萬福閘加固工程中的大構(gòu)件拆除案例

【摘 要】目前大量水工建筑物進(jìn)入維修加固期，老的水工建筑物與新建的不同，老建筑物各種附屬設(shè)施、設(shè)備建設(shè)齊全，這不可避免影響老建筑物的改建、擴(kuò)建，故老建筑物的改建、擴(kuò)建空間受到限制。本文就萬福閘加固工程的拆除經(jīng)驗(yàn)做一小結(jié)，與他人共同分享。

【關(guān)鍵詞】有限空間；拆除；分割

1. 概述

（1）淮河入江水道上起洪澤湖三河閘，下至江都三江營，全長157.2KM，設(shè)計(jì)泄洪能力12000m3/s。萬福閘是該入江水道通江的主要控制建筑物之一，也是江蘇省屬大型水閘工程之一。萬福閘位于入江水道的下段，是淮河入江水道歸江控制工程中的最大口門，分擔(dān)淮河中上游約70%的洪水入江的任務(wù)，素有“千里淮河，由此入江”之譽(yù)。

（2）萬福閘于1959年經(jīng)水電部（59）水電規(guī)水錢字第123號文和國家紀(jì)委農(nóng)安字1113號文批準(zhǔn)實(shí)施，1962年建成，至今經(jīng)歷多次加固處理，本次加固自2012年3月開工。萬福閘加固工程位于揚(yáng)州市東郊，比鄰江都。該建筑物為閘、橋組合體，南側(cè)為揚(yáng)江公路，是揚(yáng)州、江都交通要道。該建筑物具有交通、擋潮、防洪、引水、灌溉、排澇以及改善水環(huán)境的重大功能，同時(shí)，下游100米為揚(yáng)州自來水取水口，故在工程實(shí)施中必須滿足不斷流、不斷交通、不污染環(huán)境的情況下施工。本工程共需拆除東西2座橋頭堡、排架66只、工作橋65孔。橋頭堡按常規(guī)方法自上而下拆除。排架高度6.2m、寬度6.2m、厚度1.2～0.6m，重量約37t；單孔工作橋總重約50t。按照起重機(jī)械起吊力一般為被吊物重三倍，現(xiàn)場配備起重機(jī)械則為150t，但現(xiàn)場實(shí)際不具備采用大型起重機(jī)械一次性吊卸工作橋及排架的條件。同時(shí)，工作橋、排架拆除工序是本工程施工的關(guān)鍵工序，影響本工程進(jìn)度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，因此高效、安全、經(jīng)濟(jì)、合理的拆除施工方法是本工程施工的關(guān)鍵。鑒于此，工程參建各方共同努力，最終確定采用分割方法實(shí)施拆除。

2. 拆除方法

2.1 拆除流程。

啟閉機(jī)的拆除→工作橋的縱分解、欄桿拆除→閘門吊出→分塊吊出工作橋→排架拆除操作腳手架搭設(shè)→排架砼切割分塊→排架砼分塊吊除→操作腳手架拆除

2.2 拆除工藝。

2.2.1 鋼絲繩、閘門、啟閉機(jī)拆除。

（1）鋼絲繩拆除前，先將啟閉機(jī)接通臨時(shí)電源，反轉(zhuǎn)卷揚(yáng)機(jī)使鋼絲繩處于松馳狀態(tài)后關(guān)閉開關(guān)，再用氧炔焰將鋼絲繩與閘門吊點(diǎn)割斷后，再開啟卷揚(yáng)機(jī)正轉(zhuǎn)，將鋼絲繩卷繞于啟閉機(jī)繩鼓上，隨啟閉機(jī)拆除吊裝運(yùn)至堆放場地。

（2）啟閉機(jī)先拆除傳動軸，再用風(fēng)炮拆卸地腳螺絲，利用25噸吊車吊出，30噸汽車運(yùn)至指定地點(diǎn)堆放，辦好交接手續(xù)。拆除工作橋后，用50T汽車吊將上、下扉門吊離門槽出閘孔，其中鋼筋砼上扉門吊運(yùn)至業(yè)主指定場地堆放，下鋼扉門運(yùn)至工廠內(nèi)進(jìn)行維護(hù)與防腐處理。

