绳锯法整体拆除既有跨线桥施工技术.pdf

・桥涵工程・绳锯法整体拆除既有跨线桥施工技术王臻林（中铁十三局集团第三工程有限公司沈阳１１００４３）摘要跨线桥在５００ｋＶＡ高压线下，且紧邻哈大铁路客运专线，跨越沈大高速，介绍了在不中断交通的情况下，利用金刚石绳锯切割拆除既有跨线桥的施工技术。采取有效的交通疏解方案，针对桥梁不同部位采取不同的拆除设备、参数、吊装和运输方案，达到安全、快速、环保、整体分离、无损切割、整体回收利用的目的。该技术可为以后复杂环境条件下拆除钢筋混凝土结构提供一条有效的途径。关键词跨线桥复杂环境运营公路绳锯法整体拆除中图分类号Ｕ４４５．４文献标识码Ｂ———文章编号１００９４５３９（２０１３）增１００３８０３１工程概况由于沈大高速既有ＤＫ２５＋３６５跨线桥净高无法满足客运专线通行要求，新建哈大铁路客运专线于ＤＫ２５＋３４５处新建一座跨越哈大铁路客运专线和沈大高速公路的跨线桥（见图１）。根据设计原既有跨线桥必须进行拆除。图１跨线桥平面示意该桥２００４年８月建成通车，跨径布置为７．２＋３０Ｘ２＋７．２（ｍ），桥梁全长７４．４ｍ，桥面宽度采用８ｍ，主桥采用３０ｍ长预制箱梁，由５片１．６ｍ宽的预制箱梁组成，主桥中墩采用钢筋砼圆形实体桥墩，中墩高５．５ｍ。每片梁梁高１．６ｍ，中梁重８９．８ｔ，边梁含防撞墙重１０７．５ｔ。梁面距５００ｋＶＡ高压线１３．６ｍ。２施工方案的选择２．１总体方案的确定在５００ｋＶＡ高压线下，紧邻哈大铁路客运专——收稿１３期：２０１３０３１１３８铁道建够技术线，横跨沈大高速公路拆除旧桥。辽宁省交通厅专家组在综合考虑施工与运营安全、吊运梁的交通疏解和运输路线、对环保及成本的影响，同意采用金刚石绳锯法分幅封锁高速公路，分片整体拆除梁片、整体吊装运输回收利用方案。同时要求完善高压线下吊装的安全防护、高速公路封道行驶的交通疏解、梁的切割、吊装运输、墩的拆除运输方案。２．２拆除施工的对策２．２．１高压线的防护采用综合接地方案，将吊车的伸缩臂与大地整体连接。保证吊车感应静电直接通过导线放人大地。专业电工随时测定吊车大臂和钢丝绳的电压，保证不超过３６Ｖ。２．２．２吊装、运输机械的选用切割最大的重量为１０７．５ｔ，根据现场情况选用两台１６０ｔ汽车吊吊装左侧５片梁，从利用高速公路运输。采用２台１６０ｔ和１台２２０ｔ吊车吊装右侧５片梁，通过跨线桥引路运梁。２．２。３切割机械的选用首先利用圆盘锯切割梁面，水钻连续钻孑Ｌ切割梁的端缝，采用金刚石绳锯切割梁的底板和墩柱。２．２．４拆除的施工顺序整体切割顺序是从左侧向右侧拆除，具体为：封闭高速公路．＋桥面的拆除＿＋桥栏杆的拆除＿左侧桥梁与桥墩的拆除＿＋右侧桥梁与桥墩的拆除。ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１３Ｉ增１ｌ万方数据・桥涵工程・３沈大高速公路封闭方案（１）施工时先封闭靠近哈大铁路客运专线的左半幅，占用４条车道进行切割、吊装、运输作业。（２）为减少行车影响，迅速组织施工，封闭当日在早上５：００正式开始道路封闭，１９：００拆除施工结束后解除封闭恢复交通。（３）公路设置标志、标牌、导行标志等必须齐全，并请交警在两封闭专人进行指挥。（４）公路封闭措施严格参照《公路养护安全作业规程》等相关规定设置标志标牌。具体封闭方案见图２。＠＠＠图２沈大高速公路封闭平面示意（单位：ｍ）４桥面的切割及梁的吊装运输４．１桥面的拆除该桥面为现浇混凝土，总厚度２３ｃｍ，采用金刚石圆盘锯进行切割。４．