唐君宏
(中交第二公路工程局二公司,陜西西安 710119)
匝道高架橋連續箱梁切割拆除吊架法施工技術
唐君宏
(中交第二公路工程局二公司,陜西西安 710119)
根據匝道橋型的結構、與主橋及引橋的關系、周邊環境等施工條件,對吊架法切割拆除技術在具體工程中的應用進行了詳細介紹,著重對拆除塊段劃分、切割穩定吊架設計等進行了探討,為類似工程施工積累了經驗。
匝道,吊架法,切割,拆除
錢塘江三橋改造工程,需拆除原濱盛路的互通匝道,按照重新規劃的設計重建(見圖1)。互通匝道高架橋穿越附近一居民區,周圍民房最近不足5 m,且為磚混結構,再加上A匝道橋下穿錢塘江三橋主線,以及A,B匝道橋上跨2條社區道路,在拆除施工時,必須確保周圍民房和人員的安全環保,以及既有主線運營的暢通、安全和環保,這給拆除施工造成很大的難度。為保證匝道橋安全環保地有效拆除,匝道高架橋連續箱梁拆除施工技術和控制成為關鍵。
根據匝道橋型結構、與主橋及引橋的關系、周邊施工環境等施工條件,采取支架法穩定切割外運的施工方案,且考慮到主線安全暢通,民房和人員安全環保,匝道拆除作業空間等因素,保證在拆除過程中,盡量減少噪聲擾民,箱梁不發生失穩,降低匝道拆除安全風險,切割拆除的塊段重量適應吊裝及運輸能力,以及現場的施工條件,而分別采用兩種施工方法:落地支架法節段切除;吊架法塊段切除。本文主要介紹吊架法塊段切割拆除的施工技術和控制。外運與破碎:根據總體施工組織安排,拆除匝道后的塊體,均運往破碎清理場進行破碎,破碎清理場布置在濱盛路與七甲路交匯處東南角。箱梁切割后的塊體,塊段寬3.5 m,長2.0 m~8.25 m不等,重量14.2 t~43.2 t不等,由于梁段塊體大部分比較長,重量比較大,因此在梁段吊放至地面后,繼續切割成小塊體,塊體長度控制在2.0 m~3.0 m,重量控制在15 t左右,采用20 t平板車進行運輸。在箱體起吊下放前,在匝道旁邊空地上布置好支墊,支墊采用型鋼。然后吊車直接將梁段下放在支墊上,繼續采用大功率切割設備將塊段切割成小塊,平板車開進拆除施工現場,50 t履帶吊配合將塊段放在平板車上。然后平板車通過施工便道和濱盛路運至破碎清理場進行破碎。與護欄和翼緣板破碎清理相同,切割塊的破碎專門設置破碎清理施工作業組。破碎后的材料根據不同材質分開堆放。匝道高架橋拆除施工流程圖見圖2。
混凝土護欄和翼緣板采用橫橋向分塊、縱橋向分段進行切割拆除,橫橋向切割范圍為:混凝土護欄及2.0 m段翼緣板(切割后剩余3.5 m寬箱體)。縱橋向標準分段長度為5.5 m,部分特殊區 段根據吊車工作半徑和吊裝重量進行劃分。

圖1 需拆除的濱盛路互通匝道高架橋

圖2 匝道高架橋拆除施工流程圖
切割分塊如圖3,圖4所示。

圖3 護欄及翼緣板橫橋向切割分塊示意圖

圖4 護欄及翼緣板縱橋向切割分段示意圖
以上最大分塊重量為11.8 t。上行匝道部分區段穿過主橋引橋下方,距離引橋墩身比較近,因此劃分成小節段,每個節段不得超過2.0 m。
混凝土防撞護欄和翼緣板作為整體進行切割拆除,采用切割穩定架穩固、切割機切割、吊車起吊下放的拆除施工工藝。穩定架采用型鋼組合焊接結構,通過鉆孔、穿入拉桿的形式與箱梁頂板固定,翼緣板采用精軋螺紋鋼吊掛穩固。穩定架主要由底架、主梁、懸吊系統、錨固系統等組成。
護欄和翼緣板切割穩定架結構如圖5所示。

圖5 護欄及翼緣板切割穩定架結構圖
穩定架底架采用雙肢Ⅰ12.6型鋼上、下弦桿、立桿,橫桿采用槽10型鋼,斜桿采用角鋼;主梁采用雙肢Ⅰ25型鋼;翼緣板懸吊系統采用直徑為36 mm的精軋螺紋鋼,通過錨墊板將翼緣板吊掛在主梁上;穩定架錨固系統也采用直徑為36 mm的精軋螺紋鋼,通過設置錨墊板和錨固螺栓將穩定架固定在箱梁上。
穩定架受力最不利情況為,一側空載,一側吊掛5.5 m的護欄和翼緣板切割塊,考慮1.2的沖擊系數。根據計算,在最不利工作狀態下,主梁與底架連接部位為最不利點,該處主梁所受最大彎矩為 106.56 kN·m,Ⅰ25a 型鋼,W=401.6 cm3,則應力為132.7 MPa,滿足設計要求。底架最不利桿件為上弦桿,最大彎矩為14.4 kN · m,Ⅰ12.6 型鋼,W=77.46 cm3,則應力為92.95 MPa,滿足設計要求。穩定架錨固系統錨桿拉力僅為16.2 kN,錨固系統完全滿足受力要求。
上、下游匝道混凝土護欄和翼緣板切割時均采用穩定支架穩固,大型切割機切割脫離箱體,吊車(25 t汽車吊)起吊下放,吊車直接上橋面采用倒退式由主橋側向引橋側進行拆除施工。下游側上行匝道部分區段穿過主橋引橋下方,距離引橋墩身比較近,拆除施工時適當減分段長度,采用25 t吊車進行拆除作業時,吊車吊臂不得碰撞引橋結構,必要時吊車在地面上進行起吊下放作業。混凝土防撞護欄和翼緣板作為整體進行切割拆除,橫橋向分塊,順橋向分段,采用切割穩定架穩固、切割機切割、吊車起吊下放的拆除施工工藝。
1)分段劃線、鉆孔。護欄和翼緣板拆除前進行劃線,包括切割橫線和切割縱線,根據分塊情況,準確畫出帶有顏色的標記線,以方便切割施工。按照重心位置鉆拉桿孔、起吊孔和穩定支架錨固孔,每段翼緣板順橋向對稱鉆2個起吊孔,4個吊桿孔,4個錨固孔,起吊孔位置不得與穩定支架相沖突。
各類鉆孔平面位置如圖6所示。