2.2.2 工作橋的拆除。

工作橋逐孔進(jìn)行拆除，先風(fēng)鎬拆除兩側(cè)欄桿、啟閉機(jī)機(jī)座砼，采用振動錘結(jié)合人工風(fēng)鎬沿橋面縱向切縫，將工作橋分為兩塊如圖1所示。

2.2.2.2 振動錘結(jié)合人工風(fēng)鎬拆除工作橋。

（1）為了確保排架工作橋快速、環(huán)保、安全地拆除，施工時(shí)擬采用振動錘結(jié)合人工風(fēng)鎬破碎切割。

（2）施工工藝流程：破碎拆除啟閉機(jī)基座鋼筋砼→振動錘破碎工作橋分塊成上下游兩塊→乙炔切割斷面位置鋼筋→穿吊裝繩→設(shè)置防護(hù)欄→吊裝

（3）破碎錘由機(jī)頭和60型挖掘機(jī)組成自重約6噸，閘門起吊時(shí)工作橋承受啟閉機(jī)重量約6噸、閘門重量約16噸，計(jì)22噸。因此破碎錘施工荷載遠(yuǎn)小于工作橋承載力，機(jī)械開縫作業(yè)時(shí)處于安全狀態(tài)。破碎錘分縫將由65#孔向61#孔進(jìn)行。

（4）工作橋按上圖所示分為兩半幅，上游半幅最大重量約22t、下游半幅最重量約37t，擬采用80t吊車起吊拆除。

（5）分割后的板梁，采用用80t吊車吊出，平板車運(yùn)至發(fā)包人指定的地點(diǎn)堆放，考慮到公路橋面交通的干擾，吊裝工作盡可能避開交通高峰期。

圖2 排架閘墩分塊切割示意圖

2.2.3 排架的拆除。

（1）排架的拆除擬采用水鉆鉆孔，再采用風(fēng)鎬橫向剝離鋼筋，切斷，風(fēng)鎬鑿分縫，千斤頂頂斷縱向分成二塊，然后在吊車的配合下再逐塊從分縫處及閘墩頂部割斷端部鋼筋吊出。

（2）排架的拆除施工工藝流程：搭設(shè)操作腳手架→水鉆鉆孔→確定切割斷面位置→風(fēng)鎬橫向剝離鋼筋→切斷→鑿分縫→采用千斤頂斷裂縱向分割排架→分縫端部排架鋼筋切割→吊裝

排架及閘墩砼分塊切割示意圖如圖2：

第一次切除排架▽14.2-11.2m，砼重約21t

第二次切除排架▽11.1-8.0m，砼重約18.1t

（3）排架砼第一、二次吊裝時(shí)，吊裝孔以下砼的重量約為12噸，排架砼強(qiáng)度等級為C10，抗拉強(qiáng)度至少約為0.13MPa，以吊裝孔為橫截面上下層砼之間的抗拉力不小于30噸，表明砼在吊裝過程中，吊裝孔以下的砼不會因自重而脫落。

閘墩▽8.0-4.8m砼拆除，考慮到閘墩中原有鋼筋需保留，砼拆除擬采用人工風(fēng)鎬破碎拆除。

2.2.3.1 腳手架的搭設(shè)。

排架混凝土拆除操作腳手架擬在上游工作橋、下游人行道板、上扉門豎立桿，搭設(shè)操作腳手架，用竹笆并鋪設(shè)三至四層作業(yè)平臺，作業(yè)平臺上鋪設(shè)腳手板和鐵皮，側(cè)面用竹笆圍護(hù)，防止拆除的砼碎碴掉落，也便于清理。

2.2.3.2 排架砼的分塊拆除。

（1）排架砼的切割的分塊如上述水平分縫，在分縫處將排架豎向鋼筋剝露出來，沿分縫位置排架閘墩分塊切割示意圖如圖2。

（2）將排架AC、BD、AB側(cè)的豎筋割斷，在AB端部將砼鑿除成凹坑（圖示圓圈）以便安放千斤頂，采用50噸千斤頂在置于AB側(cè)分縫處凹坑內(nèi)，并緩慢頂升，砼將在分縫處拉斷。在千斤頂施頂前采用鋼絲繩、鋼管腳手架將擬拆除排架拉錨、對撐固定好（排架平面圖見圖3）。

