液壓劈裂機(jī)拆除舊橋橋面鋪裝施工技術(shù)

朱洪駿，王 婷，楊東奇

(1.廣西路建工程集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530001；2.南寧市筑路技術(shù)與筑路材料工程技術(shù)研究中心，廣西 南寧 530001)

0 引言

隨著我國公路建設(shè)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，交通量和重型車輛急劇增加，橋面鋪裝早期損壞的情況比較突出，如何修復(fù)改造橋面鋪裝的問題成為焦點(diǎn)。橋面鋪裝的過早破壞已成為影響公路使用功能的發(fā)揮和誘發(fā)交通事故的原因之一，不僅妨礙了正常交通，影響了橋面的美觀，嚴(yán)重影響了行車安全和舒適性以及橋梁的使用壽命，也給維修工作帶來了很大困難。因此有必要對現(xiàn)有舊水泥混凝土路面進(jìn)行面層加鋪罩面改造。路面改造項目的實(shí)施將會大大地提高行車舒適性和通行能力，并對促進(jìn)廣西的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對外開放具有十分重要的意義。

1 工程概況

桂林繞城高速公路路面改造工程全線長23.45 km，共有35座橋梁，需要拆除橋面鋪裝層混凝土12 000 m2，分為局部更換和全部更換，橋面鋪裝層的鑿除，既要將鋪裝層完全從橋面剝離，又不能損傷原橋梁梁體，工程量大，且施工工期緊。

鑒于本工程為邊通車邊施工的特殊作業(yè)環(huán)境，橋面鋪裝拆除是影響整個項目施工進(jìn)度的重要因素之一。為解決橋面鋪裝拆除施工進(jìn)度難題，經(jīng)多方研究討論決定采用液壓劈裂機(jī)劈裂拆除的方式進(jìn)行舊橋橋面鋪裝拆除施工，此方案具有操作簡單、劈裂作業(yè)效率高、成本低、安全等特點(diǎn)，既有利于對原橋梁梁體的保護(hù)，也極大地加快了施工進(jìn)度，能夠優(yōu)質(zhì)、高效地完成橋面鋪裝拆除工程，保證了整個工程的順利進(jìn)行。

2 液壓劈裂機(jī)工作原理

液壓劈裂機(jī)是通過楔塊組件的放大將縱向的推力轉(zhuǎn)化為橫向的劈裂力，使被分裂物按預(yù)定的位置和方向裂開分離的劈裂技術(shù)。利用楔塊原理來設(shè)計，即在最狹窄的孔中向外能夠釋放出極大的劈裂力，它由泵站和劈裂槍兩大部分組成，由泵站輸出的高壓油驅(qū)動油缸產(chǎn)生巨大推力，驅(qū)動楔塊組中的中間楔塊向前駛出，將反向楔塊向兩邊撐開，即可使被分裂物體按預(yù)定方向裂開，最終安全、快速地將橋面鋪裝混凝土劈裂分離。

3 液壓劈裂機(jī)拆除施工特點(diǎn)

(1)液壓劈裂機(jī)拆除施工以靜態(tài)推力液壓劈裂機(jī)靜態(tài)橫向破裂拆除的劈裂力，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)可控性的工作，不會產(chǎn)生震動、沖擊，且可精準(zhǔn)地定位和控制拆除尺寸，對拆除物底下或左右結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生沖擊性破壞，有利于對原橋梁梁體的保護(hù)。

(2)液壓劈裂機(jī)拆除橋面鋪裝施工采用的液壓劈裂機(jī)能夠釋放極大的劈裂力，單機(jī)劈裂力可達(dá)400～500 t，數(shù)秒鐘就可完成分裂過程，工作效率高，且在施工路段內(nèi)即使提前進(jìn)行切縫及鉆孔也不會影響封閉區(qū)內(nèi)施工車輛的通行，可以連續(xù)無間斷工作，極大地加快了施工進(jìn)度。

(3)液壓劈裂機(jī)工作時不會產(chǎn)生飛石，不會對周圍環(huán)境造成影響，無須采取其他復(fù)雜、環(huán)保的防護(hù)措施，具有顯著的安全、環(huán)保效益。

(4)液壓劈裂機(jī)一機(jī)可帶多槍，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、人員及設(shè)備投入少，維護(hù)保養(yǎng)便捷，使用壽命長，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 施工工藝流程(圖1)

圖1 液壓劈裂機(jī)拆除施工工藝流程圖

4.2 液壓劈裂機(jī)操作要點(diǎn)

