混凝土箱梁桥的静力切割法拆除施工及安全防护措施

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1、混凝土箱梁桥的静力切割法拆除施工及安全防护措施Bridge&TunnelEngineering 桥梁与隧道工程 静力切割法拆除施工及安全防护措施 蒋或,赵军(重庆交通大学,重庆 400074) 摘要:通过对南淝河大桥拆除过程的研究 ,综合考虑了拆除的环境,施工条件,施工 流程等因素,总结了整个施工过程 中主要施工阶段的施工要点以及采取的安全防护措施 ,为今后类似的拆除工程提 供参考.关键词:混凝土箱梁桥;拆除;静力切割法;安全中图分类号:U445.6文献标识码:A文章编号:10024786(2011)19010903StaticCuttingMethodforDemolitionCon

2、structionandSafety PreventionMeasuresofConcreteBoxGirderBridgeJIANGYuZHA0Jun (ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074,China)Abstract:WiththeresearchonthedismantlingprocessoftheNanfeiheBridge,consideringth edemolition environmental,constructionconditions,constructionprocessandotherfactors,thearti

3、cleu mmarizesthekey pointsofconstructionprocessandsafetypreventionmeasures,providesareferenceforsimila rdemolitionproject.Keywords:concreteboxgirderbridge;demolition;staticcuttingmethod;safetyO 引言 当前.国内昆凝土箱型桥梁拆除工程越来越 多,静力切割法作为一种新型的拆除施工方法,具 有静态,安全,高效,环保,无损的特点,在混凝土箱梁桥拆除中获得越来越广泛的应用.目前,国 内针对静力切割法拆除施工的研究

4、报导和文献资料 相对较少,仅有少量的成功案例可循.结合工程实 践,对静力切割法拆除混凝土箱梁桥的施工及安全 防护措施进行探讨.1 工程概况 南淝河大桥是合宁高速公路大蜀山至陇西立交 段跨越南淝河的一座特大桥梁.主桥为双幅变截面 三向预应力混凝土连续箱梁.桥跨布置为 45m+ 75m+45m,单幅桥面宽12.5m，梁底宽7.5m，梁高由2.Ore变为4.1m.底板厚度由0.3m变为0.45m.顶 板厚0.25m,】1个悬臂节段.主桥箱梁曾于2004年6 月至2005年2月进行了加固.主要加固措施为:在 箱梁腹板内侧斜向粘贴钢板,在箱梁底板外侧粘贴 碳纤维布进行补强:在箱梁内施加体外预应力以抑 止

5、跨中下挠,增加结构应力储备,加固后桥梁病害 仍继续发展,给长期使用留下了安全隐患,为顺应 合宁高速实施四改八技术标准,该桥从2008年9 月开始对进行了拆除重建.2 拆除总体施工方案 南淝河大桥横跨南淝河,主桥结构为双幅三跨 连续箱梁,拆除时采用边跨多支架,先拆除中跨再 拆除边跨的总体施工方案.总体拆除思路为:先拆 南半幅,再拆北半幅;单幅桥先拆除附属结构,桥 面铺装及护栏.再拆除中跨箱梁,接下来拆除边跨 箱梁,最后拆除 0#块.主要施工方法:采用人工加 机械拆卸附属结构,桥面铺装及护栏;中跨在合龙 段解除,分节段逆序静力切割箱梁（见图 1）,用桥 面吊机预提,吊装下放至平板驳船转运至码头,凿

6、 岩机实施破碎;边跨基本同中跨拆除,但需搭设支 架（见图 2）,切割物就地或转运到指定场所进行破 碎:0#块按lot左右的小块切割拆除，汽车吊吊装， 就地或转运到指定场所进行二次分解. 箱梁拆除采用挂篮线切法，即用挂蓝等起吊设 2011年10月第19期的桥一梁一箱一士一凝一混一桥梁与隧道工程 Bridge&TunnelEngineering 图1 分节段切割拆除箱梁2 边跨支架搭设 备提吊住切割节段，然后切割箱梁截面并吊装转 运.为保障通航安全，主跨在吊装时段进行封航， 每次约5小时.为尽量缩短封航时间，节段吊装前 可进行预切.封航后进行剩余截面的切割，然后进 行下吊 ，装船，运至临时

7、码头进行破碎;边跨拆除 时在桥下设置安全通道，保障过往行人和车辆的安 全.边跨切割块直接利用桥面起吊设备下放到桥 下，集中破碎，破碎混凝土运至指定地点堆放.全桥拆除施T流程见图3.在整个拆除施工过 程中，需要重点关注并采取相应安全防护措施的施 工阶段主要包括:翼板及护栏拆除施工，体外预应 力解除施工，箱梁切割施工,其他重，难点T艺施3 翼板和护栏拆除施工及安全防护措施翼缘板拆除时，先每隔3m（每延米约0.73t）横 向切断再用一台15t的汽车吊均衡的吊在翼缘板 的两端，并让钢丝绳受力（约2t）,然后用切割设备 沿纵向将翼缘板从桥体上分离开，最后将切割下来 的翼缘板吊装到运输车里转运到桥下集中破

