浅谈支架法拆除跨河梁式桥成套施工技术

2021-12-05 08:52马鹏超
魅力中国 2021年51期
关键词:块体分块腹板

马鹏超

(广东省水利水电第三工程局有限公司,广东 东莞 523000)

一、引言

我国城市化的高速、健康发展,因道路改造提升、桥梁自身结构老化或通行不满足配套交通发展需要等,有越来越多的城市桥梁面临拆除重建。如何安全可靠的拆除桥梁是城市发展面临的必不可少难题。与新建桥梁相比,旧桥拆除是化整为零,从上到下拆除,施工难度更大、安全问题更加突出。作为数量最多的梁式桥,因拆除环境复杂、桥梁拆除设计及施工方面的理论和实践还不十分成熟、拆除时安全事故较为多见,给人民生命及财产带来极大损失。

二、跨河梁式桥支架法拆除的关键技术

(一)钢管桩支撑架技术

旧桥拆除支架采用钢管桩支撑排架,横梁采用双拼工字钢,支架纵横水平连接、竖向斜杆采用钢管。

施工前在旧桥箱梁翼缘板上采用绳锯切割机切割出钢管桩打桩孔位,以便减少支架横梁跨度。钢管桩施工采用履带吊配振动锤施工,打设时开动振动锤振动,先点动,再连动,防止钢管桩在起始段由于地层不好发生溜桩。每次振动持续时间不宜超过10~15min,过长则振动锤易遭到破坏,太短则难以下沉。每根桩的的下沉应一气呵成,不可中途停顿或较长时间的间隙,以免桩周土恢复造成继续下沉困难。钢管桩插打以贯入度控制为主,以标高作为校核。

承重梁安装采用1 台吊车站旧桥上,1 台吊车站位栈桥上,小型浮船运送承重梁至安装跨位置后,抬吊安装。承重梁与箱梁底面顶紧及预留绳锯切割位置至关重要,一般采用15*15cm 钢板,间距1.5m 焊接在工字钢梁上,同时垫片中间预留5cm 孔道为以后安装绳锯预留通道。纵横水平杆件采用在杆件两侧焊接吊环起吊,由吊车配合安装到位。

(二)现浇箱梁拆除技术

现浇箱梁拆除方法采用整桥顶板和铺装层先分块切割吊运,底板与腹板U 型槽后分块切割吊运。整个作业面采用跨中后退法施工,切割设备采用液压金刚石绳锯机,吊车吊运。箱梁切割顺序采用先顶板再底腹板拆除,减少了较大砼块体分离时存在的较大冲击荷载。

顶板分块切割时采用1 台切割机在桥面上横桥向切割,金刚石绳锯采用4 个导向轮定位,顶板两侧切割完成后进行纵桥向切割,首段施工时箱梁开孔进入人员、设备,位于箱梁内部切割顶板与腹板之间的缝隙,切割时在腹板位置安装4 个导向轮定位绳锯,切割时每50cm 设置一道钢锲,确保不卡锯,待分块顶板分离后吊装。

整个顶板切割完成后,进行U 型槽拆除,首先在U 型槽打设绳锯孔,腹板由上到下切割,两侧对称切割后,切割底板,整个断面切割线分3 次切割完成。

现浇箱梁分层拆除示意图

(三)水下承台桩基拆除技术

承台采用绳锯切割机分块切割拆除,承台水下周围无较多块石、淤泥时一般采用绳锯捆绑式拆除,即在浮船上安装绳锯切割机一次切割,完成块体分割。当承台周围及底部块石、淤泥较多,采用兜底切割,绳锯无法安装,因此需要采用反向切割方法,具体为采用6 个导向轮组合,1 个导向轮安装在浮船上部,2 个与深入水下槽钢装置焊接深入水下(槽钢开设调节槽确保随着切割深度调节深度),3 个安装在承台顶面,确保绳锯不打结,顺利转动。安装期间均采用钢板与定向轮栓接方法,确保定向轮安装牢固,正常转动。绳锯安装完成后人员站在侧面控制切割机操作。

承台反压切割绳锯及定向轮布置侧面图

水下桩拆除采用钢护筒围堰,插打方法为偏心插入,切割时采用在浮船上安装绳锯切割机一次拆除完成。

(四)旧桥拆除的吊装技术

旧桥拆除吊装主要为箱梁、盖梁、墩柱、承台和水下桩砼块体。

现箱梁顶板采用四点吊起吊,吊装孔在腹板与顶板交接处斜向打孔,吊索选用比钢丝绳更容易安装的80 级起重链条。U 型槽选择在靠近底板的腹板上打孔,链条从U 型槽外侧穿过,在U 型槽内侧起吊。U 型槽的吊装方法避免了腹板与吊索的摩擦及引起的侧向水平力,同时安装工人站在内部避免高处作业风险。