（3）將千斤頂安放在凹坑內(nèi)前，要保證凹坑上下面平整，便于千斤頂安放及排架受力，如不平整可用黃沙找平再鋪鋼板即可。千斤頂在頂升過程中排架將沿鋼筋剝離時(shí)的水平槽斷裂，待斷裂后松開千斤頂使排架復(fù)位，待起吊。

（4）當(dāng)排架拆除縫形成后，將采用50噸汽車吊在工作橋上起吊，并拆除鋼管對撐，割除CD端豎向鋼筋，將排架砼吊離原位。

（5）吊裝安排在夜間行人、車輛較少時(shí)段進(jìn)行，公路橋全幅封閉。吊裝施工現(xiàn)場配備足夠的照明，在橋兩頭設(shè)置警戒紅燈、圍擋路障，并安排專人值班，必要時(shí)將聯(lián)系交警協(xié)助維持交通秩序（見表1）。

砼切割塊將由50噸的平板車運(yùn)輸，夜間行駛安排專人導(dǎo)航指揮。

3. 吊裝設(shè)備及鋼鋼絲繩的選擇

（1）本工程中閘門、啟閉機(jī)、工作橋、排架的拆除均涉及到起重吊裝工作，吊車的選擇將根據(jù)吊物重量、作業(yè)半徑、起吊高度選擇，各部位擬定的吊車起吊能力如表1：

（2）吊裝鋼絲繩的選擇將根據(jù)吊車起吊高度、鋼絲繩的型號、鋼絲繩與吊物之間的夾角、鋼絲繩的數(shù)量計(jì)算每根繩索的拉力再查表選擇鋼絲繩的最小直徑，如表2所示（工作橋吊裝最大塊鋼絲繩布置受力示意圖見圖4）。

4. 施工進(jìn)度安排及資料配備

每孔拆除施工各主要工序安排：啟閉機(jī)拆除2天；工作橋的切縫、吊除施工3天；閘門、活動門檔拆除2天，排架操作腳架搭設(shè)2天，排架砼切縫分塊3天，砼塊吊裝、運(yùn)輸堆放1天，排架操作腳架拆除1天。

4.1 施工機(jī)械、材料配備。

拆除施工配備的主要施工設(shè)備材料：3m3電動空壓機(jī)4臺、風(fēng)鎬20支、1t～10t手拉葫蘆6只、QY80噸吊車1臺、50噸千斤頂3臺套、風(fēng)鉆6臺套、 QY50噸吊車1臺、QY25噸吊車1臺、50t汽車2輛、鋼管腳架式100t、高壓氣管、鋼絲繩若干。

4.2 施工主要人員配備。

機(jī)工4名、電工2名、水石工20人、起重工3名、潛水工3名、木工架子工10名.。

5. 拆除質(zhì)量控制措施

5.1 嚴(yán)格按照施工圖放出鑿、拆除控制線，并用紅漆做出標(biāo)志。

5.2 對于排架砼鑿除至距設(shè)計(jì)鑿除線20cm左右改用人工錘鏨鑿除到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以確保鑿除位置準(zhǔn)確；對于閘墩▽8.0-4.8m砼拆除時(shí)，先由人工用錘鏨將預(yù)留鋼筋從需拆除砼中剝離出來，機(jī)械鑿除砼至距設(shè)計(jì)鑿除線20cm左右改用人工錘鏨鑿除到設(shè)計(jì)位置。

6. 拆除安全控制措施

（1）拆除作業(yè)施工前對施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，各崗位制定安全操作規(guī)程。在作業(yè)過程中嚴(yán)格遵照執(zhí)行。

（2）操作人員應(yīng)佩帶安全帽、防護(hù)眼鏡、口罩，登高作業(yè)必須佩帶安全帶，水上作業(yè)人員配備緊急救生設(shè)施。嚴(yán)禁上、下交叉作業(yè)，防止落物傷人。

