大跨径连续箱梁墩顶临时固结混凝土链锯拆除施工工艺

徐 伟

(湖南路桥建设集团市政分公司，湖南长沙 410004)

0 前言

连续箱梁悬臂浇筑施工中，经常会在桥墩顶或桥墩两侧采用临时支撑结构来抵抗梁体本身以及施工时所产生的不平衡弯矩，以便使整个T构能够处于相对受力平衡的条件下工作，这样的临时支撑通常叫做临时固结。临时固结要求在合龙前拆除才能进行下一道工序，其施工周期的长短影响到整个桥梁施工工期。

对于大跨径连续箱梁墩顶临时固结，目前使用较多、也最为常见的形式，即在墩顶支座四周或两侧预埋钢筋，浇筑混凝土形成临时固结，将连续梁与桥墩连接成一个整体，其优点是结构稳定，受力形式好，安全可靠，但拆除比较困难，方法选择不当，对合龙工期会产生很大影响。

目前国内拆除此类临时固结施工时，一般采用空压机配合人工风镐凿除混凝土的方法。由于混凝土强度高，内部钢筋密集，且墩顶操作场地狭窄，使得拆除时施工强度较大，周期长，危险性高。以陈家洲湘江大桥临时固结拆除为例，采用人工风镐凿除方法拆除一个临时固结需要8个工人轮番作业20 d;若采用链锯切割拆除方法，仅需一个作业班组(4人)，2 d即可拆除一个临时固结，大大节约了施工时间，缩短了全桥合龙工期。

由湖南路桥建设集团公司承建的衡桂高速公路陈家洲湘江大桥及长沙市劳动东路延长线浏阳河大桥，在拆除墩顶临时固结混凝土时，均采用金钢石链锯切割拆除施工方法，该方法能够使合龙段在满足精度的要求下，施工过程大大简化，是一种安全快捷的施工方法，具有较大的经济、社会效益和显著的推广应用价值，经总结形成此工法。

1 工艺原理

1)链锯切割是在液压马达驱动下绕切割面高速运动，金刚石研磨切割体完成切割工作，本项目采用金刚石单晶链锯作为研磨材料，故此可以对箱梁临时固结钢筋混凝土进行切割。

2)使用新型的喜利得(DS－WS15型)液压金刚石链锯切割系统，可平稳、无扰动地对箱梁临时固结混凝土进行切割。

2 工艺特点

1)链锯切割是在液压马达驱动下进行的，并且可以通过高压油管远距离控制操作，所以切割过程中不但操作安全、方便，而且特别适用箱梁主墩上作业场地狭窄的特点。

2)链锯切割是一种无损，无震动的施工方法，对主墩结构没有任何的损伤，无需后期修补，直接成型，节约了后期修补费用。

3)施工速度快，单个作业班组4人，2 d即可拆除一个临时固结，大大节约施工时间，缩短全桥合龙的工期。

4)切割过程中高速运转的金刚石研磨临时固结混凝土体靠水冷却，并将研磨碎屑带走，无粉尘，低噪音，保护了施工环境，做到安全、文明施工。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

工艺流程见图1。

图1 施工工艺流程图

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

1)为便于拆除时切割方便，在临时固结混凝土浇筑前，根据临时固结长度，合理将临时固结分块，作为拆除长度，同时确定拆除时切割机头运行轨道的位置，作为临时固结与箱梁梁底、主墩墩顶分离的界线(见图2)。

图2 临时固结拆除施工示意图

2)浇筑临时固结混凝土时，在设定分块处预留施工孔，施工孔大小以金刚石链条能顺利穿过且能满足正常施工为宜，在切割机头运行轨道位置预埋配套的安装螺栓。

3)开始拆除施工前，应在墩顶合适位置布置油泵、油管、水管等设备，注意各种设备摆放有序，布置合理。

3.2.2 轨道及切割机头安装

1)将切割机头运行轨道底座对齐穿过预埋螺杆，使用配套螺帽固定并锁死，保证轨道确实固定(如图3)。

2)将切割机头按要求安放至轨道内，前后移动保证机头能正常滑动，调整机头与施工孔之间的距离，确定位置后拧紧机头锚固螺栓(如图4)。

图3 轨道安装

图4 切割机头安装

3.2.3 连接油管及冷却水管

1)将液压油泵与切割机头之间用高压油管连接起来，并启动油泵试机，确报油路畅通。

2)由于切割过程中高速运转的金刚石链条研磨钢筋混凝土由自动供水冷却，并将研磨混凝土碎屑带走，必须准备充足的水源，由抽水泵抽水通过水管连接至切割机头，确保切割过程中供水充足。