8、碎.边 跨翼缘板之间下放到桥下破碎，翼板拆除顺序从跨 中往边跨进行.翼板拆除完后半副桥面减轻荷载约 156t.翼板横向切割采用液压链式切割机进行切割， 切割时如碰到横向预应力锚具可适当进行纵向偏 搭设边跨支架系统.预压解除体外预应力0#块与墩同结 桥面吊架试压 拆除桥面铺装层，现浇层 临时拖拉装置布置卜_-1 中跨箱梁阶段运输，破碎 离端头一定距离解除边跨拆除块混凝土清理现场 图3南淝河大桥拆除施工流程图 移，避开锚具.护栏拆除时应注意:a）施工前.在防撞护栏外侧设置围拦，安全网 等安全防护设施，人员，施工机具尽量远离护栏;b）桥面混凝土护栏拆除后，在桥面上架设临时 安全护栏.夜间开启桥面警示

9、灯，严禁无关人员在 桥面逗留，施工机具使用完后，及时撤离桥面;0）在进行吊装孔施工时,应注意过往船舶,车 辆和行人:d）右线桥护栏必须从左侧开始切除，必须在桥面上用木板挡住切割作用面,禁止沿着金刚石绳锯 切割轨迹观察，切除时，纵向每一节段应预留 1/4 长度用风镐凿除，以免切断钢筋后吊索骤然受力破 坏，以致吊车倾覆;e）边跨吊装孑L施工时应设置临时隔离设施；f）在吊装孔钻孔施工时，使用小挂篮上臂钩住桥面防撞护栏，使其下底面伸入到钻孔位置下，待 钻孔完成后混凝土块下落时利用挂篮下部的钢丝网 兜住.防止混凝土块下落威胁通航行船.在进行底板工艺孑L钻孔施工时,使用横向通长 网兜兜住钻孔处,待钻孑L完

10、成后混凝土块下落时利 用挂篮下部的安全网兜住，防止混凝土块下落威胁 通航行船.挂蓝采用钢丝绳在桥面固定,当网中混 凝土块收集到一定数量时,将挂蓝移至 0#块处,取 出混凝土块.4 体外预应力解除施工及安全防护措施 由于南淝河大桥主桥箱梁曾采用体外预应力加 固处理过.在箱梁合拢段拆除前必须先解除体外索. 体外预应力钢束解除采用对称同步的方式进 行.切割施工的流程为:先确定切割点,对边跨和 中跨的体外索按从桥纵轴线向两边的原则进行编 号,在编号相同的切割点布置操作手,拆除采用 2.Om 的长柄氧割割炬割除钢绞线,边跨解除体外索 时操作手站在跨中齿板的板侧面逐根一一割断钢绞 线,中跨解除体外索时操作

11、手蹲在跨中一侧齿板后 侧方逐根一一割断钢绞线,确保施工人员安全.在切割施工时应采取以下防护措施:a）在箱梁内体外索上安装防蹦钢箍，防止钢绞线切断时大幅弹动:b）体外预应力索切除施工时，严禁无关人员进 入箱梁:c）切割时操作人员站在齿板后面，并使用加长割枪，切割点附近防止湿麻布和灭火器，以防起火.5 箱梁切割施工及安全防护措施为确保该拆除工程施工快速，环保，安全地拆除，切割施工采用了国内最先进的静力切割工艺液压金刚石绳锯进行施工.液压金刚石绳锯 切割是金刚石绳索在液压马达带动下绕箱梁预定的 切割面高速运动研磨箱梁梁体，完成切割工作.切 割过程中的震动和噪音小.切割时采用水冷却高速 运动的金刚石绳

12、索，产生的液体可以搜集处理，无 污染.切割施工前应做好如下准备:a）固定绳锯机用MI6化学锚栓固定绳锯主脚架及辅助脚架:b）安装绳索根据已确定的切割方式,将金刚石绳索按一定的顺序缠绕在主动轮及辅助轮上:c）切割在切割前对金刚石绳锯机进行试转和空转，确定设备运转，水源供应正常的情况下，方 可进行切割.切割施工时操作的注意事项及防护措施如下:a）在切割前，应认真检查切割机的各个构件，看是否用损坏和不能使用的情况.如若发现，应立 即更换:b）不能从锋利的尖棱处开始切割如果可能的 话将棱角削圆或磨圆.有困难可以手动使用金刚石 Bridge&TunnelEngineering 桥梁与隧道工程 串

13、珠绳将棱削圆:c）切割机具就位后，用粗铁丝或膨胀螺栓与箱梁相联,固定.严防机具工作时移位,以免发生危险;d）只有在用手将金刚石串珠绳绷紧和只有在确认金刚石串珠绳能非常顺利的活动时，才能启动机 器.机器启动时要尽量缓步启动;e）在切割时，必须在切割区域设置防护设施， 禁止任何人员站在与切割片或切割链的一条直线 上，防止飞出的混凝土块击伤;f）经常精心检查主动滑轮，转动轮和整个切割 平面是否在一条线上.在长距离切割时，所出现的 微不足道的扭曲和偏差肯定会影响金刚石串珠绳的 强度和它的效率:g）切割时所产生粉尘再与水混合，会产生磨削力，并会磨损接头.因此要适当地控制住接点，并 且经常要在缩小截面而降

