張彥坤
(河北 保定 071023)
交通在國民經濟發展中起到了重要作用,它直接影響著經濟的繁榮與人民生活水平的質量。我國的高速公路發展呈現著起步晚、發展速度緩慢的特點。近年來,由于交通量的逐漸增大,超重車輛、大噸位車輛越來越多,另外環境污染、惡劣的自然環境日益加劇,導致橋梁破壞程度越來越大,同時由于橋梁本身的老化速度加快、使用壽命減小。因此,對舊橋的拆除、加固以及檢測是目前面臨的主要工作。
第一,老橋拆除前,交通轉至新建線通車,該段原有高速未有交通通行,因此在施工時,對該段道路左側、靠新建線側采用彩鋼瓦圍擋防護封閉施工,施工時橋下區段無道路及行人通行,對拆除橋梁橋下周邊必要的位置搭設硬性圍擋。第二,拆除施工前首先進行斷路及修整臨時通行施工便道,防止在施工現場進入行人和現場施工人員交叉、亂竄。做好施工現場的治安、防火、防盜等各項工作。第三,施工拆除界線內各種管道,線路等進行拆除或改移,并核對原設計圖紙,看是否存在地下的隱蔽障礙物或管道,一一排除,消除一切安全隱患。第四,施工拆除期間安排好領導帶班值日表,制定涉及各方面有關安全因素的相應應急預案,保證施工人員的自身安全。
本次以國內某既有鐵路運營條件下拆除舊橋頂進新框構橋施工項目為例,橋梁工程屬于1×20 米的雙線整孔三向預應力混凝土槽型試驗梁橋,耳墻式橋臺,槽型梁寬度為20.6 米,梁寬為10.7 米,梁高為2.9 米,橋下使用凈空為5.0 米。而對于新建橋,則為8.5 米-16.5 米-8.5 米三孔分體式框架地道橋,公路中心線和鐵路中心線之間形成的夾角為70°。經綜合分析評估,需基于既有鐵路運營條件下,將舊橋拆除,然后進行頂進新框構橋施工作業。考慮到此項施工作業的復雜性及困難程度,有必要結合工程項目的實際情況,選擇合理、科學的施工方案,進一步做好各項施工技術要點工作。上述提到的工程項目屬于“拆舊頂新”施工項目,其施工特點為:基于列車通行的條件下,采取相關力學轉換策略,對線路荷載逐漸轉換到新的頂進橋當中。由于現狀下鐵道部門對扣軌、小工字鋼加固線路施工方法不予采納,所以考慮到施工的質量及安全性,可使用D24 便梁架空線路施工方案。具體施工中,主要的事項包括:1.在實際施工過程中,需對D24 便梁的技術條件進行驗算,然后對線路改造拔移參數加以明確,通過線路的改造,D24 邊梁的架設,將既有梁式橋拆除,然后使用槽型梁、T 形梁以及I 形梁。2.對于不同的梁型,基于細部施工工藝方面存在一定差異性,其中槽型梁有必要利用混凝土切割技術將兩翼、混凝土梁體進行切割,基于梁下設置枕木垛,起到支撐的效果,在線路拔移過程中無需使用橫移梁。3.基于T 形梁、I 形梁下方,進行枕木垛的設置,起到防護及移梁平臺的效果,并確保線路拔移作業與橫移梁作業同時實施。4.基于施工過程中,需確保各傳力體系持續穩定,以此使運營運線運輸的安全性,使拆舊頂新施工作業順利完成。
如前所述,對拆舊頂新工程項目施工總體方案有了一定程度的了解,從該項施工質量及安全性的提升角度考慮,還有必要做好施工細節工作,注重各施工環節技術要點的落實。總結起來,具體施工技術要點如下:
