井永军
中铁十局集团第一工程有限公司 山东省 济南市 250001
摘要:上跨电气化铁路宽幅连续梁桥拆除是公路改扩建施工的重难点项目,传统施工方法是先搭设临时支点,将既有梁体顶升,满足接触网安全距离以后,再搭设支架和防护棚,将梁体分块切割后吊除。该方法封锁铁路线要点次数多、对既有铁路行车安全影响较大、存在诸多安全风险、费用高经济效益差。本技术通过改进架桥机结构性能,配合搭设临时支点等辅助措施,将既有连续梁分幅整体吊拆,改进了传统施工技术的不足,减少对铁路营业线运营影响,安全高效成本低,具有良好的经济效益和社会效益。
1.既有桥简介
既有京沪高速公路于东莱铁路K24+360以连续箱梁的形式跨越,斜交角度45°,在改扩建施工时需拆除原位新建。既有高速公路预应力混凝土箱梁,跨径组合为(30+32+28)m,单幅桥宽12.50m,桥梁总宽26.0m,桥梁全长98.20m。箱梁整体结构重量约1500t,梁体为单箱双室结构,梁高1.5m,梁底板宽度8m,跨中截面顶板厚0.25m,底板厚0.2m。下部结构采用柱式墩、肋式台、桩基础。桥下净空约7.0m。接触网至箱梁底距离0.3~0.5m。
桥梁现状及结构如下图
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图3 既有桥梁横断图
2.既有桥拆除方案
2.1总体施工方案
既有梁体设置支架体系支撑,利用绳锯切割防撞墙、翼缘板等附属工程后,汽车吊吊装拆除;铁路营业线上方梁体待切割完毕与两侧梁体分离后,采用架桥机吊离至两侧路基范围破除,营业线两侧边跨采用破碎锤拆除的方案。
拆除顺序:架桥机及梁体支点设置→拆除桥面系(邻近营业线)→拆除防撞墙及翼缘板(封锁点内)→横向切割梁体(邻近营业线)→架桥机拼装、过孔→梁体捆绑及吊装(封锁点内)→架桥机退孔(封锁点内)→边跨梁体破除及墩柱拆除(邻近营业线)。
2.2拆除关键技术
2.2.1架桥机改装
架桥机天车横梁、天车纵移轮箱等由厂家改装,经改装后天车纵移轮箱可以360度旋转,起升机构(包含卷扬机、动滑轮、净化轮、钢丝绳)天车横梁间距可宽窄调节,方便斜交梁角度。吊点多,每台天车卷扬机加设一台液压制动,增加安全性。对架梁施工进行有限元工况模拟,为增加架桥机宽度整体稳定性,架桥机中支腿与后支腿间加设双排支撑腿支撑。为了架桥机左幅桥拆除完成后直接横移至右幅桥拆除施工不再退孔、过孔节约时间,架桥机后支腿加设横移装置。经改装后的架桥机实现架桥机大角度吊梁施工,满足吊拆宽幅大重量连续梁段要求。
2.2.2架桥机支点设置
图6 梁体支点布置断面图
根据架桥机结构性能,以及既有桥现场布置,规划架桥机支腿摆放方向及位置。本项目既有桥左右分幅桥,前支点、中支点影响立柱安装位置箱梁顶采用盘锯切除,前支点、中支点支点距离32m,走行轨贯通设置,前、中支腿位置搭设双排直径63cm螺旋钢管立柱支撑,钢管立柱基础采用钢筋混凝土基础。
后支点设置在既有高速路面上。距离铁路中心5m以内的钢支撑构件接地处理,接地电阻不大于10Ω。
2.2.3梁体支点设置
全桥共设置梁体支点12处(单幅桥6处),确保第一跨、第三跨箱梁机械破除时,既有桥箱梁不会整体掉落。钢支撑材料为直径63cm螺旋钢管,底部采用混凝土基础,顶部安放双拼45b工字钢。支点布置:以墩柱为基点,两边跨间隔9米布置,单幅工四处;中跨以铁路营业线为控制点布置,尺寸由现场情况确定。