（3）工作橋、排架拆除前，征得交通管理部門同意后將占用公路橋北側(cè)行車道約3.0m寬，搭設(shè)防護(hù)腳手架并與排架拆除的操作腳手架聯(lián)成整體，防護(hù)腳手架高度超出工作橋欄桿，并采用密目網(wǎng)進(jìn)行圍封，將公路橋行車道與工作橋拆除作業(yè)面隔離開，以防拆除時(shí)廢渣飛濺傷及行人車輛。排架拆除輔助腳手架按規(guī)定搭設(shè)腳手、鋪設(shè)腳手板、懸掛安全網(wǎng)，布置防護(hù)網(wǎng)，作業(yè)平臺欄桿搭設(shè)符合安全規(guī)范要求，臨車道側(cè)掛面密目網(wǎng)，并設(shè)警示標(biāo)志、反光貼。

（4）對施工機(jī)具、施工用電進(jìn)行安全生產(chǎn)檢查，尤其是要檢查、校驗(yàn)機(jī)械設(shè)備壓力表、壓力管道、閥門等險(xiǎn)要部件，發(fā)現(xiàn)存在危及安全隱患及時(shí)更換。

（5）夜間施工有足夠照明，照明高度2.5米以上，狹窄作業(yè)面采用36V的行燈。

（6）所有配電箱都設(shè)有可靠的接地，每個(gè)配電箱都配備獨(dú)立的漏電保護(hù)器，在開倉前對所有漏電保護(hù)器進(jìn)行試跳檢查。所有用電布置均由執(zhí)證上崗的電工完成。

（7）吊裝作業(yè)需要短時(shí)間中斷交通，需取得公安、交通管理部門的支持和幫助，設(shè)置明顯的標(biāo)識，并協(xié)助做好交通管制，確保交通安全；吊裝設(shè)備、程序符合規(guī)范要求。

（8）場內(nèi)交通控制車輛的速度，服從現(xiàn)場人員指揮，杜絕危險(xiǎn)駕駛和野蠻作業(yè)行為。

7. 文明施工、水保、環(huán)保措施

（1）進(jìn)入現(xiàn)場的材料、設(shè)備必須放置有序，防止任意堆放器材、雜物阻塞工作場地周圍的通道或影響環(huán)境。

（2）工程拆除的棄料運(yùn)至專門指定的棄料場堆放；及時(shí)清理垃圾，嚴(yán)格按批準(zhǔn)的棄渣規(guī)劃將棄渣運(yùn)至指定的地點(diǎn)后進(jìn)行掩埋或焚燒處理；防止任意堆放棄渣或垃圾影響河道過水標(biāo)準(zhǔn)。

（3）注意保護(hù)飲用水源免受施工活動所造成的污染；加強(qiáng)對噪聲、粉塵、泥漿的挖掘和治理，控制粉塵以及做好泥漿的治理和排放。

（4）拆除砼選用粉塵漂塵產(chǎn)出生量少的施工工藝和施工機(jī)械，晴好天氣，加強(qiáng)對產(chǎn)塵區(qū)域的灑水。

8. 結(jié)束語

（1）拆除工作中需根據(jù)拆除物結(jié)構(gòu)形式做好安全工作，在工作橋分割中，注意把面層鋼筋保留，在吊卸時(shí)以吊車配合再割斷，同時(shí)，在首次吊卸前，要充分做好調(diào)研工作，熟悉老圖紙，察看是否有隱蔽聯(lián)結(jié)部位。在排架分割工作中，要先留住端部鋼筋，確保頂升中的排架穩(wěn)定，本次施工中，因排架為變截面形式，設(shè)計(jì)時(shí)在變截面處有鋼筋，但在老圖紙上卻沒反映，導(dǎo)致吊卸工作中被動，這足以說明前期調(diào)研工作的重要性。

（2）根據(jù)以上方案，對61#～65#孔進(jìn)行實(shí)施拆除，驗(yàn)證該方案切實(shí)可行，目前拆除工作開展順利，為工程總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供有力的保證。在今后施工中，當(dāng)拆除及吊裝工程量大、拆除空間有限時(shí)，可采用該方法，因該方法充分解決了操作空間有限的矛盾。