福泉高速公路福州秀宅收費站舊站收費棚拆除作業安全控制

■梁 豪

（福清交通建設發展有限責任公司，福清 350301）

1 工程概況

福泉高速公路福州秀宅收費站舊站收費棚位于福州市城門鎮，因城市建設需要進行拆除，該收費棚為斜拉式鋼桁架結構，建筑面積2840mm2，其中主塔高44.684m，為鋼筋砼結構；有Ф60斜拉索四排16根，主拱肋鋼桁架4榀，屋棚鋼桁架8道及屋面板3079.2mm2，左端有4座錨固支座，右端有4根支撐鋼管柱。

2 拆除工程安全控制難點

（1）該工程位于福泉高速公路和S1521福州連接線主干道上，車輛交通流大，右端4根Ф350鋼管柱高12m，上部支座焊在拱肋鋼桁架上，下端固定在地面鉸支座，因受交通組織限制，只能在通行車道邊空中切割下放。拆除過程中既要保證主干道交通通暢，又要確保作業安全和行車安全。

(2)拱肋鋼桁架斜拉索切割是放張過程，容易產生收縮回彈；同時由于交通組織問題，無法通過固定鉸支座將拱肋鋼桁架全部放落至地面拆除，只能采取在空中起吊，切割解體，分左右兩半幅先后吊裝下放，多臺大型機械高空協同作業，危險因素多。

(3)主塔拆除作業是危險性較大的工程。因位于城區內，不能采用爆破法拆除，只能采用機械傾倒并解體的辦法，傾倒部分砼323mm3，重805t。作業中既要嚴格控制傾倒時間和方向，減少觸地沖擊振動，又要保證周圍建筑和施工安全。

3 拆除作業方案

本拆除工程是危險性較大的單位工程，拆除方案經專家論證后確定：先拆除右端四根支撐鋼管樁，用6臺130t汽車吊機吊起拱肋鋼桁架，切割右半幅斜拉索后，將拱肋鋼桁架從中間切割為左右半幅，先吊下右半幅，再放下左半幅，最后拆除主塔。

3.1 右側鋼立柱拆除施工

拆除時，先將主車道交通疏導到收費棚兩側，保證雙向各兩車道通行，用6臺130t自由吊機吊起拱肋鋼桁架，另用2臺30t吊車吊住鋼立柱后，切割立柱上端的連接板，最后切割立柱末端連接鋼板，用吊機移到場外切割拆除。

3.2 拱肋鋼桁架和屋棚鋼桁架拆除施工

圖1 拱肋、屋棚鋼桁架布置圖

圖2 收費站屋面切割及吊車布置示意圖

收費拱肋鋼桁架由4道鋼桁架及4對斜拉索組成，拱肋鋼桁架跨度為126.3m，單榀間距6m，橫向連接為8道屋棚鋼桁架，拱肋鋼桁架由四對共16根Ф60的預應力索拉住，上端固定在主塔，下端固定在鋼桁架錨支座上，據原設計圖計算總重量為225.55t。其布置如（圖1）所示。拆除時，首先用6臺130t吊車如(圖2）同步吊起拱肋鋼桁架和屋棚鋼桁架，到達限定高度時停止起吊并固定，起吊時斜拉索自行放張，切割右半幅共8根斜拉索；其次，將拱肋鋼桁架從中部縱向切割為左右兩部分，先利用右側4臺130t吊車將右半幅拱肋鋼桁架放落，再切割左半幅拱肋鋼桁架上的兩排8根斜拉索，用2臺130t吊車和左側鉸支座將左半幅拱肋鋼桁架下降到地面；最后將放置地面的拱肋鋼桁架整體移出行車道并切割分解，恢復路面交通。