基于槽型梁體底部,采取3.2 米高的岔枕將井字形枕木平臺搭設好,將枕木的間距維持在70 厘米,然后基于平臺上朝橋長的方向,基于對應既有線路鋼軌部位下放I40b 縱向工字鋼,將工字鋼的間距控制在0.45 +1.5,舊線路鋼軌下設置兩道間距為1.5 米,以線路朝外拔移后新鋼軌位置下設1 道。進一步朝橋縱向工字鋼設置橫向工字鋼,其間距控制在1.0 米。并且,基于橫向工字鋼頂部位置,需將一層3.2米的枕木鋪滿,然后基于枕木和梁體底部采取抄手楔子進行墊實處理,避免梁體基于拆除期間出現斷裂的問題,并避免兩端翹頭導致線路受到影響。此外,需采取萬能腳手架對兩翼起到支撐及防護的作用。
在槽型梁兩翼切割前期,需基于兩翼板上將吊裝孔鉆好,然后基于切割部位將工藝孔做好,切割時穿鋼線。借助列車運行間隔,采取鏈鋸切割機朝梁長方向分塊對既有槽型梁兩翼對稱部位進行切割拆除處理。槽型梁兩個外翼切割拆除到既有軌道之下200mm,和梁底板維持平行關系,保證橋枕和便梁鋼枕之間的抽換能夠有序進行。在完成切割作業之后,需采取吊車對分割體進行吊離處理。
在對便梁進行架設之前,有必要驗算線路技術條件,結合驗算結果和工務規程,將線路拔移,比如適當增加曲線的半徑,適當擴大線間距,或者進行夾直線的設置、S 型曲線以及反向曲線的設置等。其中,對于拔線參數來說,在設置過程中,需對可能造成的影響加以考量。
根據相對應的地質類型,進行相對應的硬支點支撐便梁的設置,此次選用了人工挖孔樁、既有橋臺綁打混凝土墩。D24 便梁總長度為24.5 米,設計最大支點距離為24.12米,組成成分包括:1.縱梁一共2道,寬度為5200毫米,高度為1300毫米;2.橫梁鋼枕一共37 根;3.節點板一共148 塊;④鋼軌扣件及其他配件適量。考慮到運輸的便利,需選擇適宜的運輸工具。進一步嚴格根據D24 梁組裝順序及規范的工藝要求,落實“隔6 抽1”的施工方式,使橋枕與便梁鋼枕之間實現有效抽換,然后對封閉線路時間加以利用,對縱梁落到預制支點,并確保主梁就位之后,及時采取人工方式對部分隅撐進行安裝,做好線路檢查作業。
將梁體及橋墩臺拆除之后,需將重點工作放在框構橋頂進施工過程中,期間需對框構橋的尺寸進行考慮,同時考慮頂進長度、土體性質、地下水狀況以及舊橋狀態等;進一步對最大頂力進行計算,并且需配置相對應的機具設備。對于頂挖循環尺寸、頂進的方向及高程,均需嚴格控制;基于頂進作業開展之前,做好線路加固處理,加強路基邊坡防護以及滑板修筑作業,加強機械設備維護以及既有管線的防護,以此確保框構橋頂進施工的質量及安全性。此外,橋體就位之后,需加強便梁拆除施工質量控制,使線路恢復,保證橋梁交通道路的通暢性及安全性。
本項目施工風險評估采用“LEC 風險法”,對舊橋拆除施工過程中存在的風險源進行了風險辨識和等級劃分,整理出風險源清單。拆除中可能出現的風險事件包括起重傷害、高處墜落、觸電、機械傷害、坍塌。其中鋼管支撐體系安裝過程中,因不穩定的支架、不合格的支架搭設材料、承載力不足的地基等因素造成的坍塌事故,是“極度危險”。
1.施工鋼管樁時嚴格控制垂直度,縱、橫向平聯同步施工,焊接質量合格。保證鋼管樁受力符合要求。2.在上部結構拆除的施工過程中,安排現場管理人員重點對橋面上履帶吊所處位置嚴格監控,以確保履帶吊處于施工方案中指定的站位。3.嚴格管控現場梁板拆除施工順序。4.梁板吊裝孔按照方案鉆孔,切割后的梁板每次進行試調,吊裝時觀察履帶吊和繩索的狀態。吊裝孔引出的繩索與孔的邊緣接觸處設置保護套,防止吊運過程中劇烈摩擦導致出現嚴重磨損。5.拆除下部橋墩時,浮箱固定措施到位。
