复杂大型互通既有桥梁拆除施工技术研究

发表时间:2020/7/3   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:姚慧
[导读] 摘要:随着近几年来各大城市立交工程的不断建设,新旧桥梁交叉的工程项目也越来越多。
        中铁建大桥工程局集团第三工程有限公司  天津市
        摘要:随着近几年来各大城市立交工程的不断建设,新旧桥梁交叉的工程项目也越来越多。天津市外环-津汉立交桥部分桥梁与老外环津汉桥有所冲突,需将老桥拆除,本文通过既有老桥拆除的进行研究,简单介绍跨桥梁拆除施工的要点。
        关键词:桥梁;拆除;施工
        1、工程概况
        1.1、桥梁概况
        津汉立交位于天津市东北侧,为外环线与津汉快速路交点处,同时也是外环线东北部调线的起点。三号桥位于外环线与北塘排污河相交位置,上跨北塘排污河。由于新建津汉立交桥梁位置与现状三号桥位置冲突,为了满足建设条件,需将三号桥拓宽部分的两座桥梁拆除。拟拆除的桥梁为三号桥改造的桥梁,桥梁全长为33m,采用先简支后连续的先张法预应力混凝土空心板结构,跨径组合为(10+13+10)m,桥梁建于1998年,设计标准为85年版“桥规”汽-超20级、挂-120荷载标准。
        1.2、桥梁现状
        现状三号桥始建于1987年,后于1998年进行改建拓宽,在原来桥梁的两侧各增加了一幅桥。本次要拆除的桥梁为1998年建造的拓宽部分桥梁。
        拟拆除三号桥拓宽桥梁,横断面按照上下行分幅设计,单幅桥面宽度9.38m;
        上部结构:采用跨径为10m和13m的先张法预应力混凝土空心斜板结构,全桥共3孔,其中两边孔为10m,中孔为13m,斜交角5度,每孔由16块预应力空心斜板梁组成(上下行各8块)。全桥10m边板8块,中板24块;13m边板4块,中板12块。
        下部结构:采用桩接盖梁式结构,桩基采用桩径1.0m的钻孔水下灌注桩,各墩柱轴线与桥梁中心线夹角为85度,每个墩台均设4根(上下行桥各两根),全桥共16根。中墩帽梁及桥台均为现浇混凝土结构。
        2、老桥拆除施工工艺
        道路采取全封闭式施工,根据现场具体情况及有关要求,在确保工程安全、高效的前提下,特制定以下施工方案,施工流程如下:
       
        2.1、准备工作
        1)在施工之前,需实地查看,根据施工需要,对施工场地进行平整。确保老桥附近的管线拆迁完成,熟悉施工环境。
        2)对管理及操作人员进行培训交底,在拆桥前组织所有参加拆桥的施工人员进行针对本工程特点专门进行培训,内容为针对本拆除工程的安全操作和施工要点。
        3)做好老桥拆除施工现场的围护,在拆除老桥的施工区域合理的位置设置施工安全生产标志牌、安全警示标志牌,采取可靠防护措施,实行封闭施工。
        4)用于本工程的人员、机械设备均组织完毕,方案得到批准后即迅速进场施工。
        2.2、施工顺序
        拆除施工中应当遵循“拆桥为修桥施工的逆顺序,先上部后下部、先中间后两边、先陆上后水下”的原则。即桥面→防撞护栏→空心梁板→盖梁、墩柱、系梁(台身、承台)→桩基→河道清理。
        2.3、施工方法
        按以下施工次序进行施工。
        1)沥青路面拆除
        由于沥青路面下为板梁,施工时注意保持板梁铰缝的连接。利用破碎炮凿除桥面沥青面层,不得强震凿除,须从一头稳稳扣除至另一头,人工装到车上运走。
        2)桥面系拆除
        由于桥面上主要为小型构件,采用小型机械辅以风镐、绳锯及人工进行栏杆、人行板、桥面铺装等的凿除,人行道板的拆除,根据人行道板的分块进行拆除,采用吊车吊到空地,清理出现场。护栏的拆除采用麻绳拴紧防护栏杆,使用气割设备逐段切断,工人拉到既有桥面上,清理出现场。防撞墙的拆除以5m一块为单位,先采用水钻在防撞墙上打排孔,然后采用绳锯切断连接,采用吊车吊走的方法拆除。施工中要保证防撞墙的稳定,防止施工人员及拆除的防撞墙掉结构入桥下。在对应绞缝的位置,切开桥面铺装,凿除绞缝混凝土,遇到钢筋时在进行割除后继续进行,使梁板之间完全脱离。铺装凿除后的建筑垃圾用汽车外运至指定的位置进行弃置。
        3)梁板的拆除
        梁板的拆除顺序:桥面附属拆除→拆除绞缝→设置吊点→起吊设备就位→整体起离→起吊单片梁体运至破碎场。
        梁板的拆吊顺序为从中跨向两边跨拆除、每跨由西向东逐片拆除吊移。
        为了保证在起吊过程中梁板整体稳定,吊点设置在距盖梁外沿口10cm处,以保证起吊后与现状梁板受力情况基本相同,梁板用直径为39mm钢丝绳进行捆绑。如下图:
       
        为保证河道以及交通长期的通畅,由于该老桥梁板最大为13m的空心板,单片梁板估算总重量约为20吨(见后面荷载分析),我项目部计划采采用一台100吨汽车吊,单机单吊作业。100吨汽车吊作业半径为10m时,吊杆长度为31.9m时,最大起重额定吊33吨。用100T吊车停于桥头两侧将梁板由中垮到边跨逐片吊移至岸边陆上,最后用破碎机破碎,破碎后的混凝土块进行清理集中运至指定地点弃置。
        吊机站位具体如下图:
       
        4)盖梁、立柱的拆除
        河中盖梁重量=11.95m3*2.5T/m3=29.88T。立柱为Φ1000,需要破除的桩柱高度为5m(此处破4m),每根立柱3.14 m3,理论重量3.14*2.5T/m3=7.85t。为了拆除方便,根据盖梁下立柱的数量为2根立柱,采用切割砼法将每根立柱和对应的盖梁作为一个T型整体切割破除砼,把墩柱的根部砼桩隔离开,然后采用汽车吊调到岸边,用破碎机破碎破碎后的混凝土块进行清理集中运至指定地点弃置。
        5)桥台台身、台帽的拆除
        本工程部分桥台位于河岸处,可直接采用破碎机、挖掘机进行桥台混凝土及浆砌块石的拆除,拆除后运至指定场地。针对不在河岸处的可依照河中墩的拆除方法进行拆除。
        6)桩基的拆除
        由于河中桩基拆除后标高为-1.5m,低于河床底,河中桩基拆除时采用厚度12mm直径为2m的钢护筒作为围堰,用破碎机将钢护筒压至河床底以下1m左右后,将护筒内的水抽干,清除护筒内淤泥后使用空压机破除桩基的砼。切割钢筋,砼残渣用人工打捞运走,运至指定场地。
        3、结论
        通过以上措施经过实践,顺利完成老桥的拆除施工,为今后类似的拆除功能成提供了宝贵的经验。
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