引言
现浇梁拆除的主要方法有切割吊装法、爆破法和机械破碎法。切割吊装法需在桥下搭设满堂支架,施工周期长且失稳风险大。爆破法需将桥梁爆破倒塌后再进行二次作业,爆破作业风险高、粉尘污染大、报批手续复杂。机械破碎法施工工期短、费用低,但也存在扬尘管控、梁体失稳等风险,因此,研究和掌握切实可行的现浇梁拆除技术尤为重要。
1工程概况
SE桥位老桥(即B匝道桥):桥面全长40m,桥型为2*20m普通钢筋混凝土连续箱梁,单箱双室斜腹板截面,箱梁顶板宽 12.25m,底板宽 7.17m,总重约1000t。桥墩为花瓶型板式墩身,下部为1.2m,上部为2.0m。墩顶设置钢球橡胶支座(平均高30cm)。桥梁底面至地面净空高度约为约3m。该桥紧邻新建FDE辅道桥梁及坪塘大道主桥。
2总体拆除思路
此次拆除老桥,施工重点①保护老桥2#墩(因其将作为新建改造桥梁分联墩),防止拆除过程中桥梁砼块掉落损坏老桥2#承台及反向冲击老桥2#墩身;②确保相邻新建FDE辅道桥梁、坪塘大道主桥及桥上行车及行人安全。根据老桥的结构形式结合现场工况,采用支架法结合切割吊装配合凿机械破碎的方案进行桥梁主体拆除。
3施工方法
3.1施工准备
组织现场调查,了解拟拆除桥梁现状及周边环境,摸排施工范围内管线分布情况,对接产权单位。编制专项施工方案并按要求组织专家论证,进行方案及安全技术交底,组织管理及作业人员安全教育培训。根据进度计划要求,提前做好竹笆、支架、临时支撑材料、防护设施等进场和验收,组织液压破碎锤、液压剪、挖掘机、链条式切割机、吊车、雾炮机等机械、机具进场。
3.2交通导行
根据施工方案图纸及工期安排,编制交通导行方案,报交管部门审批后,分阶段组织交通导改,实施交通疏解,严格按照施工方案要求,布设施工区域的温馨提示、施工围栏、施工警示标志、改道提示标志、改道导向标志等交通设施,配置专职交通协管员协助疏导交通。
3.3封闭施工现场
桥梁拆除前,采用围挡对施工现场进行围蔽。围挡内侧留置3.5m宽便道供施工车辆通行。施工围挡体系总高度为3.5m,其上部为密目防抛网架,防止拆除时碎渣飞溅,砸中路上的行人和车辆。
3.4设置临时支撑及墩身防护
考虑梁体拆除时独柱墩处受力体系变化,为避免梁体荷载分布不均导致倾覆,桥梁拆除前在墩柱横桥向两侧设置临时支撑,增加墩柱处梁体受力面积,提高支撑体系稳定性。通过对墩柱桥梁结构受力情况计算,确定临时支撑钢管构件规格,结合现场地质情况,确定基础结构。临时支撑直接采用Φ=609mm,t=12mm的钢管支撑2根,植筋支撑在承台上。
为了保证老桥2#墩拆除过程中的完整性,老桥2#墩拆除前除在柱墩两侧设置临时支撑外,还需将其支座临时固结。然后,用0.8*1.5m规格竹篱笆作为防护材料对老桥2#墩进行全封闭保护。每块竹篱笆拟采用8#铁丝水平方向两道依次相连接后与桥墩抱紧固定,逐层往上将整个桥墩表面完全覆盖遮挡。墩顶表面同样采用竹笆下垫5cm泡沫板覆盖,并用8#铁丝与侧面竹笆相连固定。
3.5搭设支撑体系
在梁体下方支架基础硬化混凝土面上,搭设φ60*3.2mm、Q345B承插式盘扣式支撑架体系。支架立杆横向间距0.9m,纵向间距1.2m,水平拉杆步距1.5m,保证支架能完全承受箱梁拆除时各分块的重量。梁底至支架顶托间由上至下依次布置15mm竹胶板→间距180mm 10#工字钢(腹板下)和间距250mm 10*10方木(底板下)→12.6#工字钢主梁,支架体系各层间需紧密接触,严禁漏空。
