老橋拆除施工方案比選及實施

張潤澤,閔 玉

（四川路橋華東建設有限責任公司,四川 成都 610200）

老橋拆除施工方案比選及實施

張潤澤,閔 玉

（四川路橋華東建設有限責任公司,四川 成都 610200）

近年來,隨著城市飛速發(fā)展,市政路網規(guī)劃更新調整周期也不斷縮短,隨之而來的老橋拆除重建工作也進入了近幾年的多數城市市政工程的實施清單中。從當前老橋拆除施工技術現狀出發(fā),結合筆者近期參與管理實施的沿海某市老橋拆除施工的實際工作,通過綜合比較,最終確定"支架+繩鋸分塊切割吊裝拆除"的方案,并予以實施,達到預期效果。

老橋；拆除；施工方案；比選；實施

0 引言

近年來,隨著城市的飛速發(fā)展,市政道路網規(guī)劃調整周期不斷縮短；老路擴建翻新、新增高架快速化通道、老橋拆除擴建等成為多數城市市政工程實施清單中不斷增加的項目,老橋拆除施工成為原址新橋重建的前奏。但從近幾年老橋拆除施工過程中發(fā)生的坍塌事故可以看出,拆除方案的選擇及實施成為施工安全的關鍵。

1 工程概況

該工程為沿海某市外環(huán)線高架老橋,根據該市最新規(guī)劃設計需對該老橋進行拆除。涉及范圍為該段老橋4聯預應力混凝土現澆箱梁。全長約480 m,拆除C50混凝土約12 000 m3,鋼筋及預應力鋼絞線約2 000 t。橋跨布置:4×（40×3）m,橫斷面為單箱五室結構,橋寬28 m,梁高2.2 m,橋高0.5～10 m,其中一跨跨越現狀25 m寬河道。

該路段為城市主要干道之一,由于橋梁周邊分布幾所大、中、小學校,當地有關管理部門要求橋梁拆除僅能利用學校暑假期間進行,如若暑假期間不能完成橋梁拆除工作,必須按時開放交通,剩余未拆除部分待寒假方可繼續(xù)施工；根據對當地學校走訪,當地放假最遲的為6月底,剩余時間僅60 d；加之,通過類似工程實施案例了解到,相似規(guī)模的工程拆除大約需90 d。因此,拆除施工任務重,施工安全風險極大,施工組織、管控要求很高。

2 拆除施工方案比選

2.1 方案A:一次性爆破拆除方案

通過封閉施工區(qū)域段道路7 d左右,在墩柱對應處埋設靜態(tài)爆破劑,通過爆破劑發(fā)生水化反應,使位于墩柱內的爆破劑體積膨脹,膨脹應力大于砼極限拉應力導致混凝土墩柱開裂,失去承受能力,使現澆箱梁整體倒塌落至橋梁投影面下,清理設置圍擋維護起來,開放交通,通過挖機在圍擋內在現場對落地現澆箱梁砼逐段破碎并外運。

2.1.1 優(yōu)點

封道7天,封道時間短,交通影響小,整橋一次性坍塌、工效高；省去支架搭拆及砼切割及部分吊裝費用,成本較低。

2.1.2 缺點

目前,化學靜態(tài)爆破技術在現澆橋梁上使用案例極少,可參考類似工程不多；根據已有小型工程拆除的案例得知,化學靜態(tài)爆破技術不成熟,極易出現水化反應不可控情況,可能造成“危橋”現象,極大的增加了老橋拆除施工難度,安全風險極高；控制不當極可能造成重大安全事故；爆破后現場砼破碎設備破碎施工噪音高,揚塵污染大。

2.2 方案B:采用支架+繩鋸分塊切割混凝土現澆箱梁方案

通過封閉道路交通約30 d,采用支架+繩鋸分塊切割混凝土現澆箱梁,使用350 t履帶吊按切割順序及分塊情況,逐塊吊混凝土切塊,并通過120 t平板車運輸至場外,再通過破碎設備對混凝土切塊予以破除的方案。