14、低它的断裂负荷之前就必 须更换接头:h）如果金刚石串珠绳正常拉断，终端部分会受到撞击，不可避免地这部分绳会产生变形，一定要 换掉这一部分.因为在切割工序中这一段绳不能正 常旋转，并且还会给绳的其他部分带来更多的薄弱 点:八、i）在切割时，切割人员要密切注意混凝土块的 变化情况，一旦有异常现象.必须马上关闭切割 机，停止切割:）吊装孔和切割施工时，必须设以明显标志，桥下应有专人看守,应和桥下施工错开作业,防止坠物伤害:k)护栏切割完后.在箱梁顶板边缘50cm处设 置通长的防护栏杆.防止操作人员接近边缘;切割 时应随时用水将桥面水泥浆清洗干净,防止滑倒.6 重点,难点工艺施工的安全防护措施6.1

15、箱梁节段切断时下坠冲击的消除与控制 由于切割断面处存在剪应力,导致箱梁节段切 断的瞬间会产生冲击.如果冲击过大将会对桥面吊 机产生破坏.因此在拆除施工的过程中应该控制与 减小下坠冲击力.在桥面设置对称的防坠挑梁将切 割段与下一节段劲性连接,并用桥面吊机吊紧切割 节段,使切割段在切断过程中不产生冲击,断面完 全切割完后.将切割段上提使它与型钢松开,然后 解除与型钢的连接,将切割段下放到桥下运输船 2011年10月第19期1111桥梁与隧道工程 Bridge&TunnelEngineering 钢结构人行天桥的实际应用研王升堂 (重庆路威土木工程设计有限公司,重庆 400060) 摘要:随

16、着市政交通网络的覆盖 ,越来越多的人行天桥 ,立交桥出现在了城市交通 密集的地区.不仅解决了行人过街的 安全问题,同时加强了建筑物之间的联系 .钢结构以其强度高,重量轻等优点,被广 泛运用于城市桥梁和大跨度公路桥梁中.结合钢结构自身的受力特点，探讨了钢结构人行天桥在市政.y-程中的应用. 关键词:铜结构;人行天桥:实际应用中图分类号:U291文献标识码:A文章编号:10024786(2011)19011203Ana1ysis0nApp1ication0fStee1StructurePedestrianOverpassWANGSheng-tang (ChongqingLewayCivi1Engi

17、neeringDesignCo.，Ltd.，Chongqing400060，China)Abstract:Asthetrafficnetworkcovering,moreandmorebridgesoverpassappearedindensel ypopulated areasofcitytraffic.Notonlysolvedtheproblemofpedestriancrossingsafety,andstrengtheni ngthelinkamong buildings,withhighstrength,lightweight,steelwidelyusedincitiesandl

18、arge spanbridgesinthehighway bridge.Basedonstresscharacterofsteelstructure,thispaperdiscussedapplicationofpedestri anoverpasswithsteelstructureinmunicipaladministration. Keywords:steelstructure;pedestrianoverpass;application 上.6.2 拆除过程中结构稳定性控制 边跨合拢段拆除后,整个边跨梁体重量落在支 架上,因此拆除过程中结构的稳定性非常重要.现 采用对支架加强纵,横向联

19、系,使支架整体稳定性 得到加强,并将 0#块与主墩固结.加强整体结构的 稳定性.工艺上使用静力切割,对结构无振动,对 结构稳定性也是很好的保护.6.3 拆除过程箱梁挠度监控 在箱梁节段拆除过程中.箱梁挠度会产生变 化,通过实测挠度与理论挠度对比,判断拆除过程 是否安全,为拆除施工提供指导.7 结语 在桥梁的拆除过程中,施工安全始终是制约工 期,拆除是否成功的决定因素.南淝河大桥拆除项 目在总结过去施工经验的基础上.结合了该工程的 特点,环境情况,投入的机械设备等,制订出针对 该项目拆除施工的的安全防护措施,达到了施工过 程中无人员伤亡的控制效果,为今后类似项目的施工积累了经验参考文献1李绍宏,

20、等.切割法拆除城市桥梁的施工工艺 与方法J.公路与汽运,2003,(4):71 72.21 朱慈祥,吴文佑,姜传刚.大跨径斜腿刚构桥拆除施T关键技术J.公路交通科技:应用技术版. 2009,(8):2325.3王旺劝,向睿,周喜龙.反浇筑顺序的节段切 割法在旧桥拆除中的应用研究交通科技,2007, (4):3436.41 李英勇,崔吉旺.高速公路上连续梁桥的拆除1J1.华东公路,2000,(6):1416.【5何文雄,刘志康.钢筋混凝土结构切割技术与应用J.市政技术,2002,21(6):375377. 作者简介:蒋或(1987一),男,重庆人,硕士研究生,主要 从事桥梁设计,桥梁监控方面的研究;赵军(1987),女, 重庆人.硕士研究生,主要从事桥梁加固方面的研究.收稿日期:20110512