圖6 翼緣板切割各類鉆孔平面布置圖(5.5 m標準切割塊)
橫橋向起吊孔位置如圖7所示。
2)吊架穩固、切割機切割。初始段切割時,穩定支架采用吊車在橋面上進行拼裝。穩定架在加工廠分塊加工,運至現場組拼,先吊裝底架并適當調整,底架錨固座拉桿孔與箱梁上的錨固孔對位后,從下往上穿入固定拉桿,并錨固上緊。然后安裝焊接主梁,最后安裝懸吊系統。其他塊段切割時,穩定架采用吊車整體起吊、縱移。
穩定支架安裝好后,適當預緊拉桿,同時穿入起吊鋼絲繩。然后大功率切割機切割翼緣板,切割作業時,先切割橫橋向切割縫,后切割縱橋向切割縫。

圖7 翼緣板橫橋向起吊孔位置
3)吊車起吊下放。吊車起吊下放時采用鋼絲繩兜底捆綁的方式。翼緣板割離箱體后,吊車就位,起吊鋼絲繩,緩慢收緊鋼絲繩,使吊桿上端固定螺母脫離,此時吊桿不受力,翼緣板荷載全部由吊車承載,然后人工解除吊桿上端固定螺母,吊車下放翼緣板至地面上停放的平板車上,運至指定地點進行破除清理。
起吊鋼絲繩采用φ36 mm的鋼絲繩,最小破斷拉力為676 kN,即68.95 t,安全系數大于11,完全滿足吊裝要求。
4)與引橋連接部位翼緣板拆除。翼緣板與引橋連接部位先留約1.0 m節段不割除,在拆除箱體時,一同與主橋解除。
5)根據總體施工組織安排,拆除匝道后的塊體,均運往破碎清理場進行破碎,破碎清理場布置在濱盛路與七甲路交匯處東南角。箱梁切割后的塊體,塊段寬3.5 m,長2.0 m~8.25 m不等,重量14.2 t~43.2 t不等,由于梁段塊體大部分比較長,重量比較大,因此在梁段吊放至地面后,繼續切割成小塊體,塊體長度控制在2.0 m~3.0 m,重量控制在15 t左右,采用20 t平板車進行運輸。
在箱體起吊下放前,在匝道旁邊空地上布置好支墊,支墊采用型鋼。然后吊車直接將梁段下放在支墊上,繼續采用大功率切割設備將塊段切割成小塊,平板車開進拆除施工現場,50 t履帶吊配合將塊段放在平板車上。然后平板車通過施工便道和濱盛路運至破碎清理場進行破碎。與護欄和翼緣板破碎清理相同,切割塊的破碎專門設置破碎清理施工作業組,采用風鎬進行破碎,場內布置一臺吊車輔助作業。破碎后的材料根據不同材質分開堆放。
項目經理部將嚴格按照標書文件及當地環境保護部門要求做好施工過程中環境保護和文明施工工作。1)專人專項隨時檢查和定期組織大檢查。2)加強教育宣傳工作,提高職工的文明施工和環保意識。3)廢水、廢油、生活區垃圾、廢棄材料等不可隨意丟棄,要運送到業主指定地點排放。4)施工技術方案及施工工藝涉及環保工作的,必須獲得監理工程師批準認可后,方可施工。5)各種材料、機械設備存放都按管理規則做好防火、防水、防曬、防潮、防塵等措施。6)在必要的地點設置足夠的照明、護欄、圍欄、警告牌及看守措施,以保證公眾的安全與方便。7)現場消防工作要遵循“以防為主,防治結合”的方針,實行消防工作責任制,做到統一計劃、合理布置、經常檢查、及時總結。
實踐證明,進一步完善拆除施工方案保證了進度,又保證了施工安全,為同類舊橋拆除施工積累了豐富的經驗。
The construction technology of cutting and demolition hanger method of ramp viaduct continuous box girder
TANG Jun-hong
(China Communications Construction Second Highway Engineering Bureau,Xi’an 710119,China)
According to the construction conditions of ramp bridge’s structure,relationship with main bridge and approach bridge,perimeter environment,the paper introduced in detail the application of hanger method cutting and demolition technology in practical engineering,emphatically discussed the demolition block section division,cutting stable hanger design,accumulated experience for similar engineering construction.
ramp,hanger method,cutting,demolition
U448.213
A
10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.067
1009-6825(2013)10-0183-03
2013-01-11
唐君宏(1976-),男,工程師