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石家莊金億加固工程有限公司

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混凝土切割拆除

時間:2014/6/18 14:47:42來源: 點擊:

        隨著我國經濟的發展,基礎建設日新月異。在部分原有的基礎建設中,由于設計缺乏長期的統一規劃,造成部分資源的浪費。如某市在90年代初為了緩解交通的壓力,在部分交通流量較大的交叉路口,修建了高架橋。但隨著經濟的發展,這些高架橋已經不能滿足現有交通量的需求,有些高架橋在現在看來不僅不能發揮出其應有的作用,反而已成為制約城市建設的因素。在對這些高架橋進行改建、調整時,不可避免地要拆除一部分,同時又要保證另一部分不受影響并可重新利用,這已經成為一個難題。在城市內使用傳統的施工方法對這些高架橋進行拆除,是不可行的。在傳統的拆除施工方法對此不可行時,使用引進國外的鋼筋混凝土切割技術,具有安全、高效、環保的特點,能滿足具有特殊要求環境下的施工。

1 橋梁拆除技術現狀

        長期以來,傳統的拆除技術方法一直沿用至今,主要包括人工鑿擊和錘砸,這種拆除技術投入少,但速度慢,施工時間長,人工現場操作,容易對人身造成傷害。隨著現代技術的發展,出現了氣動破碎( 風鎬、氣錘) 、大型機械破碎(挖機、液動錘) 和飛速發展的爆破技術已廣泛應用于工程施工中,這些拆除技術無一例外都會對施工現場的周邊環境造成較大的影響,包括高噪音、高振動、拆除過程要保持一定的安全距離,現場形象差,施工工期長,需要特別對施工現場進行交通管制等。

2 切割拆除橋梁技術概述

        隨著科學技術的發展,現在人們已經更加重視降低噪音、降低污染、減少振動、高效環保的生態理念,對工程施工有了更多的限制。在這種情況下發展起來的靜力拆除技術便顯現出其優越的特性,尤其在各種建筑結構改造和橋梁拆除的施工中。
        鋼筋混凝土切割技術就是一種新興的靜力拆除技術,主要有碟式切割法和鉆石鋼線切割法。碟式切割法采用帶有金剛石顆粒的切割碟片切割,施工切口整齊、平直,無須事后加工處理,不受施工場地、環境保護、工期、安全原因等條件限制。鋼線切割法設備由大功率油壓機、傳動定位滑輪及帶有金剛石鋸齒的鋼線組合而成,油壓馬達通過傳動滑輪帶動鋼線圍繞被切割物體高速旋轉進行切割,具有施工作業速度快、噪音低、無振動、無粉塵廢氣污染等優點,而且切口平直光滑,無須做善后加工處理。兩者相比,鉆石鋼線切割法具有更快的切割速度、更大的靈活性和更低的施工噪音。
        與傳統的橋梁拆除技術相比,鋼筋混凝土切割技術對工期要求緊迫、環保要求高,以及一些大型混凝土結構拆卸、切割的工程,具有非常明顯的優點。

3 切割拆除技術在某工程中的應用

        堯坊人行天橋位于京福高速公路K408+000樁號處,橋長42m,橋面凈寬4.5m,全橋為現澆鋼筋混凝土結構。橋型型式為單跨鋼筋混凝土板拱,主拱凈跨32m,拱上設4道腹拱墩,兩側橋臺為重力式橋臺。因新建的鷹瑞高速公路與已建成的京福高速公路部分路段并線,該橋需要拆除后新建。
由于該橋跨越已建成的京福高速公路上,施工時要求不能影響車輛的正常通行,所以對拆除的工期、震動、落石及施工安全提出了很嚴格的要求。如沿用傳統的風鎬和爆破拆除,則工期較長,且無法解決對車輛行駛安全產生的影響。

3.1 施工前的準備

        (1)拱橋的拆除具有一定的復雜性,在拆除過程中一定要注意拱橋自身的水平推力對拆除過程的影響,所以在拆除過程當中要充分考慮,在拱橋拆除拱上建筑的過程中,要遵循“同時、同步、對稱”的原則進行,切不可盲目拆除,引起不良的后果;
        (2)設備及工作人員到位,保證機具處于良好狀態,以及備好符合標準的380伏60kw以上電源和充足的水源;
        (3)做好防護設施,工地周圍設置圍檔,設置好安全警示標志, 在靠近行車通道的一側及橋下用安全網做好防護,防止混凝土塊掉落到行駛的道路上。并派專人負責觀察過往車輛的通行及安全事項;
        (4)橋下安裝好足夠強度的腳手架,并采用加楔形墊塊等方法加上一定的預頂力;
        (5)拆除橋梁除混凝土外的其它物品;
        (6)測放切割線,按施工組織設計規劃進行先后切割及吊裝次序,保證施工有序進行。

