探究既有线人行天桥拆除施工技术

刘 刚，曹正祥

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南长沙 410000）

1 工程概况

1.1 拆除背景

由于原人行天桥横跨宁杭公路路段，在新建宁句线马群站正上方，宁句城际轨道交通马群地铁站需要对施工空间和自身站点进行二次改造，原有人行天桥需要拆除。

1.2 工程概况

本项目为南京地铁2号线马群站人行天桥拆除工程，位于南京市中山门大街与马群新街交汇处西侧。其中主体车站以双柱式高架车站的形式设立在宁杭公路中央绿化带。2号口出入口梯道的部分柱墩在新建的宁句线马群站正上方，因此需要拆除既有该2号出入口，保证新建马群站的施工。宁杭公路路幅宽50m，其中机动车道各17m，中心绿化带宽10m，位于新建马群站的北侧。

既有车站设两个出入口通过天桥分设于道路两侧，分别为1号口、2号口。天桥为钢结构构箱梁，横跨中山门大街，一端与既有高架站牛腿采用JHWF无缝伸缩缝连接设置，另一端主梁下部采用两根钢管混凝土墩，直径为800mm作为支撑。出入口通道距人行道边线3m，每个出入口宽度5m，距大路中心线各约25m。人行天桥为全钢结构，分为主桥、梯道及下部结构3大部分。主桥采用单跨钢箱梁，单跨全长21.172m，桥梁宽度均为5m（净宽4.5m），桥下净空6.8m。人行天桥均设置一个5m宽梯道与主桥顺接，其中2.612m宽的梯步和外廓1.8m宽自动扶梯，梯道下墩采用钢结构桥墩，直径500mm，均位于人行道外侧，天桥基础均采用钢筋混凝土扩大基础，如图1所示。

天桥上部结构为单箱单室钢箱梁，桥宽5m，高0.8m，长21.172m。上设50mm厚钢筋混凝土基层上铺20mm1:1水泥砂浆贴防滑地砖。天桥雨棚高3.2m，采用全钢结构外扣铝板装饰。桥面两侧采用方钢栏杆，钢化玻璃作为栏板，如图2所示。

1.3 施工环境条件

（1）本天桥位于南京市中山门大街与马群新街交汇处西侧，既有车站以双柱式高架车站的形式设立在宁杭公路绿化带中，两个出入口通过天桥分设于道路两侧，分别为1号出入口、2号出入口。宁杭路为南京市东西向主道，双向交通流量均较大。

（2）原有旧天桥拆除后，临时于二层站厅南侧离原有站厅出入大门6m处挑板楼面上切割开一个洞口，并设置人行钢制楼梯作为紧急消防疏散口。

图2 人行天桥原貌

图1 人行天桥平面

（3）人行天桥施工区域内地上、地下管线繁多，需对影响施工的管线迁移后方可施工。

（4）人行天桥主桥跨越宁杭公路，宁杭公路为城市主干道，单向行驶路宽16m（4车道），拆除作业过程中，应对此宁杭公路路段进行局部封路。

2 施工方案

2.1 施工顺序

第一阶段：施工准备→封堵两端梯道口→地面与既有线出入口围挡封闭。

第二阶段：施工准备→拆除天桥上电缆线、摄像头、相关附属设施→拆除雨棚→拆除电扶梯→分三节拆除钢箱梁→拆除步行梯道→拆除柱、桥台→场地清理→恢复路面。

2.2 施工方法、施工工艺

2.2.1 施工准备

拆除前，应全封闭天桥，特别是北侧既有线入口，施工主要时间段为：9：00—18：00，在所有的梯道口进行封堵并设置“天桥拆除，禁止行人通行”的警示牌。做好现场作业安全技术交底及相关安全防护措施后再进行拆除。

2.2.2 天桥上电缆线、摄像头、相关附属设施的拆除

拆除前与该设备机电安装单位进行沟通协商，由安装单位先对现场拆除人员进行交底，然后由专业人员进行现场指导，现场拆除人员按照相关步骤拆除，拆除的设施有运营单位统一回收。

2.2.3 雨棚的拆除

现场拆除人员经安全技术交底后，佩戴安全带、安全帽及相关安全防护设施，先由起重机将钢筋钢丝绳锁住雨棚主杆上，然后按方案从中间向两端切除金属杆，最后吊到地面进行分解、清场。

2.2.4 电扶梯的拆除

拆除前与该设备机电安装单位进行沟通协商，由安装单位先对现场拆除人员进行交底，然后由专业人员进行现场指导下，使用一台25t起重机将电扶梯吊住，然后由专业人员将电扶梯与楼梯板连接处进行切割，最后吊到地面分解、清场。

