大孔徑公跨鐵框構橋拆除施工技術

朱 海

（中鐵二十二局集團電氣化工程有限公司，北京 102300）

項目位于黑龍江省牡丹江市牡丹江站西咽喉區，共4 孔跨徑。始建于1940 年，于1981 年將原橋兩側進行了拓寬改造。如圖1 所示，跨度由北向南為10.6 m+10.6 m+17 m+10.6 m，結構形式為門架框構橋，全橋上跨牡丹江站濱綏正線、圖佳正線、27#道岔至55#道岔、機待線、31#道岔至33#道岔、濱綏貨下行線、牡佳貨上行線和東專走行線。每孔均跨越雙線鐵路，其中第一孔跨雙線非電氣化鐵路，第二孔跨非電氣化和電氣化鐵路各1 條，第三孔跨雙線電氣化鐵路，第四孔跨電氣化和非電氣化鐵路各1 條。框構橋頂板厚0.6～1.0 m，立墻厚0.6～0.8 m。本文以框構橋第三孔17 m 跨頂板為例，進行具體闡述切割拆除施工。

圖1 既有框構橋立面圖

1 前期調查

既有虹云橋中幅為1940 年修建，無任何設計圖紙及相關資料。經現場采用雷達探測分析，既有橋頂板上層橫橋向布置為Φ20 mm@200 mm 圓鋼，鋼筋下方順橋向布置24 kg/m 鋼軌，軌頭向上，間距400 mm；頂板底層橫橋向布置為Φ20 mm@200 mm 圓鋼，鋼筋上方順橋向布置24 kg/m 鋼軌，軌頭向下，跨中向兩側橫橋方向對稱布置Φ10.5 m@400 mm 鋼軌，立墻與頂板布置環向24 kg/m 鋼軌，間距400 mm，兩者交替布置；上下兩層鋼筋網片采用Φ10mm@400 mm 圓鋼呈梅花型連接。

2 施工工藝

既有跨鐵路虹云橋第三孔頂板拆除施工采取繩鋸切割，架橋機吊裝拆除施工作業，考慮既有虹云橋北3孔頂板自重大，履帶吊作業半徑不夠，現場不滿足履帶吊施工作業條件，故采用架橋機吊裝拆除本孔橋。

3 作業準備

第一，既有虹云橋拆除相關資料逐級上報并進行審批。

第二，吊裝資質齊全，對設備進行鑒定，并出具鑒定報告。

第三，對吊重及索具進行檢算，并出具檢算報告符合要求。

第四，與各鐵路設備產權單位簽訂相關施工協議及對現場光電纜走向進行確認。

第五，提前將投入施工的機械設備進行檢修，保證施工期間機械設備正常使用。

第六，夜間施工照明設備已準備齊全，能夠保證現場足夠的照明。

第七，與吊裝單位按相關規定及法律法規簽訂合同。

第八，建立應急預案小組。

第九，施工技術交底提前下達到現場施工作業人員，詳細交代施工作業地點、施工時間、施工內容及需要的注意事項等。

4 拆除施工

4.1 施工作業內容、作業流程及施工順序

具體拆除封鎖施工作業流程見表1。

表1 具體拆除封鎖施工作業流程

Ⅰ、Ⅱ封鎖施工順序：確認并傳達施工封鎖命令—接觸網停電、線路防護—接觸網防護—架橋機預吊掛梁板及繩鋸安裝—梁端頭橫縫切割—梁板吊裝及架橋機歸位—重復4 至6 步—清理材料、工具，確認限界—各單位檢查、簽字確認施工人員及機具設備離場—接觸網供電—申請開通線路、確認調度命令執行。

4.2 切割拆除

考慮既有虹云橋第三孔中幅為1940 年修建，左右兩側為拓寬改造的特殊情況，第三孔頂板具體切割分塊為左右兩側加寬幅切割成4 塊，1940 年修建中幅切割成8 塊，切割后梁體最大重梁為86.7 t。切割尺寸為沿橋方向切割成2 m 寬，長度為17 m（第三孔跨度17 m）。

4.2.1 沿橋方向縱縫切割

封鎖時間外采用10 cm 水鉆沿橋方向掛線（間距2 m）進行取芯鉆孔，鉆孔深度為梁頂面下0.5 m，保證梁底板最小預留量為0.2 m。

第一片梁體切割如圖2 所示，縱向切割采用倒梯形，切割豎向角度10～15°，其他切割角度與臨邊切割縫平行。

圖2 第三孔頂板縱縫切割示意圖

4.2.2 沿橫橋方向橫縫切割

既有橋兩側加寬幅梁板，如圖3 所示，橫橋向沿縱向切割縫兩側各進行通透切割0.675 m，切割豎向角度45°，呈倒梯形。

Ⅰ、Ⅱ級封鎖時間內將橫橋向梁端中部預留0.65 m進行通透切割，切割前需將距梁端1 m 處采用47.6 m鋼絲繩捆綁后用架橋機進行預吊掛，使鋼絲繩處于預受力狀態。（注：在梁片切割即將切割分離完成過程中能逐步提升鋼絲繩，防止產生夾鋸狀況發生。）