2.2.1 優(yōu)點

場內封閉施工,對周邊環(huán)境安全影響較小,采用支架搭拆速度快,使用大塊砼切割新工藝即金剛石繩鋸切割具有噪音低,無污染,速度快,切角任意,條件受限小,安全風險相對較小[1]。

2.2.2 缺點

混凝土切割作業(yè)及混凝土塊吊裝、運輸作業(yè)存在一定安全風險,且需封閉道路30 d左右,交通影響較大。成本相對增加。

2.3 方案C:采用支架+帶破碎頭挖機直接橋下破除方案[2]

通過封閉施工區(qū)域道路約60 d,在橋下搭設支架,通過帶破碎頭挖機在橋上逐段破除箱梁頂板、底板、橫梁；剩余腹板采用破碎挖機在橋下直接破除作業(yè),完成橋梁拆除。

2.3.1 優(yōu)點

場內封閉施工,對周邊環(huán)境安全影響較大,成本相對節(jié)約。

2.3.2 缺點

箱梁混凝土破碎聲音大,粉塵污染大,施工工期長,施工區(qū)域道路封閉約60 d,交通影響很大。

通過上述A、B、C三個方案比選,結合施工現場交通、學校、居民區(qū)及其他外部環(huán)境,從拆除施工涉及的全程作業(yè)安全、施工技術可行性、施工工期要求、工程經濟性、國家及當地環(huán)保、水保要求等方面綜合對比研究分析,方案B較其他兩個方案,具有相對明顯優(yōu)勢,且有成功實施的案例,只要實施過程控制得當,滿足上述相關要求,就能確保工程在有限時間內順利完成。因此,選擇方案B作為本工程的拆除方案。

3 拆除施工方案實施

3.1 實施概述

首先封閉施工道路,硬化處理支架基礎,搭設橋下碗扣式滿堂支架,穿插拆除橋面系及附屬設施。隨后采用金剛石繩鋸靜力分塊切割現澆箱梁主體結構,利用350 t履帶吊對切割后的砼塊逐個吊離,采用120 t大型平板車運輸至場外破除。直至所有現澆箱梁混凝土塊切割、吊裝、外運完畢,支架拆除,恢復交通。

3.2 拆除準備

編制專項施工方案和交通封閉繞行方案,組織專家論證并報批,發(fā)布拆橋段交通封閉繞行公告,施工人員、材料及機械設備進場,并按要求對施工人員進行三級安全教育及安全技術交底,進場材料及機械設備進行報驗。規(guī)范設置圍擋,封閉交通；通電、接水,并完善場地排水系統(tǒng),防止污染周邊環(huán)境；對涉及雨污水、電信、路燈、交通信號監(jiān)控等完成對接及防護；同步完成其他相應準備工作[3,4]。

3.3 支架施工

在需要拆除的橋梁下搭設鋼管支架,作為拆除跨箱梁腹板的支撐。本跨鋼管支架共有兩排,兩排鋼管中心間距為9 m,鋼管距離n#和（n+1）#橋墩中心距離為8 m,兩排鋼管之間通過325 mm× 6 mm型鋼進行縱向連接,共三組。鋼管柱采用600×8鋼管,每排共5根鋼管,間距為5.75 m和5.5 m,鋼管和鋼管之間采用325×6鋼管進行連接。鋼管上架設2H500型鋼作為分配梁,分配梁和箱梁之間留有5 cm距離,待箱梁頂板和底板破除完成后在分配梁上箱梁腹板的位置用木板（或橡膠）進行支墊,在此時支墊是為保證腹板兩端破除后不對支架產生沖擊荷載,同時減少拆除腹板是破碎頭對鋼管支架的振動,避免鋼管支架失穩(wěn)和地基土產生沉降。

