市區(qū)大跨度混凝土連續(xù)箱梁橋切割拆除施工技術(shù)

□金風清 □何文菊（中國水利水電第十一工程局有限公司）

1 工程概況

鄭州市中原路西三環(huán)立交橋為雙線預應力混凝土連續(xù)箱梁橋，主橋上部結(jié)構(gòu)為單箱雙室預應力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，橋墩為“T”型鋼筋混凝土墩，橋?qū)?5.50m，橋體厚1.40m。立交橋位于鬧市城區(qū)，周邊環(huán)境較為復雜，市政自來水、煤氣、電力管道從南側(cè)橋下橫穿，兩側(cè)為居民區(qū)。根據(jù)城市設計規(guī)劃需拆除南部2聯(lián)6跨進行擴建，拆除部分長度164m，拆除部分鋼筋混凝土工程量2730m3。拆除橋段箱梁斷面形狀如圖1所示。

圖1 箱梁斷面形狀示意圖

2 拆除施工順序

圍擋封閉防護、設置交通警戒標示；預拆除，清理橋面路燈桿、護欄、防撞墻等附屬物；左右對稱夾碎或切割或破碎拆除箱梁兩側(cè)翼緣板；對第二聯(lián)進行滿堂支架支護，頂緊撐托并緊固；切割支撐栓，解除箱梁與墩連接；標定預應力箱梁切割線和吊裝鉆孔掛位；切割箱梁，用吊車將切割箱梁塊吊離支架，放置封閉后的輔道上破碎，再拆除碗扣架；對第一聯(lián)橋下有地下管線的部位利用廢舊輪胎和土袋進行防護，以緩沖塌落振動沖擊；機械拆除破碎第一聯(lián)預應力箱梁；破碎橋墩，分離鋼筋和混凝土；清理、外運廢渣，平整場地、清理驗收。

3 拆除準備工作

3.1 設置圍擋

使用符合市政標準的彩鋼板，按照交通管理部門審批的道路封閉和保通方案，在保證施工機械工作半徑的基礎上對施工區(qū)段進行隔離封閉。

3.2 通電、接水和排水

在切割過程中冷水具有對切割設備本身進行降溫及避免揚塵的作用。在機械破碎和垃圾清運過程中應進行灑水降塵。為保障施工切割和機械施工降塵，施工前應將水電接通到位，確保施工現(xiàn)場通電、通水。按切割機每臺功率25kW，計劃6臺切割機150kW的用電負荷，以確保機械切割用電。在切割區(qū)域用土或磚砌擋水墻，有序組織排水，防止施工用水污染周圍環(huán)境。

3.3 標定地下管線

施工前，協(xié)調(diào)自來水、電力、環(huán)衛(wèi)、通信、光纜傳輸?shù)扔嘘P(guān)部門現(xiàn)場進行交底，標定其位置和走向，按防護方案進行防護，避免吊車站位吊裝和機械破碎對地下穿越的管線造成損壞。

4 預拆除

首先拆除橋上燈具和橋上亮化設施。拆除時，應認真檢查是否斷電、有無余電，保證拆除燈具和相關(guān)設施無電，保證施工人員安全。

然后吊離隔離墩，拆除護欄、防撞墻。使用氣割切除兩側(cè)防護欄。切割時，橋下及兩側(cè)不得有車輛和行人。使用液壓錘或液壓鉗，破碎或夾碎橋兩側(cè)翼緣板上防撞墻。拆除破碎時，機械應盡可能站在中間車道，防止橋體重心偏移，嚴禁將防撞墻整塊推落橋下，防止大塊墜落撞擊破壞地下管線。

再使用液壓鉗在橋下從伸縮縫開始，對稱夾碎兩側(cè)翼緣板，或使用液壓錘破碎。拆除時，為防重心偏移失穩(wěn)側(cè)翻，每幅應兩側(cè)交替依次后退破碎拆除，兩側(cè)拆除前后距離偏差不超過5m。

5 碗扣支架搭設

為確保拆除時保留橋體的安全穩(wěn)定，應對該聯(lián)進行滿堂支撐。滿堂式鋼管支架，搭設時縱橫向間距均為60cm，立桿步距為150cm，如圖2所示。

圖2 碗扣架支撐橫斷面示意圖

箱梁底腹板下對正撐托架設橫向10cm×10cm方木，以消除應力集中。為確保支架的整體穩(wěn)定性，應按相關(guān)規(guī)定設置剪刀撐。支架搭設好后，由可調(diào)頂托、底托進行調(diào)整支架高度使方木與梁底頂緊，使每根碗扣立桿受力均勻。

