高速公路改扩建桥梁拆除施工技术研究
摘要
关键词
高速公路;改扩建工程;桥梁拆除;施工技术
正文
引言
近年来,我国逐步开启了高速公路改扩建工作,其中有相当数量的桥梁需要拆除或重建。桥梁拆除工程具有安全风险高、作业空间受限、环保和保通标准高、工期要求严苛等特点,因此制定安全可行的施工方案,是桥梁拆除工程的重要关切,也是难点重点。
1.工程概况
锦州东互通公路分离立交桥上跨京哈高速公路,桥长163米,桥面净宽9米,上部结构为20(预应力简支空心板)+24+35+35+24(钢筋砼变截面连续箱梁)+20(预应力简支空心板),下部结构为薄壁边墩、柱式中墩、肋板式桥台,扩大基础,距路面净高5.7m,自重1379吨。按照改扩建工程设计方案,该桥需要原位拆除新建;由于京哈高速交通流量大、保通要求高,该桥拆除时高速公路封闭时间短、拆除任务重,且易发生连续梁倾覆、物体打击、高处坠落等安全风险。
2.总体拆除方案
鉴于原路保通需求,如采用绳锯分段切割工艺则拆除施工周期长,难以按期恢复交通,故采用分段破碎方案,分三个阶段进行。第一阶段拆除跨高速主线部分连续梁和中墩,落梁后切断转移至路侧封闭区内进行二次破碎;第二阶段在封闭区内拆除预应力简支板;第三阶段拆除两侧边墩及桥台,清运砼残渣。施工工艺流程:前期施工准备(清理场地及封闭施工区)→材料、设备待命→拆除护栏、铺设彩条布、砂土、钢板→破碎主梁(落梁)→主梁切割、移至路外→拆除中墩下部结构→清理路面、安装护栏→开放交通→破碎边梁(落梁)→拆除边墩(台)。拆除施工本着先上部后下部,先主跨后边跨,避免机械上下交叉作业的整体原则进行。
3.施工准备工作
(1)交通管制及疏导。由专人到交管部门办理交通疏导手续,按要求设置导向标,合理指引人车绕行;在桥头两侧200m处按安全专章设置封闭围挡和醒目的警示标志。
(2)现场预埋管线调查。事先对拆桥范围地下管线和桥梁管线进行详细排查,联系产权单位提前进行防护或改迁。
(3)桥梁位移观测点布设。提前用专用反光贴在主梁翼缘板处每隔5m对称布设位移观测点,拆除时进行时时观测。
(4)施工技术组织准备。成立组织领导小组,落实安全责任到人;分析各类施工工况,编制施工方案并组织专家评审;开展全员技术和安全培训。
4.施工工序安排
(1)拆除连续梁主梁及中墩
第一步:铺设桥下作业平台。接到封路指令后,立即拆除路侧护栏及靠路两侧施工封闭围挡;在桥下(宽70m,长50m)设置拆桥封闭区,铺设彩条布、0.5m砂土+1cm钢板+0.5m砂土,防止落梁时破坏路面;在拆桥封闭区两侧采用水马进行临时封闭防护,防止无关人员、车辆进入。
第二步:断开桥面连续、拆除砼护栏。机械由两侧封闭区进入桥下开展护栏拆除,桥上破碎机械由桥台进入2#、4#墩顶位置,拆除护栏并断开连续梁与空心板处桥面铺装,使连续梁与空心板分开。连续梁两侧各6台大型、1台加长臂破碎机械同时辅助护栏破除。
(拆桥工序示意图)
第三步:破除1#、5#墩顶连续梁翼缘板。为防止落梁时翼缘板与盖梁冲突,桥上破碎机械对1#、5#墩顶顺桥向2-3m范围内连续梁翼缘板①号位置进行破除,完成后机械退出桥面作业,进入桥下破碎②号位置。
第四步:拆除3#、4#墩。为防止连续梁落梁过程中失稳侧翻,拆除按照③④②⑤①墩顺序完成逐段落梁;先采用破碎机从3#墩两侧同步破碎墩柱至与防撞墩平齐,之后拆除4#门架墩至下2/3处;拆除时破碎机械位于两侧,安排专人指挥。
第五步:落梁。在5#墩顶连续梁位置沿梁肋、底板进行破除,至钢筋、钢绞线完全裸露后用液压剪进行剪断,破碎长度约2m;使5#墩柱上方连续梁与简支梁分开,梁体沿5#墩向1#墩方向纵向逐段落梁。
第六步:移梁。落梁后破碎机械配合液压剪及人工辅助将梁体分割成段,优先切割2-4#段主梁,1-2#段和4-5#段最后切割,形成3m梁段后运至路侧封闭区内进行进一步破碎。
第七步:拆除2#、4#墩并清理场地。破碎机械从侧面拆除2#、4#墩身剩余砼,最后用高压水车对路面进行彻底清理,安装钢护栏,封闭靠路侧施工围挡,恢复交通。
(2)拆除空心板
破碎顺序同连续梁,先上后下破碎。机械于下方从空心板的1/2处开始横向破碎,待梁板落至桥下作业平台后进行就地破碎,并运至指定位置。
(3)拆除边墩及桥台
对1#、5#边墩和0#、6#桥台进行破碎拆除,最后用挖掘机挖除锥坡浆砌片石及锥坡填土,运至指定位置。
5.安全风险辨识及预防
(1)坍塌风险。采取措施:连续梁拆除前,聘请原设计单位对桥梁稳定性进行评估;作业时,严格按照方案工序进行拆除,并安排测量组进行梁体观测,发现较大变形量时立即撤出机械设备。
(2)高空坠物风险。采取措施:拆桥时桥面机械设备必须位于梁体中心位置,安排专人指挥,并减少桥面机械数量;连续梁桥面分开后立即撤出作业机械,由桥下设备进行破除。
(3)机械损伤风险。采取措施:夜间施工增加照明设施,桥梁两侧安排10台探照灯,保证现场视野良好;同时,进场前开展全员安全教育和技术交底,考核合格后方可上岗作业。现场机械安排专人统一指挥,防止交叉作业,避免机械伤人事故。
结语
桥梁拆除是高速公路改扩建工程中及其常见、不可避免的施工环节,要认真贯彻实事求是、因地制宜、安全至上的思想,在系统总结实践经验的基础上,结合工程实际情况制定经济、实用、安全、可靠的施工方案,尽量减少对交通的影响,更好地促进经济和社会发展。
参考文献
[1]吴佳文.某改扩建工程桥梁上构拆除工艺研究[J].西部交通科技,2019(9):157-160.
[2]潘智武.改扩建工程中旧桥拆除技术分析[J].交通世界,2019(29):124-126.
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