钢管立柱与梁底部顶紧措施:钢管立柱基础顶部预埋钢板,预埋钢板高出基础混凝土顶面15cm,高出部分地脚螺栓带螺纹上下调节高度,以便于后期钢管立柱支立于梁底与基础顶预埋钢板焊接,以及钢管立柱顶、梁底工字钢板的吊装安放,有可活动空间,待钢管立柱、工字钢就位后,将基础与预埋钢板间空隙采用灌浆料填筑。
2.2.4拆除全桥桥面系
按铁路临近营业线施工要求,提前将桥面铺装破除清理,全桥桥面铺装层整体清理并运走,减小吊装外运梁体重量。
2.2.5拆除防撞墙及翼缘板
利用铁路营业线封锁点,绳锯切割两侧翼缘板,中跨防撞墙及翼缘板,边跨随梁体一并破除。既有桥防撞墙及翼缘板提前整体利用吊车吊装拆除,以满足架桥机吊装梁体宽度。
2.2.6架桥机拼装、过孔
架桥机在桥址外空地完成拼装,利用预制梁进行走行试验,检查架桥机各项性能运行正常,利用铁路封锁点完成过孔。
2.2.7中跨梁体拆除
中跨梁体切割长度为26m,梁体截面积为5.18㎡,吊装部分梁体总重约为380t。
1、架桥机经检算能够满足吊装要求。
2、钻吊装孔安装起吊杆
架桥机吊点利用水磨钻钻孔,起吊点形式为:吊点位置顶板和底板对应打孔,竖向穿四根50mm精轧螺纹钢,精轧螺纹钢与连续梁底部2I45b分配梁对拉紧固。
吊点平面图
3、连续梁绳锯切割
切割位置进行精确放样,利用水磨钻在切割线中心位置钻孔,沿标线向梁边侧切割分离,切割两道缝,缝宽0.2m防止梁体提升过程中发生摩擦现象。整体吊拆段连续梁两端绳锯切割前,架桥机成紧绷受力状态,防止连续梁绳锯切割断开后,冲击桥下支撑体系。
4、梁体吊离
梁体切割完成,确认分离后,即可对梁片进行吊离。将第二跨梁体吊至0#台台后路基,在路基上破除。
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2.3安全保证措施
2.3.1确保营业线设施安全措施
1、制定营业线施工安全专项方案,并按照铁路营业线施工要求逐级报批。
2、与铁路运营管理单位签订安全协议,严格落实协议有关要求。
3、邻近营业线施工,必须将施工计划报路局相关部门批准。施工前,安排驻站联络员驻站防护,现场设置安全防护员。
4、封锁线路施工时,按要求在车站登记;确保通信工具性能良好、作业人员提前50分钟在规定的地点集合,待命等候;现场管理人员对现场防护员的站位、移动停车信号牌的设置进行检查确认、销记前,必须做好路料的检查、清理工作,防止物料侵限。
5、架桥机进场组装后,必须经特种设备检验部门检测合格,并出具检测报告。
6、实施跨线拆梁施工前,对全体架梁施工人员进行技术交底和安全教育,强化安全施工意识。
7、施工现场测得风力达到6级及以上时应停止拆梁,风力达到6级并有中雨等恶劣天气时也不得进行拆梁作业,停止拆梁后应采取有效措施对拆梁设备进行防护。
8、架桥机横移轨道支垫牢固,保证架桥机平稳作业,横移轨道设置限位。
9、加强对精轧螺纹钢吊杆检查,如有损伤变形,替换处理。
10、每处支撑体系基础上钢管立柱支撑,钢管间采用设置斜撑,加强支撑体系整体稳定性。
2.4结束语
随着国家道路建设的飞跃发展,上跨铁路的桥梁拆除改造的情况越来越多,跨铁路宽幅连续梁整体吊拆目前还没有很好方法,本技术采用大型架桥机整体吊拆跨铁路既有宽幅连续梁,是架桥机的“逆序”使用,施工简单、周期短、节约成本,增加了拆除的安全性,加快了施工效率,降低了对铁路运输的影响,为跨铁路宽幅连续梁拆除施工提供一个崭新的思路。
参考文献
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