２桥栏杆的拆除桥栏杆的拆除采用金刚石绳锯切割。４．３对桥梁与桥墩的拆除首先在两个箱梁翼板中间钻两个直径为１０８ｒｅ＿Ｉｎ的吊装孔，然后采用金刚石圆盘锯对两个箱梁的翼板分离，等分离完后采用汽车吊吊住箱梁用金刚石绳锯对梁端及湿接头进行分离吊装，拆除从跨线桥的左向右侧进行，桥墩拆除前要在其周围搭设牢固可靠的脚手架支撑，作为切割时的操作平台。对桥的下部结构采用金刚石绳锯水下切割分离，切割顺序为：盖梁一柱一连系梁。切割示意如图３、４所示。连接粱部位采用图４梁缝切割４．４金刚石绳锯切割金刚石绳锯切割是金刚石绳索在液压马达驱动下绕切割面高速运动研磨切割体，来完成切割工作的。液压泵运转平稳，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，而且震动和噪声很小，被切割物体能在几乎无扰动的情况下被分离。切割过程中高速运转的金刚石绳索靠水冷却，并将研磨碎屑带走。施工工艺流程见图５。图３梁体墩身切割图５绳锯切割施工工艺流程铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１３Ｉ增１ｌ万方数据・桥涵工程・４．４．１金刚石绳锯切割特点及适用（１）不受被切割物体积大小和形状的限制，能切割和拆除大型的钢筋混凝土构筑物；（２）可以实现任意方向的切割，如横向、竖向、对角线方向等；（３）快速的切割可以缩短工期。切割效率：２ｍ２／ｈ左右；（４）解决了常规拆除施工过程中的振动、噪声、灰尘及其他环境污染问题；（５）远距离操作控制可以实现水下、危险作业区等一些特定环境下一般设备、技术难以完成的切割。４．４．２确定切割断面位置根据盖梁和柱的结构尺寸，计算具体重量，结合履带吊车在相应回转半径的起吊能力，正确地选择切割断面的位置。４．４．３固定绳锯机及导向轮用Ｍ１６化学锚栓固定绳锯机主脚架及辅助脚架，导向轮安装一定要稳定，且轮的边缘一定要和穿绳孔的中心线对准，以确保切割面的有效切割速度，严格执行安装精度要求。４．４．４安装绳索根据已确定的切割形式将金刚石绳索按一定的顺序缠绕在主动轮及辅助轮上，注意绳子的方向应和主动轮驱动方向一致。４．４．５相关操作系统的连接及安全防护技术措施根据现场情况，水、电、机械设备等相关管路的连接应正确规范、相对集中，走线摆放严格执行安全操作规程，以防机多、人多，辅助设备、材料乱摆、乱放，造成事故隐患。绳索切割过程中，绳子运动的方向的前面一定用安全防护拦防护，并在一定区域内设安全标志，以提示行人不要进入施工作业区域。４．４．６金刚石绳锯切割工艺本工程根据绳锯机的功率大小能否满足一回次切割所必须完成的切割面积的要求，选用的ＤＳＭ一１０Ａ型金刚石绳锯机来进行施工。ＤＳＭ一１０Ａ型绳锯机主要技术参数：４０钐｝道建翁技术（１）驱动轮：蛳００ｍｍ；（２）额定功率：１８．５ｋｗ；（３）额定电压：４００Ｖ～５０／６０Ｈｚ；（４）钢丝线速度：１０一２７ｍ／ｓ；（５）缠绳容量：最大９．０ＩＴＩ；（６）设备重量：１５０ｋｇ（主机）＋１９０ｋｇ（高压油泵）；（７）外型尺寸：１３７０Ｘ５５７×（１８４０～２０５４）ｍｍ；（８）防护等级：ＴＰ６５。４．４．７绳锯切割启动电动马达，通过控制盘调整主动轮提升张力，保证金刚石绳适当绷紧，启动循环冷却水，再启动另一个电动马达，驱动主动轮带动金刚石绳索回转切割。绳锯安装连接见图６。切割过程中必须密切观察机座的稳定性，随时调整导向轮的偏移，以确保切割绳在同一个平面内。图７为梁缝割切照片。