3.3 主塔拆除施工

主塔為獨柱式結構，與水平面夾角為68°，采用薄壁空心鋼筋砼結構，壁厚50cm，總高44.864m。根據主塔結構特點和周邊環境，采用強力液壓破碎機定向傾倒法拆除。

(1)工作面和打擊點選擇

經認真研究施工圖，主塔三角塊位置為主要受力部位，主塔前傾方向定為傾倒位置，采用2部320D強力液壓破碎機對三角塊背部1m范圍內砼進行直接破碎拆除。

(2)拆除順序

選擇先鑿除主塔三角塊背肋部砼，露出全部縱向受力鋼筋，氣割切斷鋼筋，再沿主塔兩側從后至前對稱鑿除砼的方法，在自重作用下，主塔在偏心傾覆力矩作用下沿設定方向傾倒后，就地破碎拆除。

實際拆除中，當切割完三角塊背肋部縱向鋼筋時，主塔三角塊兩側對稱位置各出現一道裂縫，并觀測到主塔發生傾斜位移，現場疏散警戒區內人員后，繼續對稱鑿除三角塊背肋部兩邊砼并切割縱向受力鋼筋時，主塔位移顯著增加，三角塊位置裂縫增多，縱向受力鋼筋氣割受熱后自然拉斷。立即撤離工作人員后，在自重作用下，主塔先拉斷三角塊處兩側余下縱向鋼筋后沿設計方向倒地。

4 拆除安全控制

(1)拆除作業在車流量大的車道上進行，確保路面交通安全十分關鍵。作業中嚴格按審批方案做好交通組織工作，首先將主車道交通疏導到收費棚兩側，保證雙向各兩車道通行；其次切割右側鋼立柱和拱肋鋼桁架，用吊機整體移出行車道，在收費廣場上設置固定區域切割分解；最后恢復路面交通。拆除主塔時短暫封閉路面交通。作業現場全程由交警協助管控路面交通。

(2)拆除右端四根支撐鋼管柱，先采用6臺130t吊機吊起拱肋鋼桁架，再用兩臺30t吊機吊住四根鋼管柱，切割上下連接件后，整體吊起放落。作業中封閉右側一個車道，安排人員指揮車輛由剩余一車道通行。

(3)切割斜拉索前，先用6臺130t吊車吊起拱肋鋼桁架，使拱肋上拉索放張，切割前為防止斜拉索切斷時回彈傷人，采用Ф12鋼絲繩牽引自由端并固定于屋棚鋼桁架上。

(4)縱向切割拱肋鋼桁架時，嚴格按照從上至下的先后順序切割。為防止右半幅拱肋鋼桁架在切斷時向右側擺動，并在放落過程左右晃動，事先采用2根Ф18鋼絲繩一頭固定于右半幅鋼桁架南北兩端上，一頭固定在斜塔離地面8m高位置上。放落右半幅鋼桁架時，由指揮員通過對講機指揮多臺吊機駕駛員協同作業，先用4臺130t吊車將右半幅鋼桁架調整到水平位置，再同步平穩放落地面。

(5)拆除主塔時，在兩側設置儀器跟蹤觀測塔頂擺向位移，及時用對講機報告現場指揮員。指揮員指揮強力液壓破碎機作業人員調整停機位置和鑿除打擊點。

(6)為減少主塔倒下時的沖擊振動，首先對產生的沖擊振速進行驗算，驗算結果小于周圍房屋的安全允許震速，不會對周圍房屋造成傷害；其次，在主塔設計傾倒方向上鋪設30m（長）×10m（寬）×6m（高）的建筑垃圾墊層，上面再鋪設5m（長）×10m（寬）×1.5m（高）用鐵鏈聯系的汽車輪胎墊層，并設置50m（長）×15m（寬）×2m（高）的防護欄，設定危險警戒區域，設置警戒警示標志并派專人看護。周邊人員經疏散后，主塔按設計方向倒地，傾倒震動未對周圍建筑物和收費站內監控系統造成損害。

5 結語

本次拆除作業，因全面考慮了各種危險因素，措施方案運用得當，未發生任何安全生產和交通事故。但就主塔采用機械解體方案，如果施工順序、部位發生改變，傾倒時間和方向將難以最終控制，如能采用爆破方法拆除，則更能保證施工安全。