鋼管支架基礎為原地面換填50 cm以上宕渣并壓實,在其上澆筑截面尺寸100 cm×100 cm的C25混凝土基礎,在混凝土條形式上部和下部用φ10的圓鋼鋪設一道鋼筋網。為防止在橋梁拆除過程中,支座活動位移,首先在支座四周用20 mm鋼板連接支座上下蓋板,焊接牢固,鎖定支座。

3.4 混凝土塊切割、吊運破碎

3.4.1 混凝土塊切割

混凝土塊切割前,充分考慮施工周邊環(huán)境、交通、工期、起重等關鍵綜合因素,結合老橋實際,進行縱、橫向現澆箱梁砼分塊。4聯箱梁共劃分混凝土塊350塊,單塊長約為7～11 m,寬約為2～5 m；最大混凝土塊重量約80 t。

切割采用金剛石繩鋸按方案設定的切割順序進行連續(xù)切割作業(yè),金剛石繩鋸混凝土切割設備具有切割無振動,對結構無影響,體積輕巧,裝拆就位快,切割能力強,效率高,采用水冷卻,無施工粉塵,切口平直等特點。

切割前,對預應力鋼束布設、切割線做紅油漆標明。切割時切縫要稍微外斜,形成上大下小的楔塊。混凝土切割過程中,注意觀測支墊點位的穩(wěn)定情況,防止梁段的突然斷裂造成對支墊位沖擊受力過大出現意外。

由于箱梁預應力釋放及分塊切割后,既有橋梁預應力體系已發(fā)生較嚴重的破壞,預應力鋼束可能存在殘余應力,為防止梁體變形位移發(fā)生梁體與支撐脫空,必須保證支架頂方木與箱梁體始終處于緊貼狀態(tài),同時安排專業(yè)人員對施工過程全程監(jiān)控。

3.4.2 混凝土塊吊運、破碎

通過350 t履帶吊采用四點吊法進行吊裝。橫梁采用鋼絲繩捆綁兜底法進行提吊,吊裝過程中,采用鋼瓦做好角點遮墊,保護好鋼繩不受損壞。

混凝土塊用120 t平板車運至場外遠郊的存放場地,通過炮頭就地破碎。

3.4.3 安全管理

據本工程老橋拆除的特點,即橋下支架搭設難度大、邊施工單側道路邊臨時保通、切塊量大,吊裝重量重,工期緊,道路繞行前需進行施工準備,施工組織難度大等,分析出施工現場中存在的重大施工危險源,針對各個危險源,分別定制相應的防控措施,確保施工現場作業(yè)安全可控。

4 結語

從安全角度出發(fā),本工程在拆除過程中,未發(fā)生任何安全事故,安全管理達到預期目標；從工期角度,本工程實際施工工期50 d,比既定工期提前10 d完成；從經濟性角度,工期提前較計劃成本有一定節(jié)約；社會效益角度,本工程在預定時間內完成交通開放,且施工期間未接到任何投訴,贏得了當地相關管理部門、建設單位、監(jiān)理單位等認可。本方案比選及拆除施工實施要點可為相似老橋拆除作業(yè)提供借鑒。

[1]許洪強.金剛石繩鋸在市政匝道橋梁拆除中的應用[J].工程技術:文摘版,2016(11):317.

[2]馮博.鬧市區(qū)橋梁拆除技術淺談[J].建筑知識,2016(2):166.

[3]李耀生.舊橋拆除方案探析 [J].城市道橋與防洪,2014(12): 137-139.

[4]李旭東.鬧市區(qū)不封道條件下已有高架橋的拆除技術[J].建筑施工,2009,31(1):70-73.

U445.45

B

1009-7716（2017）07-0189-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.058

2017-00-00

張潤澤（1984-）,男,安徽霍邱人,項目總工程師,道橋工程師,從事道路橋梁施工技術管理研究工作。