3.2.4 链条安装

1)根据临时固结混凝土强度，选择使用适当的金刚石链条。

2)将金刚石链条穿入施工孔并安置在切割机头及转角滑轮上，并装好链条护挡，确保安全。

3)启动油泵，保持金刚石链条空置，试运行链锯系统，试验金刚石链条能否顺利做线运动(如图5)。

图5 链条安装

3.2.5 分块切割

1)确定各项设备均可正常运转后，启动油泵，严格依照喜利得链锯切割系统的液压机操作步骤，进行切割操作。

2)临时固结分块切割顺序一般为“先下后上，先两边后中间”，保证切割的顺利实施。

3)因场地原因限制，切割时油泵操作人员一般远距离控制操作，但操作手必须密切注意作业面指挥人员指令，不得闷头操作，造成损坏。

3.2.6 分块吊运

使用钢铰线捆绑，配合汽车吊，将切割下的临时固结废混凝土分块吊运出作业面。

4 材料与设备

本工法主要使用材料为国产金刚石链条，主要设备见表1。

表1 主要设备清单

5 质量控制

1)金刚石链锯切割质量控制要点是要保证轨道的铺设要求牢固水平，以免链锯在切割过程中的晃动，其平行度公差要≤10 mm，水平度公差≤5 mm。

2)经常检验机轴的精度，保证其主轴的径向跳动≤3 mm，以避免金刚石链锯在切割过程中产生抖动，影响临时固结混凝土的切割质量。

3)操作要规范，金刚石链条的切割速度要根据临时固结混凝土的强度来调整。

4)严格按照喜得利链锯切割系统的液压机操作步骤，进行切割操作。

6 应用实例

6.1 衡桂高速陈家洲湘江特大桥箱梁临时固结拆除施工

6.1.1 工程概况

衡桂高速公路第4合同段陈家洲湘江大桥主桥设计为40 m+68 m+4×100 m+68 m+40 m预应力混凝土变截面悬浇连续箱梁，其5个主墩均对称设置宽50 cm，长925 cm，高70 cm的C55现浇混凝土临时固结，混凝土内有预埋于墩身的竖向Φ 32钢筋，间距15 cm。临时固结需在主墩每个合龙口合龙前拆除，属于合前的控制工序，但混凝土强度高，内部钢筋密集，而且操作场地也极为不便。

6.1.2 应用效果

衡桂高速公路第4合同段陈家洲湘江大桥临时固结混凝土全部采用新型施工方法金刚石链锯拆除，仅需一个作业班组4人，2 d即可拆除一个临时固结，大大节约施工时间，缩短全桥合龙的工期。其施工方便、速度快、低震动、无粉尘、低噪音、无修补等施工特点发挥了巨大作用，其安全性和便利性已得到了检验，为以后的大跨径连续箱梁墩顶临时固结混凝土使用链锯拆除施工提供了借鉴作用。大桥于2012年5月全部实现贯通，期间未发生各类安全质量事故，获得了业主、监理的高度认可与一致好评。

6.2 长沙市劳动东路浏阳河大桥箱梁临时固结拆除施工

6.2.1 工程概况

长沙市劳动东路延长线劳动东路浏阳河大桥西岸属雨花区黎托乡川河村、东岸属长沙县黄兴镇光达村。南幅桥桥梁全长为607.87 m，北幅桥桥梁全长为606.49 m，全桥宽35 m。大桥桥梁中线与浏阳河河道夹角约为70.5°，主桥采用(74+110+74)m=258 m的变截面预应力混凝土连续箱梁桥，西引桥为五跨一联预应力混凝土连续箱梁桥，东引桥6跨两联预应力混凝土连续箱梁桥，主墩墩顶均对称设置C55现浇混凝土临时固结，混凝土内有预埋于墩身的竖向Φ 28钢筋，并需在合龙前拆除。

6.2.2 应用效果

劳动东路延长线浏阳河大桥结构复杂，工程量大，工期短，投入大，全桥1.35亿元工程要在13个月内完成，且在城市郊区，居民多，施工外部环境影响多，夜间不能进行高分贝噪音施工。在这种工程条件下进行临时固结混凝土的拆除施工，其方案的特殊性及可选性极为有限，但本工程采用新型施工方法金刚石链锯施工，较好的解决了工期短、无噪音、高环保等实际问题，具有很好的推广、借鉴作用。本桥现已顺利按期建成通车，为长沙市地铁2号线顺利通车创造了良好的基础。

7 结语

1)采用传统风镐拆除的方法，一般拆除一个临时固结就需8个工人轮番作业，需时20 d左右;若采用新型施工方法链锯拆除，仅需一个作业班组4人，2 d即可拆除一个临时固结，缩短了工期，节约了人工费用及管理成本。

2)本施工方法所使用的链锯为一种新型金刚石切割设备，带有遥控装置，360°转体悬臂操作，自由感应旋转减少磨损，无级调速确保顺利切割，且链条使用寿命长，操作简单易学，适用于操作空间狭窄、强度高、钢筋密集的混凝土实体切割，且施工中低震动，无粉尘，低噪音，保护了施工环境;对结构物采用定型切割，无损坏;施工人员采用遥控作业，安全性好。该施工技术的成功应用，增大了国内梁桥临时固结混凝土拆除方法的选择，具有良好的社会影响。