2.2.5 钢箱梁及步行梯道的拆除

本工程支撑防护搭建至为重要，为避免影向既有线正常的运行，人行桥的主桥采用直径609mm，壁厚16mm钢管支撑，为确保支撑的稳定性，钢支撑底部及顶部安装480×600钢围檩，每个切割线架设二排支撑，每排两根，两根立柱之间用剪刀撑连接，两排立柱之间采用钢梁连接，最北侧的两根立柱的支点位置选择主桥结构的附板处，同时采用12槽钢及7#角钢把支撑与原桥墩柱临时焊接牢固，同时每排两根立柱之间焊接剪刀撑。

2.3 吊点位置的设置

每段主桥面设置四个吊点，分别设置在主桥结构的腹板处，采取割穿每段端部钢板使用钢箱梁主梁体作为吊装点作为吊装点，然后用钢丝绳穿过主梁钢板，并在钢丝绳与钢板的摩擦面使用橡胶垫作为保护。

2.3.1 步行梯道的拆除

首先断开梯道与箱梁之间的连接部分，然后用吊车吊住梯道顶端部位，从梯道中间的立柱部分切断，用吊车吊起轻轻放在地上进行分割，装车运出场地。

2.3.2 桥台、墩柱的拆除

所有的墩柱分别在离地面10cm处进行气割切割，切割时四周要做安全围挡措施，避免行人安全；然后用吊车将其托运出去，恢复基础、路面路面上剩余的10cm墩柱，依次进行破除、清运完成后恢复路基路面施工。

3 计算

3.1 起重设备的选择

根据箱梁结构特点，确定吊点位置，并安装吊具，左右对称起吊。由于人行天桥主钢箱梁超长超重，最长一段钢箱梁重量约为43.6t，综合考虑现场地形、现有设施及主钢箱梁长度、重量等情况，吊装时选用1台300t汽车吊负责主梁吊装，1台25t汽车吊负责辅助工具吊运。

300t汽车吊所受荷载 F′=K×（Q+q）。

式中：K-动载系数1.1～1.3，此处取1.2；Q-钢梁的重量为43.6t；q-取钩头及索具的重量为0.02Q。

F′=K×（Q+q）=1.2×（43.6+0.02×43.6）=53.36t＜94t

当工作半径为9m时，300t汽车吊起吊能力为94t，满足要求。

3.2 地基处理情况

（1）天桥钢箱梁荷载：

吊重（空心梁+钢丝绳），则荷载：G2=44.47t；

（2）汽车吊自重 G1=69t、配重 G3=100t；

（3）钢垫板为 2.5m×2.5m×0.065m，4块自重：P0=3.19t；

G1×1.367+G3×4.181=G2×18.549-R1×5.946；R1=525.5kN

故支点处应力为：525.5/（2.5×2.5）=84.08kPa。

依照《原道路施工设计图》，公路地基下层主要为素填土及细砂，地基承载力特征值：fa=140kPa。

则地基承载力：P=N/A=90.488kPa＜fa=140kPa。

满足要求！

3.3 钢丝绳选择及卸扣的选择

采用钢丝绳兜吊，因此为四根钢丝绳均匀受载，根据查表得知钢丝绳采用直径52mm的6×37钢丝绳，其公称抗拉强度为1700MPa，破断拉力总和为1705kN；按构件重量，同时考虑所有吊装的使用，选用T8级卸扣，型号32吨/个；满足吊装要求。

4 拆除起重吊装安全控制要点及目标值

4.1 方案审查

（1）起重吊装包括结构吊装和设备吊装，其作业属高处危险作业。作业条件多变，施工技术也比较复杂，施工前应编制专项施工方案。其内容应包括：现场环境、工程概况、施工工艺、起重机械的选型依据、起重扒杆的设计计算、地锚设计、钢丝绳及索具的设计选用、地耐力及道路的要求，构件堆放就位图以及吊装过程中的各种防护措施等。

（2）作业方案必须针对工程状况和现场实际具有指导性，并经上级技术部门审批确认符合要求。

4.2 特殊作业人员审查

（1）起重机司机属特种作业人员应经正式培训考核并取得合格证书。

（2）汽车吊、轮胎吊必须由起重机司机驾驶，严禁同车的汽车司机与起重机司机相互替代。

（3）起重机的信号指挥人员应经正式培训考核并取得合格证书。

（4）起重机在地面，吊装作业在高处作业的条件下，必须专门设置信号传递人员，以确保司机清晰准确的看到和听到指挥信号。

4.3 作业过程控制

（1）起重机司机应对施工作业中所起吊重物重量切实清楚，并有交底记录。

（2）司机必须熟知该机车起吊高度及幅度情况下的实际起吊重量，并清楚机车中各装置正确使用，熟悉操作规程，做到不超载作业。

4.4 警戒

起重吊装作业前，应根据施工组织设计要求划定危险作业区域，设置醒目的警示标志，防止无关人员进入。除设置标志外，还应视现场作业环境，专门设置监护人员，防止高处作业或交叉作业时造成落物伤人事故。

