城市主干道橋梁綠色拆除技術

汪品棋

中鐵十局集團第三建設有限公司 安徽合肥 250101

隨著時代進步和城市建設交通事業的發展，我國部分城市前期因歷史原因造成城市道路狹窄，尤其是一些主干道的交通運輸能力不足，已遠遠不能滿足人們生活出行需求；同時，部分城市主干道橋梁因規劃不足、施工技術、維修不足等原因造成橋梁使用功能老化，存在橋梁鋼支座銹蝕、橋梁開裂、路面破損等嚴重的質量問題，有的甚至成為危橋，因此需要對該類橋梁進行拆除重建、擴建或進行加固處理等。而橋梁拆除，尤其是位于城市主干道上的橋梁拆除因受地形及生活等條件的限制，采用傳統的爆破及機械破碎等方式易造成環境污染，給附近的居民生活帶來極大不便。本文通過工程實例，對城市主干道橋梁采用金鋼石繩鋸切割的綠色拆除技術進行總結，為今后類似工程施工提供參考[1]。

1 工程概況

本工程西起章江大橋西側引橋接地點，東至貢江大橋西側，將章江大橋的改造全部納入此標段中，全長約4.3Km。快速路主路采用高架和地面兩種方式敷設，以京九路為界，以西采用高架形式，以東采用地面形式；其中，章江大橋兩端起訖各一聯橋梁需拆除重建。

2 橋梁拆除技術

2.1 總體施工方案

橋梁結構的常規拆除方法主要包括爆破法、靜力爆破法、繩鋸切割法、機械拆除法等。由于本工程地處贛州市中心城區，周圍緊鄰醫院、學校、居民區，人員密集，交通繁忙。為降低噪音、降低大氣粉塵及環境污染、減少對周邊居民生活及環境的干擾，同時為減小對老橋剩余部分結構的影響，確定采用金剛石繩鋸切割進行橋梁拆除具有非常明顯的優點及優勢，且能達到綠色環保施工要求。金剛石繩鋸切割是金剛石繩索在液壓馬達驅動下繞切割面高速運動研磨切割體，來完成切割工作的。由于使用金剛石單晶作為研磨材料，可以對石材、鋼筋混凝土等堅硬物體進行切割。液壓泵運轉平穩，并且可以通過高壓油管遠距離控制操作，所以切割過程中不但操作安全方便，而且震動和噪音很小，被切割物體能在幾乎無擾動的情況下被分離。切割過程中高速運轉的金剛石繩索靠水冷卻，并將研磨碎屑帶走。切割后的梁體通過汽車吊吊裝，平板車拖運至指定棄碴場進行集中破碎處理。

2.2 主要施工方法

2.2.1圍擋施工積極交通導改

按照本市交警支隊批準的交通導改方案進行道路封閉，車輛繞行，場地四周封閉采用構件式圍擋，現場安裝并設施噴淋設施，交通安全警示標示、標志等。

2.2.2支架搭設及拆除

（1）主橋兩端箱梁支架搭設。兩聯拆除橋梁采用碗扣式腳手架支撐，從上至下依次放置橫向方木、立桿、橫桿、底托、方木。立桿縱橫向間距在梁底板范圍內為60×60cm,步距120cm,在翼板處立桿縱橫向間距為60×90cm。立桿高度選擇120cm,立桿接頭位置根據高度交錯布設。支架頂上放置頂托,頂托上橫向放置10×10cm方木，頂緊頂托將方木與梁底部頂緊。搭設完成后縱橫向增加剪刀撐,橫向剪刀撐間距為2.7m，縱向剪刀撐設五道,(每道腹板及兩邊各一道),搭設高度超過4m的應增加水平剪刀撐，水平剪刀撐間距2.4m一道；同時，支架與既有墩身采用鋼管扣件進行固結，確保支架穩固。支架搭設前對地基進行換填壓實，處理后地基承載力必須達到150kPa以上。澆筑15cm C20混凝土封閉層，防止場內積水、滲水而弱化地基。地面排水采用自然排水，通過雨污水井排入地下管網。

（2）箱梁主體分塊切割及吊裝。①箱梁分塊切割。箱梁進行大節段切割分塊，根據現場場地情況、腳手架的分布及吊車的吊裝能力、平板車的運輸能力進行分塊。考慮到有2%的縱坡，箱梁切割起刀點設置在最高點。箱梁切割采用金鋼石繩鋸切割機進行，各切割面和錨頭錯開一定距離。切割時將切割斷面分成左右兩個區域，用繩鋸鋸條環包切割區，安裝切割機和導向輪，同步進行切割。根據現場吊裝設備能力、既有連續箱梁竣工圖紙等進行計算，拆除橋梁切割分塊如下：端橫隔板位置寬度為90cm，每跨分為15個1.8m標準節段及1個1.2m節段，墩頂為1.8m實心段、實心段兩側變截面段，縱向分為2塊。第1聯分為90塊，第11聯總計分為72塊，合計162塊。②梁塊吊裝及運輸。通過計算，箱梁分塊后其端橫隔板重量為33t，1.8m標準節段重量為35t，1.2m標準節段重量為23t，墩頂實心段重量為33t。經過計算和機械選型，切割后的箱梁節段采用200t汽車吊在橋下路面進行吊裝，平板車運至棄碴場集中處理。吊運前需按照當地交通部門相關要求辦理通行許可。節段吊裝時，選用6×37絲，鋼絲繩φ56mm，抗拉強度1850MPa的鋼絲繩通過吊裝孔（切割時采用液壓水鉆鉆孔）進行兜底吊裝。通過計算，鋼絲繩的破斷拉力滿足要求。