3.6施工顺序
老桥拆除顺序原则上按建桥相反顺序进行,桥面铺装层→防撞护栏及梁体翼缘板(破碎)→桥梁主体(分段切割、吊装)→机械破碎→桥墩破除(根据需要)→承台破除(根据需要)→拆除废弃物处理。
(1)桥面铺装层、防撞护栏及梁体翼缘板拆除
由于桥面铺装层及防撞护栏重量较轻,且拆除时,桥梁整体刚度未减小,此时桥梁结构是安全的。为加快施工进度,采取原位单孔对称逐段机械破碎拆除。 碎块集中装车运走,最后将护栏钢筋割除。梁体翼缘板位于梁体两侧,本身壁厚较薄,机械破除速度快、效率高,且可有效降低主梁切割时梁体自重,增加主梁拆除安全性。故此按照防撞护栏拆除方式,依次拆除。
(2)切割吊装梁体
根据100T汽车吊的吊重,将本联梁体沿顺桥向共分为13个块区。具体为:3处横梁段各划分1块,2个非横梁梁段各划分5块,每块重量约为77T。切割吊装顺序按块件编号顺序,从小到大,逐步进行。
先根据块段的大小和重心,用混凝土钻孔机施钻吊索孔。再在切割块段的顶板及底板各开4个φ100mm的孔作为金刚链式锯条作业孔。开始切割作业前,使用汽车吊对切割块段施加预吊力(等于切割块段自重)。随后,架设金刚链式切割机,安装导向轮,接通水、电,沿节段标线切割箱梁。每个切割块段由2台金刚链式切割机完成。切割过程中,实时对块段、梁体及支架变形情况进行监控量测,若出现异常情况,立即停止作业,直至查明原因,处理后方可再行作业。切割分离后的块段吊运至地面指定破碎区域进行破除。
4连续梁拆除施工过程控制难点解决措施
4.1支架稳定解决措施
在支架设计时,应对支架结构的荷载进行全面分析,确保桥梁拆除施工过程中各个工况荷载分析准确,并按照相应规范要求取荷载分项系数,必要时采用有限元结构结构分析软件对结构各个工况进行分析。支架搭设过程中,应对地基承载力进行全面检查,对于地基承载力不满足要求采用相应的措施,支架搭设完成后,做好支架四周排水,并对支架结构进行检查验收,确保支架构造要求满足规范要求及施工安全需求。
4.2拆除过程行车及行人安全控制措施
在拆除方案编制时,对拟原位破碎部分的施工过程进行模拟试验,确定混凝土碎块抛射距离及高度,制定相应的防抛落方案。确保梁体拆除期间的行车及行人安全;同时,考虑将施工作业时段,设置在车辆及行人较少的时段进行。
结语
以机械破碎为主、切割吊装为辅的现浇连续梁拆除施工工艺,不需进行爆破作业,避免了爆破方案编制、报审、备案及炸药报批等手续,提高了施工效率;且墩柱处设置临时支撑提高了梁体抗倾覆能力,降低了安全风险;另外,老桥2#墩处设置临时固结、竹篱笆、泡沫板等防护,防止桥梁破碎碎渣破坏墩身,有利于保护老桥桥墩;通过本工艺在湘府路(河西段)快速化改造工程罗家嘴立交B匝道桥拆除施工中的应用,满足了施工安全和进度要求,同时对现状道路影响在可控范围内,创造了良好的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]李志强,新型盘扣式支架在铁路现浇连续梁中的应用技术[J].价值工程,2019(30):166-169.
[2]黄国活.桥梁工程中连续梁支架现浇法施工技术[J].建材与装饰,2017(31):254-255.