5 安全应急预案及措施

5.1 应急准备

施工前应提前配备好应急救援物资、设备、设施，在特殊情况时可以动用社会资源。在发生突发性既有线施工安全紧急事故时，充分利用社会资源，根据实际需要与工程所在地地方政府机构或部门请求支援，如拨打119、120、110请求支援等。

5.2 可能产生的安全事故及防范措施

（1）防止起吊过程中钢丝绳断裂

①采取正规厂家的钢绞线，并按规定编结成束，送国家权威计量监测部门检测。

②可以多次试吊，校核合理的吊点，避免单台吊机超过设计荷载造成钢丝断裂。

③更换更高等级的钢丝绳。

（2）防止作业人员从天桥跌落

①作业人员穿戴安全绳，戴安全帽，做好劳动保护。

②加强作业人员安全教育，作业之前做好安全技术交底。

（3）防止吊车倾覆

不经过试吊不准起吊，试吊不成功不起吊，试吊成功后，必须按设计速率吊装，不允许吊绳快速下降。严格吊车配重，检查配重后才能起吊。吊点位置不合理，受力不均匀，试吊过程中确定合理的吊点后，才能继续起吊。

（4）防止箱梁未成功分离

①起吊之前，检查中间接缝、桥台的伸缩缝是否完全断开约束。

②解除约束后，用高压空气吹一下接缝，确认解除约束后，才能试吊。

（5）防止作业人员意外受伤

①无关人员不得进入施工现场，现场采用全封闭施工，一线作业人员全部穿戴反光背心及劳保用品，高空作业穿戴安全绳。

②现场夜间作业时灯光不能留有死角，保证充分的照明。

③现场指挥调度人员唯一，不得有第二个指令源。

5.3 过程监控

（1）现场配备一位技术人员和一位安全员，专门对技术上和安全上进行全方位监控，如有异常，有权利第一时间下达停止施工的指令。

（2）试吊过程中，发现吊车本身机况不好，有安全隐患的，应马上要求吊装班组检查吊车的机械状况，合格后，才能继续试吊。

（3）试吊过程中，多次调整吊点过程中，应严格听从技术人员的指令，严禁冒险作业，冒险指挥。

（4）作业人员进入施工现场，必须按照规定穿戴劳保用品，安全员应在第一时间检查作业人员的劳保穿戴状况。

（5）吊机作业半径内，严禁任何人进入，可以用警示带把作业区域与指挥区域分割开。

（6）作业区内派专人对车辆进行疏导，严禁闯入作业区内。

5.4 事故应急救援措施

一旦发生事故，应迅速起动应急救援预案，做到快速、有序、有效地展开救援，把事故损失降到最低限度，并执行如下事故应急救援措施：

（1）一旦发生事故，发生事故班组除了立即报告现场负责人外，同时报告单位领导。

（2）负责人接到事故报告后，应立即组织救援抢险，并及时报告当地政府有关部门和上级主管部门。

（3）根据事故发生情况，迅速启动应急预案，在领导小组协调下，各救援专业组应各司其职，互相配合，全力以赴，统一指挥，迅速展开救援抢险工作。

（4）事故发生后，在迅速组织救援的同时，要对事故现场进行保护，防止与事故有关的物件、物证等被挪动、丢失；因抢险需要移动的，必须做好标志和记录。

（5）负责现场指挥救援抢险人员，应立即进入事故现场，掌握了解现场情况，迅速组织救援；并加强现场勘察，对事故的发生做出正确判断，研究落实抢险方案，做到有条有序地指挥。

（6）参加救援抢险的人员必须服从指挥调度，积极配合，齐心协力，临危不乱。在抢险过程中要切实落实各项防范措施，控制危险源，防止在事故抢险中发生二次事故。

（7）由于事故抢救需要外界人力、设备、车辆等支援，应及时报告上级有关部门，请求支援。

6 结束语

此人行天桥拆除施工涉及既有线运营、起重吊装、高处作业等，存在较大施工风险，本文针对人行天桥周边环境复杂情况，减少对既有线运营及周边道路交通行车影响，做出一些技术总结，希望对类似的施工情况时，起到一定的借鉴作用。