图６绳锯安装连接图７梁缝切割照片４．４．８切割参数的选择切割过程中通过操作控制盘调整切割参数，确保金刚石绳运转线速度在１８±３ｍ／ｓ左右，另一方面切割过程中应保证足够的冲洗液量，以保证对金刚石绳的冷却和把磨削下来的粉屑带走。切割操作做到速度稳定，参数稳定、设备稳定。４．５箱梁的吊装、运输根据既有桥荷载的承受能力，针对第一、第二跨采用不同的吊装、运输方案。４．５．１第一跨吊装方案（１）两台吊车站到已经封闭的高速公路上指定位置。吊装前在汽车吊支腿下铺设调整木和钢板；因路面不能同时平行停放两辆吊车，按设计吊车前后错开停放。（２）试吊：如图８所示，第一跨吊装时，两台吊车错开停放。首先两台吊车落钩，每辆吊车使用两（下转第４７页）ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１３ｌ增１）万方数据・桥涵工程・质量，节省了预制过程的材料损耗。（２）在模板端部及１／４、２／４、３／４处加设了手摇棘轮器，可使支模过程不用龙门吊，从而大大缩短了模板的支立和拆除时间。（３）手摇棘轮器在拆模过程中可使单侧、两侧模板受力均匀，模板能同时退出，保证了隔板、上翼缘和隔墙全好无损，相比利用液压模板和拼装式支拆模板效果要好得多。参考文献［１］郭春敬．桥梁建设中Ｔ形梁施工技术［Ｊ］．科技传播，２０１２（１９）．［２］刘建平，张臣．浅析桥梁建设中Ｔ形梁施工技术［Ｊ］．广东科技，２０１２（９）．［３］刘旭阳．Ｔ梁模板的设计与生产中的质量控制［Ｊ］．中国建筑金属结构，２００９（７）．（上接第４０页）根钢丝绳，钢丝绳与垫板连接牢固后，系好钢丝绳后，吊车缓慢起钩，待两车受力分别在３０ｔ左右时，一辆吊车停止动作，由另一辆汽车吊车继续缓慢起钩，待梁端头离开垫石后时，此吊车停止动作，然后另一辆吊车缓慢起钩。两端端头均离开垫石后，两—侧吊车同步缓慢起钩，当梁起升距垫石５１０ｃｍ后，两台汽车吊车停止起钩，停顿３～５ｍｉｎ无异常后，吊车方能作下一步动作。（３）箱梁吊装：两台汽吊车继续起钩，当箱梁起升至距垫石１．０ｍ左右后，吊车停止动作，待箱梁平稳后，检查箱梁与其他梁体是否有接触，确认后继续吊装。起吊到指定高度后，然后由一辆汽车吊车由逆时针旋转，另一辆吊车在原位作配合运动，静置平稳后改由另一辆吊车顺时针旋转，另一辆吊车在原位作配合运动。当箱梁梁旋送至运梁车上方相应位置，两台吊车停止动作，待箱梁平稳后，缓慢落钩至距运梁—车上方１０１５ｃｍ处（保持箱梁的平稳），待校正好后，两台吊车同时缓慢落钩，箱梁就位。车送梁前行。达到一定位置吊车将梁放在炮车上。４．５．３箱梁运输、卸梁采用８０ｔ运输车牵引炮车运梁到指定位置。利用一台吊车卸梁。４．６墩柱拆除采用金刚石绳锯切割将高速公路中间隔离带的墩柱放倒，为防止在施工中发生危险影响另一侧通行，在靠近隔离带一侧使用脚手架支立防护围栏，在切割过程中用１６０ｔ吊车吊装墩柱顶端，防止在切割过程中墩柱倾倒。在墩底用机器进行切割，切割完毕后，吊车将墩柱放倒，然后将墩柱装在８０ｔ拖车，运至弃土场存放。５效果及体会现场施工仅用４ｄ的时间成功地完成跨越沈大高速公路的整体拆除既有跨线桥，实现梁片的整体回收。金刚石绳锯法优点是具有静力切割振动小、噪声低、污染小、高效、可连续作业、不受切割体大小和形状限制、可任意方向切割、切口平直光滑等优点。金刚石绳锯法为以后钢筋混凝土的拆除提供一条捷径，将来在复杂环境条件下应用前景会更加广泛。目前已广泛应用于桥梁、地下工程和复杂环境条件下的钢筋混凝土切割。参考文献万方数据