1.安全生產組織結構。為保證現場安全生產,項目成立舊橋拆除安全生產領導小組,小組成員包括項目經理、安全總監、生產副經理、總工程師以及業務部門負責人。項目經理、生產副經理、總工程師輪流帶班生產,安全總監監督現場施工的安全措施落實情況、風險管控情況等。
2.安全條件驗收。舊橋拆除前項目經理組織生產副經理、總工程師、安全總監、物資機械部、作業隊負責人進行安全條件驗收,經檢查符合條件后,簽署危險作業許可證。按照專項施工方案,對現場臨時用電驗收,對鋼管、工字鋼等進場材料驗收,對履帶吊及吊索具、振動錘、挖機、浮箱等設備驗收。對安全警示標識標牌、安全防護設施、救生衣、救生圈、救生船等安全防護與應急設備設施驗收。
3.人員安全管理。(1)全員安全教育、安全技術交底全覆蓋,風險告知到位。在工地門口設立風險告知牌,將重大風險的管控措施和應急措施告知現場人員。(2)現場所有人員必須正確穿戴救生衣,降低溺水事故發生風險。(3)現場技術人員、施工隊負責人對拆除過程技術指導,專職安全員對橋梁拆除中進行旁站監督,保障橋梁拆除時的安全。(4)每班作業前,根據當班作業內容從施工過程中可能作業過程中存在的風險及施工安全注意事項進行班前安全教育。
4.設備設施安全管理。(1)現場警示標志設置到位。橋面開孔處采用雙層護欄鋪設防護,布置明顯的橋上兩側護欄上安裝警示標志及夜間警示燈,鋼管樁下部布置警戒線提醒,鋼管樁上張貼施工警示標志。(2)履帶吊每日作業前安全員聯合司機檢查設備,檢查吊索具磨損情況。(3)履帶吊上橋前,橋面準確布置觀測點,采用水準儀監測橋面高程變化。(4)水上作業應急救援措施及物資配備到位。在橋的兩側分別每間隔15 米布置一個救生圈,河道下游50 米內布置救援用救生船,加強應對人員落入河道時的救援能力,降低溺水風險。
5.安全技術措施。橋面切割位置標記準確,現場的固定措施到位。T 梁解除前,在橋面進行切割位置標記。在T 梁解除前對其進行臨時支撐,避免T 梁側向傾倒。拆除上構過程中,采用全站儀對橋梁進行全方位監測,保障拆除全過程均有人對橋梁進行監測。吊裝設備上橋時候,橋面布置觀測點,采用水準儀檢測橋面高程變化。橋面高層撓度超過L/250 時,按照6m 簡支梁考慮,最大撓度為=24mm,采用預警措施,吊裝設備不得進行吊裝作業。一個斷面布設3 個監測點,均在跨中位置。橋面高程撓度變化預警分為黃色、橙色、紅色,日變化預警值5mm、10mm、15mm,累計預警值20mm、35mm、50mm。
6.應急措施。根據風險評估結果,項目開展以下應急管控工作:(1)在橋頭建立應急倉庫,配備應急救援物資。(2)向當地海事部門、消防部門、醫院報備并建立聯系,必要時請求幫助。(3)編制淹溺、起重傷害、觸電、坍塌專項應急預案,開展應急救援演練。
結束語:總之,在舊橋拆除施工中,根據評審的專項施工方案,開展全面風險辨識,對施工過程中存在的風險進行等級劃分,針對性采取安全管理措施、安全技術措施、應急措施,確保施工安全風險可控,防止發生生產安全責任事故。