6 橋梁切割施工

6.1 切割原理及工藝流程

金剛石繩鋸切割是金剛石繩索在液壓馬達驅(qū)動下繞切割面高速運動研磨切割體，完成切割工作。由于使用金剛石單晶做為研磨材料，故此可以對鋼筋混凝土等堅硬物體進行切割。切割是在液壓馬達驅(qū)動下進行的，液壓泵運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，并且可以通過高壓油管遠距離控制操作，所以切割過程中不但操作安全方便，而且震動和噪音很小，被切割物體能在幾乎無擾動的情況下被分離。切割過程中高速運轉(zhuǎn)的金剛石繩索靠水冷卻，并將研磨碎屑帶走。切割工藝流程如圖3所示。

圖3 切割工藝流程圖

6.2 切割準備工作

切割前先從分縫橋墩上橫梁中心線向兩側(cè)按第一塊2.50m，其它塊按≤4m(12t/m)將箱梁實體依次進行排版。排版標定過程中按第一塊不超過30t，其它切割塊重量不超過50t左右進行放線排版。在每個分段塊上鉆四個Φ108的吊裝孔，鉆孔的位置應選擇在能保證吊裝塊起吊時相對平衡的中心位置上。

用繩鋸切割預應力箱梁是將梁體內(nèi)鋼束線對稱逐根、逐束、對稱緩慢割斷，預應力不會突然整體釋放，因此切割時對周邊不會產(chǎn)生較大危害。

6.3 切割施工要點

6.3.1 固定繩鋸機及導向輪

用M16化學錨栓固定繩鋸主腳架及輔助腳架,導向輪安裝一定要穩(wěn)定，且輪的邊緣一定要和穿繩孔的中心線對準，以確保切割面的有效切割速度，嚴格執(zhí)行安裝精度要求。

6.3.2 安裝繩索

根據(jù)已確定的切割形式將金剛石繩索按一定的順序纏繞在主動輪及輔助輪上,注意繩子的方向應和主動輪驅(qū)動方向一致。

6.3.3 切割

啟動電動馬達，通過控制盤調(diào)整主動輪提升張力，保證金剛石繩適當繃緊，供應循環(huán)冷卻水，再啟動另一個電動馬達，驅(qū)動主動輪帶動金剛石繩索回轉(zhuǎn)切割。切割過程中必須密切觀察機座的穩(wěn)定性，隨時調(diào)整導向輪的偏移，以確保切割繩在同一個平面內(nèi)。

6.3.4 切割參數(shù)的選擇

切割過程中通過操作控制盤調(diào)整切割參數(shù)，確保金剛石繩運轉(zhuǎn)線速度在20m/s左右，另一方面切割過程中應保證足夠的沖洗液量，以保證對金剛石繩的冷卻，并把磨削下來的粉屑帶走。切割操作做到速度穩(wěn)定，參數(shù)穩(wěn)定、設備穩(wěn)定。

6.4 安全注意事項

第一，在金剛石繩鋸的每個卡子上都有明確的箭頭標識，也可通過金剛石繩鋸本身的串珠來識別。在使用中，需正確的區(qū)分金剛石繩鋸的使用方向。

第二，金剛石繩鋸使用前須連接一個閉合的循環(huán)。

第三，水、電、機械設備等相關(guān)管路的連接應正確規(guī)范、相對集中，走線擺放嚴格執(zhí)行安全操作規(guī)程。并在一定區(qū)域內(nèi)設安全標志，以提示行人不要進入施工作業(yè)區(qū)域。

第四，整聯(lián)箱梁切割時應從兩端同時切割卸載，與橋墩中心線相距1.25m處同時均勻切割，基本保持本聯(lián)箱梁兩頭靠近橋墩處同時截斷，由兩端向中間橋墩依次切割，并保持中間橋墩的支撐作用，防止荷載同時傳遞到支撐架上。

第五，保持墩兩側(cè)的切割預留長度一致，墩兩側(cè)切割后重心保持在墩中心不發(fā)生位移和失衡。

7 結(jié)論

混凝土連續(xù)箱梁采用靜力切割法拆除，施工安全可靠、速度快，擾民影響小，是一種工藝先進、過程環(huán)保、施工高效的鋼筋混凝土工程拆除施工技術(shù)。鄭州市中原路西三環(huán)預應力混凝土連續(xù)箱梁高架立交橋總拆除周期僅用14d，取得了較好的社會效益和經(jīng)濟效益。