié)構(gòu)變形沉降敏感度高。

圖2 既有框架橋頂出施工立面圖（單位：mm）

為了保證上部線路運(yùn)行安全， 盡量縮短列車限速通過時(shí)間，施工方案應(yīng)滿足：（1）保證上部線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，盡可能減小施工產(chǎn)生的振動(dòng)， 避免對(duì)其他線路產(chǎn)生干擾；（2）應(yīng)縮短工期，盡量減小對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)的影響；（3）合理進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)， 既有框架橋拆除施工時(shí)要盡可能利用新框架橋頂進(jìn)施工所需的設(shè)備與結(jié)構(gòu)，做到節(jié)省造價(jià)、綠色環(huán)保[3]。

3.1 施工工序

既有框架橋頂推拆除的施工步驟為： 施工準(zhǔn)備及整理場(chǎng)地→架設(shè)便梁支撐上部線路→開挖工作坑、 制作滑板及后背梁→頂出施工作業(yè)→頂出的框架橋吊離及破碎拆除。 其中，施工準(zhǔn)備及場(chǎng)地整理、開挖工作坑、制作滑板及后背梁等工序都可與后期新建框架橋的頂進(jìn)作業(yè)準(zhǔn)備相結(jié)合， 既有框架橋頂出后即可形成作業(yè)空間進(jìn)行新框架橋頂進(jìn)作業(yè)， 極大地縮短了整體工期。

3.2 施工方法

由于本工程需頂出的既有框架橋由南北兩個(gè)節(jié)段組成，為避免頂推過程中南北節(jié)段發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)造成安全隱患，故將南北兩節(jié)段分開頂推，先頂出北框架橋，再頂出南框架橋。

3.2.1 安裝千斤頂及頂鐵

本工程頂推所采用的千斤頂為QYS600 型液壓千斤頂，頂力6 000 kN，行程1 200 mm，共配備4 臺(tái)千斤頂。 所采用的頂鐵規(guī)格分為1 m 長(zhǎng)與2 m 長(zhǎng)兩種， 在頂推過程中接長(zhǎng)頂鐵直至框架橋完全頂出。 頂推前先在南框架橋底部中間位置開挖出一個(gè)3.2 m×3.2 m 的坑槽用以放置2 臺(tái)千斤頂及2 個(gè)1 m長(zhǎng)頂鐵，千斤頂及頂鐵布置如圖3 所示。

圖3 千斤頂及頂鐵布置示意圖

3.2.2 頂鐵接長(zhǎng)

千斤頂及頂鐵就位后即可開始頂推作業(yè)， 千斤頂行程1 200 mm，不斷接長(zhǎng)頂鐵，3 h 內(nèi)即可完成北框架橋頂出作業(yè)。頂鐵接長(zhǎng)及頂推過程如圖4 所示。

圖4 頂推及頂鐵接長(zhǎng)示意圖

4 頂推拆除施工效果

1）頂推拆除速度快，施工效率高。 采用頂推法拆除既有框架橋所需施工人員少，同時(shí)施工人員安全有保障。 由于充分利用了新框架橋頂進(jìn)施工的滑床板及后背支撐結(jié)構(gòu)， 施工工期得到極大的縮短，兩節(jié)框架橋的頂出在1 d 內(nèi)即可完成。

北框架橋頂出后繼續(xù)進(jìn)行南框架橋的頂出作業(yè)，8 h 內(nèi)完成南北兩節(jié)段框架橋的頂推。

2）施工過程振動(dòng)噪聲小，施工環(huán)保。 采用頂推法推出既有框架橋全過程產(chǎn)生的振動(dòng)影響極小，幾乎不產(chǎn)生噪聲，同時(shí)避免了揚(yáng)塵污染，是一種非常環(huán)保的施工方式。

3）鐵路設(shè)備安全可控。 使用便梁支撐后，采用頂推法拆除既有框架橋?qū)ι喜胯F路設(shè)備幾乎不產(chǎn)生任何影響， 避免了機(jī)械破除或繩鋸切割框架頂板時(shí)破碎混凝土飛濺至線路的風(fēng)險(xiǎn)，保證了施工期間的行車安全[4]。

5 結(jié)語

文章結(jié)合蕭甬鐵路過水橋（73#橋）擴(kuò)孔改造工程狀況，介紹了頂推拆除繁忙干線下穿框架橋的具體施工方法， 不僅關(guān)系到既有框架橋頂推拆除施工質(zhì)量和工期， 同時(shí)也是確保鐵路繁忙干線正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。 頂推拆除施工方法具有施工效率高、工程造價(jià)低、振動(dòng)噪聲小、施工過程安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于繁忙干線下穿框架橋的拆除。 目前，采用頂推法拆除線路下穿既有框架橋的施工案例仍不多見， 本項(xiàng)目的成功實(shí)踐為今后類似工程提供了參考， 為下穿既有框架橋拆除施工提供了新的思路。