注明：依據簡算報告，中幅橋梁板（如圖4 所示）橫縫切割沿縱向切割縫兩側各進行通透切割0.5m，保留中間1.0 m（梁板上下各保留不少于3 根鋼軌）在架橋機進行預吊掛后方可進行切割。

4.3 吊裝拆除

北3 孔頂板采用繩鋸切割，160 t 桁架式架橋機吊裝拆除。

架橋機（如圖5 所示）1 號立柱采用單軌道橫梁，位于4#立墻上方靠南側；2 號立柱采用雙軌道橫梁，位于2#立墻上方靠南側；3 號立柱位于既有路基上。

圖5 架橋機位置平面示意圖

架橋機將梁體吊起后利用橫梁橫向移動與平板拖車對位后，進行縱向移動，將梁體吊落至平板拖車上后移至下一片梁體上方進行二次吊裝作業。

5 吊車及索具的選擇

第三孔橋面板采用2×80 t 架橋機進行吊裝作業，最大吊裝85 t。

吊裝鋼索采用2 根6×37×FC 鋼絲繩Φ47.6 mm，公稱抗拉強度1 670 MPa，破斷拉力總和1 390 kN。2根鋼絲繩采用兜繩捆綁法吊裝，鋼絲繩與主梁水平方向夾角為60°。

鋼絲繩拉力計算

式中：N為每根鋼絲繩索具的受拉力；G為主梁質量；n為吊索根數；α為吊索鋼絲繩與板梁水平夾角；P為吊索鋼絲繩的破斷拉力；K1為吊裝時動載系數，取1.2；K2為吊索鋼絲繩的安全系數，此處取8。

擬選用6×37×FC 鋼絲繩Φ47.6 mm，公稱抗拉強度1 670 MPa，破斷拉力總和1 390 kN。

式中：SP為鋼絲繩的破斷拉力，kN；ΣSi為鋼絲絲繩規格表中提供的鋼絲破斷拉力的總和，kN；Ψ為鋼絲捻制不均折減系數，對6×37×FC 鋼絲繩，Ψ=0.82。

因為，N=137.5 kN

6 防護措施

封鎖時間內駐站聯絡員下達施工命令后進行施工防護工作。

6.1 線路防護方法

施工作業投影外2 m 范圍內采用土工布對線路進行覆蓋，防止水泥漿污染道床；鋼軌面上采用10 mm厚清水板覆蓋防護，防止因碎塊掉落砸傷鋼軌。

6.2 電務設備防護方法

信號機采用角鋼骨架焊接3 mm 厚鋼板進行覆蓋防護。

6.3 接觸網防護方法

接觸網采用塑料絕緣薄板進行防護，防止因水泥漿污染接觸網線。

6.4 施工結束防護

施工封鎖結束前，需采用木板將空隙進行覆蓋，防止碎塊掉落橋下砸傷鋼軌、污染道床及影響行車安全。

7 施工注意事項、安全保證措施

7.1 施工注意事項

梁體未預吊不允許進行預留梁端橫縫切割。

7.2 安全保證措施

1）施工作業期間，接觸網停電處理嚴格按鐵路局下發施工計劃執行，為防止切割梁體時水泥漿污染接觸網電力線，采用絕緣塑料材質板包裹處理，在封鎖結束前提前拆除。

2）在切割、拆除橋梁作業過程中，防止梁上的施工工具、混凝土塊墜落，傷及鋼軌與道床，封鎖期間在橋下投影2 m 內使用10 mm 厚木板鋪滿鋼軌，木板上鋪土工布，以免落物傷及鋼軌及污染道床。封鎖結束前，將木板、土工布、絕緣塑料材質板及垃圾及時清除施工現場。

3）如遇雨天，需提前將鄰近梁面用塑料布進行覆蓋并固定牢固，防止因雨水沿梁板切割縫處滲透到接觸網線，造成梁體帶電，留有安全隱患。

4）在切割與吊裝作業時，橋下及四周5 m 內對所有信號機、轉轍機等線路設施使用鋼制防護罩進行防護，防止橋上落物，損毀鐵路設施。

5）封鎖施工結束前，將已吊出梁板留下的孔窗四周進行圍擋封閉處理，圍欄高度1.2 m，距接觸網線安全距離2.1 m，圍欄采用50 mm 鋼管骨架固定于橋面上，密布網進行封閉圍擋，并在醒目位置掛設安全指示牌；夜間增設照明，并設置綜合接地設施。

6）駐站聯絡員要及時與現場施工負責人聯系，掌握現場施工進度及動態，如遇特殊情況不能按時結束作業，應提前30 min 向車站值班人員提出延時申請。

7.3 施工延時措施

如在規定時間內不能完成施工作業，現場施工負責人提前同駐站聯絡員聯系，申請延時開通。

8 結束語

上跨鐵路線框構橋拆除施工難度大、施工復雜、工期緊張及困難較多，涉及面廣，選擇適宜的施工方法直接關系到整個工程的施工進度及既有線安全。本文所闡述的跨線框構橋拆除施工技術，減少了對既有線運營的影響，節省大量勞動力，大大加快了施工進度，安全、經濟、高效地完成跨線橋拆除施工作業，對類似工程施工具有十分巨大的參考價值。