2.3 墩柱拆除

橋墩切割時借用一定數量的導向輪和繩索將機器架設在較低的地方進行切割，為防止切割鏈條卡死在混凝土里面，邊切割邊向混凝土切割縫里面打鋼板或鋼楔，防止墩身下沉夾死切割繩索。高度4m以上的橋墩，在橋墩1/2H高度分為2段切割。高度在4m以下的橋墩，在橋墩底部1m位置切割完成切割。切割后的橋墩通過汽車吊進行吊裝，平板車外運至指定棄碴場進行處置。

2.4 橋臺、擋墻拆除

橋臺、擋墻采用多臺破碎機同時在白天就地破除后清運，同時，為減少粉塵污染，破碎作業時采用灑水車灑水濕潤、霧炮機噴霧降塵。

3 綠色環保措施

（1）梁體及墩柱拆除時選用金鋼石繩鋸進行分塊切割，汽車吊吊裝，運輸車外運指定棄土場集中處置；同時，繩鋸切割時無振動、無噪音，且帶水切割無粉塵，從源頭上控制噪音和粉塵產生。

（2）場地四周采用圍擋封閉施工，且在圍擋上安裝自動噴淋設施定時噴灑水霧，不僅減少施工、交通干擾，而且有效抑制場地周邊粉塵。

（3）場地內場地、道路通過硬化，從源頭上控制粉塵產生物。

（4）機械破碎及碴土外運時通過灑水車灑水濕潤，進行濕法作業，且采用霧炮機進行噴霧抑塵。

（5）所有進出施工車輛出場時通過自動沖洗平臺進行沖洗，避免帶泥上路。場區道路路面采用灑水車沖洗，避免揚塵產生。渣土運輸車輛采用封閉裝置。

（6）施工臨時用電發電機選用靜音發電機，減少煙塵產生，減低噪音污染。

（7）圍擋內側底部采用磚砌擋水墻，避免泥水外溢污染道路路面，同時將泥漿、污水引至沉淀池進行集中處理：泥漿沉淀后垃圾池集中外運，循環沉淀后的水進行重復利用，達到節能環保效果。

4 關鍵技術要點

（1）由于既有橋梁下部多為綠化工程，地基承載力一般較小，若處理不好將可能導致支架集中受力后不均勻沉降過大造成支架失穩，因此嚴格按照方案進行處理。同時，對所用碗口支架材質進行檢測，合格后方可使用；且支架計算按照檢測的實際參數進行計算。

（2）由于原連續梁預應力工程施工是否達到設計要求不清楚，因此，梁體第一道切縫斷開后的橋梁工況嚴重影響支架設計體系能否滿足要求，若原橋梁預應力管道注漿不密實，可能會在梁體第一道切縫斷開后懸臂過大產生斷裂，對支架產生附加沖擊荷載而造成支架失穩。因此，支架的地基處理、支架搭設必須嚴格按照設計要求進行；同時，支架頂部分配梁方木與梁體底部密貼，必要時在第一道切縫處增設剛性支架以減少支架變形，確保施工安全。

（3）由于既有橋梁施工情況不清，梁體分塊切割重量僅按照竣工圖進行計算，對施工誤差產生的混凝土重量偏差不清，因此，在吊車及鋼絲繩選用時應取規范允許值范圍值的最大值以確保安全。

（4）吊裝作業時嚴格遵循起重作業“十吊十不吊”，所有設備、吊具進場前進行驗收，合格后方可進場作業；所有特種作業人員必須持證并經進場培訓考試合格后上崗。

（5）加強現場監督，尤其是加強切割過程中支架變形觀測情況，一旦發現變形過大或異常響聲時立即組織人員撤場，以確保人身安全；同時，組織相關人員進行原因分析，采取有效措施確保安全后再行施工。

（6）嚴格執行當地《建筑工地揚塵治理專項實施方案》關于市政建設工地防止揚塵污染的有關規定，選用先進設備、機械等進行綠色環保作業[2]。

5 結語

本文通過工程實例，詳細介紹金鋼石繩鋸切割在橋梁拆除上的應用，不僅達到預期目標，而且在環保施工方面取得理想效果，為今后類似工程尤其是主城市區干道橋梁拆除積累先進經驗。