在進(jìn)行舊橋橋面改造施工前，需要查看橋梁竣工圖。若舊橋梁梁體頂板有與橋面鋼筋網(wǎng)連接的預(yù)埋筋，在施工時必須先鑿出一定面積的鋪裝層，以確定梁體頂板預(yù)埋筋的布置與圖紙是否一致，再根據(jù)梁體頂板預(yù)埋筋的布置調(diào)整劈裂機(jī)的劈裂方向，最后完成劈裂拆除作業(yè)。若舊橋梁梁體頂板無預(yù)埋筋時，則可直接進(jìn)行劈裂作業(yè)。

4.2.1 施工準(zhǔn)備

(1)每班組配備作業(yè)人員10人、一套劈裂機(jī)(含1臺液壓設(shè)備、3臺鉆孔機(jī)、4支劈裂槍)、三臺切割設(shè)備、一臺小型挖掘機(jī)、一臺運(yùn)輸車。

(2)用手持風(fēng)鎬鑿除一定面積的橋面鋪裝層以確定梁體頂板預(yù)埋筋的位置及確定鋪裝層與梁板之間的界面，據(jù)此確定切割及鉆孔深度，以免損傷梁體，同時將該區(qū)域作為劈裂拆除的凌空面。

(3)在同一施工封閉區(qū)內(nèi)的橋梁盡量開設(shè)多個工作點(diǎn)，橋面鋪裝層切割和鉆孔可提前進(jìn)行，確保橋面鋪裝拆除工作形成流水作業(yè)，提高施工速度。

4.2.2 切割機(jī)切割鋪裝層

采用切割機(jī)將橋面鋪裝層切割成80 cm×40 cm的長方形塊，切縫深度按照開槽深度減去1～2 cm預(yù)留安全距離，同時將橋面鋼筋切斷，使劈裂成的碎塊易于清理。

4.2.3 鉆孔機(jī)鉆孔

采用鉆孔機(jī)在切好的長方形塊中以40 cm的間距進(jìn)行鉆孔，鉆孔深度按照開槽深度減去1～2 cm預(yù)留安全距離；鉆孔直徑根據(jù)劈裂機(jī)的型號決定，適當(dāng)大于劈裂機(jī)的劈裂槍頭直徑，要求鉆孔垂直。

4.2.4 液壓劈裂機(jī)劈裂過程

將液壓劈裂機(jī)的劈裂槍插入預(yù)先鉆好的孔中，調(diào)整好預(yù)定的劈裂方向，開啟動力鉆，將手動閥拔到工作檔位，同時打開所有劈裂機(jī)上的手動閥，開始劈裂，此時驅(qū)動楔塊組的中間鍥塊往前伸出，將方形楔塊向兩邊撐開，數(shù)秒鐘內(nèi)完成鋪裝層混凝土撐裂，待中間鍥塊伸到端部，把控制閥撥到退檔到位后取出劈裂槍。

4.2.5 混凝土碎塊清理

采用人工配合小型挖掘機(jī)將劈裂拆除出的混凝土碎塊裝運(yùn)清除現(xiàn)場。

5 應(yīng)用效果

液壓劈裂機(jī)劈裂拆除橋面鋪裝施工技術(shù)成功運(yùn)用于桂林繞城高速公路路面改造工程項目，攻克了傳統(tǒng)的風(fēng)鎬鑿除施工面積小、效率低，沖擊力強(qiáng)容易損壞結(jié)構(gòu)，鑿出飛石及風(fēng)管脫落極易造成人員受傷等缺點(diǎn)，節(jié)省了人員和機(jī)械設(shè)備投入，優(yōu)質(zhì)、高效地完成了全線舊橋橋面鋪裝拆除施工工作，保障了整個項目工程建設(shè)的有序進(jìn)行。

6 結(jié)語

液壓劈裂機(jī)以靜態(tài)橫向破裂拆除的突出優(yōu)勢、精準(zhǔn)的定位和控制拆除方向、楔塊組在最狹窄的孔中能夠釋放出極大的分裂力等特點(diǎn)，在拆除過程中不會對拆除物底下或左右的構(gòu)件產(chǎn)生損壞和影響，同時也能優(yōu)質(zhì)、高效地完成舊橋橋面鋪裝劈裂拆除工作，極大地加快了施工進(jìn)度，是目前施工成本最低、施工速度最快的一種新型劈裂拆除施工方法。隨著社會建設(shè)的快速發(fā)展，文明施工及環(huán)保要求越來越高，液壓劈裂機(jī)拆除橋面鋪裝施工方法將是橋面大修及工期緊的施工環(huán)境中進(jìn)行拆除作業(yè)的最佳選擇，其推廣應(yīng)用前景極為廣闊。