圆形、方形混凝土块采用钻孔机打孔深度40cm,安装80mm 钢棒,采用2 点或4点吊装。

(五)旧桥拆除湿法作业技术

旧桥切割块体较多,不及时破碎将影响混凝土块堆放及拆桥进度,混凝土块体采用炮机破碎,湿法作业采用2 台雾炮机降尘,避免了拆除的扬尘。

三、某项目拆桥技术应用

(一)项目工程概况

旧待拆除桥梁结构为钢筋混凝土梁式桥,由25 孔组成,桥孔布置为:16×10+36+45×3+36+16×10=527m,全长532.2m。跨河段主桥上部构造为36+45×3+36 五孔一联等截面单箱单室连续梁,梁高3m,底板宽5m,顶宽11m,C50预应力混凝土结构,主桥下部为双柱式工字型墩身,纵桥向*横桥向1.5m*2m,高桩承台长9m,宽4.0m,高2m,下构砼为C30 砼,每个承台下6 根桩灌注桩,桩径为Φ1.2m,为了后期通航需要桩基础需拆除到-5.45m 以下 ;南北两岸各设上桥旋梯一座。0 ♯、5 ♯各为2 个300t 活动支座,1 ♯、3 ♯、4 ♯各为2 个700t 活动支座,2 ♯为2 个700t 固定支座。

(二)关键技术应用

1.钢管桩支架施工

在箱梁上切割1.4m(横桥向)*1.5m(纵桥向)钢管桩打桩孔位。翼缘板开孔采用钻孔机钻2 个切割孔,采用2 种不同绳锯切割机械进行切割作业。翼缘板开孔两侧必须对称,同时确保预应力筋不受切割影响。

钢管桩支架采用Φ630*10mm 钢管,打入全风化层,纵向间距为6m,横向间距为8.3m,横梁采用双拼I56a 工字钢,长12m,每1m 设置一道加劲肋,跨中2m 加密一道,支架纵横水平连接采用Φ273×6mm,上联距离桩顶30cm,下联距离上联4.3m,竖向、横向斜杆采用D168*6mm钢管。钢管桩施工时焊缝错开设置,焊缝周围增加4块加强板,确保焊接质量。工字钢双拼安装后采用钢板垫块与现状箱梁顶紧。

2.现浇箱梁拆除施工

箱梁拆除方法采用整桥顶板和铺装层先分块切割吊运(重62t),底板与腹板U型槽后分块切割吊运(重45t),箱梁分为72 块拆除。整个作业面后退法施工,切割设备采用DSJ-18 型液压金刚石绳锯机,钻孔机钻吊装孔及绳锯切割孔,绳锯切割机切割时为了防止金刚绳卡入砼缝隙,在切割线每50cm 设置一个钢锲,整个拆除预提和吊装全部采用80+80t 龙门吊。

3.水下承台桩基拆除施工

承台长9m,宽4.0m,高2m,切割块根据长向分成4 块切割吊装,切割块体时采用在浮船上反向安装导向轮,从上到下反向切割承台。水下桩围堰采用2.2m 壁厚20mm 的钢护筒,插打方法为偏心插入,切割时采用在浮船上安装2 个导向轮绳锯一次割除。

当承台周围及底部块石、淤泥较多,采用兜底切割绳锯无法安装,改变常用绳锯切割机绳锯安装工艺,采用6 个导向轮组合,1 个导向轮安装在浮船上部,2 个与深入水下槽钢装置焊接深入水下(槽钢开设调节槽确保随着切割深度调节深度),3 个安装在承台顶面,确保绳锯不打结,顺利转动。安装期间均采用钢板与定向轮栓接方法,确保定向轮安装牢固,正常转动。绳锯安装完成后人员站在侧面控制切割机操作。水下桩基共需拆除26 根,桩径1.2m,需拆除至-5.45m,围堰使用2.2m 钢护筒,钢护筒采用偏心插入。围堰施工完毕后用高压水冲洗围堰内淤泥,用泥浆泵将泥浆抽出至围堰内泥面标高降至-5.45 米以下,采用绳锯切割机切除水下桩。4.旧桥拆除的吊装应用

本工程箱梁分块成72 块,盖梁、墩柱12 块,承台16 块,水下桩26 根,共需要吊装126 次。吊装块体链条选用80 级起重链条,链径22mm,卸扣选用25t,吊装面板采用四点吊装,吊装U 型槽时选择内侧起吊。圆形、方形混凝土块采用钻孔机打孔深度40cm,安装80mm 钢棒,采用2 点或4 点吊装。吊装块体链条选用80 级起重链条,链径22mm,卸扣选用25t,吊装面板采用四点吊装,吊装U 型槽时选择内侧起吊。圆形、方形混凝土块采用钻孔机打孔深度40cm,安装80mm 钢棒,采用2 点吊装。

四、结语

支架法拆除跨河梁式桥成套施工技术主要通过对钢管桩支撑体系、现浇箱梁拆除、水下承台桩基拆除、旧桥拆除的吊装和扬尘治理技术进行了阐述,其中关键技术主要为钢管桩支架的施工,现浇梁分层、分块拆除的方法,绳锯切割机的灵活运用和吊装的具体方法进行了综合运用和整理,形成了一套较为安全、先进、节能、高效、环保的跨河桥梁拆除技术,支架法拆除桥梁在地处市区、工期紧迫及环保要求高的现浇梁式桥拆除项目中值得借鉴和应用。

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