3.2 交通組織方案

        為保證京福高速公路正常的交通通行,在上行線(南昌至福州)和下行線(福州至南昌)均保留超車道正常通行,從路面中間超車道虛線開始向橋臺方向搭設支架,超車道部分設置門洞,凈空保證在5.5m以上,并在門洞周邊的支架上安裝明顯的警示標志。

3.3 施工安全措施

        (1)按高速交警及路政要求,封閉行車道,設立安全警示標志,并派專人進行交通維護。在超車道支架門洞部分設立能顯示出門洞輪廓的霓虹燈,以便夜間駕駛員判斷出車輛通過的空間范圍。
        (2)在拆除區域進行圍擋,超車道頂部用防護網封閉,防止切割過程中混凝土塊掉到車道上。

3.4 橋梁拆除方案

        經查閱原橋的設計圖紙,確定橋梁的拆除方案:先拆除橋梁二側防護網、伸縮縫等附屬設施,然后拆除橋面板,腹拱墩,分部拆除主拱圈,最后拆除二側橋臺及基礎。

3.4.1拆除設備

        ①切割設備:本工程采用一套Hilti D-LP32/TS32喜利得液壓墻鋸和三套WSS30繩鋸切割系統,配搭適當鉆石切割鋸片及鏈條,在不影響車輛通行的前提下完成拆除任務。瑞士Hilti鉆石切割系統具有輕便、高效、無震動、噪音低的特點,能適應各種不同環境的切割施工,靈活性大,適用于不規則造型物體、大面積及大體積物體、水下切割等。
        ②起重設備:采用二臺日本三菱重工輪式起重機,額定起吊重量50t,最大作業半徑20m,最小作業半徑3m,最大揚程42m。

3.4.2支架安裝 

        在擬拆除橋梁下安裝滿堂式臨時支架。支架兩側設寬度≮80cm的作業平臺。臨時支架采用直徑5cm建筑用鋼管搭設,為避免主拱圈在切割過程中由于自重作用造成卡鋸現象,所有鋼管頂部要頂緊拱圈底部,并按要求設立斜撐等。
        為避免鋼管受力下沉壓壞瀝青混凝土路面,在鋼管底部鋪墊鋼模板,在中央分隔帶基礎軟弱部分,采用厚鋼板并做基礎處理。

3.4.3橋梁切割施工

        ①橋面板及腹拱墩的切割:橋梁切割前,對確定的整體切割方案進行計算,對每塊切割混凝土的部分進行標識,設計好吊車應停放的位置。上、下行線對稱切割一側橋面板及腹拱墩,
切割順序見圖2;
        ②主拱圈切割:主拱圈的拆除是本次施工的難點,資料顯示,在主拱圈頂部左右對稱14.66m范圍內橋梁尺寸有加厚,最厚部分為1.79m,最薄部分為75cm,主拱圈全部C40混凝土數量為138.6m3,總重為332t。
主拱圈頂部加厚部分通過計算,橫向分成4塊,縱向7塊,計28個切割單元,見圖3所示,先切割1#-12#單元,再切割13#-24#單元,最后剩橋中心線處縱向25#-28#單元,此時,主拱圈縱向還未徹底斷開,切割前,要再一次對拱底的所有支架進行檢查,使支架頂部頂緊主拱圈底部。由于主拱圈切斷后,二側的主拱圈即形成了二個獨立的懸臂結構,懸臂端(即主拱圈切斷處)會產生微小的下沉,下沉的重力會使支架處于受力狀態。橋梁中心線橫向主拱圈26#-27#單元間接口的切斷,是施工的關鍵,在施工時,要密切注意混凝土是否有卡鋸現象發生,如有,則要停下來進行檢查,并用水準儀監控二側主拱圈是否有較大的下沉,防止傾覆事故的發生。本次施工切斷主拱圈時,觀測主拱圈頂在切斷后,二側均有微小下沉(2mm左右),但隨后即趨于穩定,其他部分拱圈未發生傾覆及開裂現象。主拱圈加厚部分切除后,即可進行二側剩余主拱圈切割,每側分為12塊切割單元,按上、下行線二部分分別切割;
        ③橋臺及橋臺基礎的拆除:橋臺為重力式橋臺,
體積較大,橋臺及基礎混凝土數量為604m3,厚度均超過繩鋸的一次切割深度,考慮到橋臺及基礎配筋較少,采用PC200型的炮錘拆除;
        ④混凝土的清運:每一塊混凝土切割單元切割時,均用二臺吊車在橋二側位置用鋼絲繩進行保險固定,混凝土切斷后,再先甩到橋二側空地上臨時堆放。吊車的位置要根據切割的單元位置始終在行車道內進行移動,起重時一定要注意吊車起重臂的角度,不能出現超出起重重量的情況。混凝土塊全部切割完成后,再集中用吊車配合平板車運到場外進行集中,用炮錘分解。
該工程自進場施工準備到全部拆除清場,僅用了20天時間就全部完成,達到了預期的施工效果。

4 結 語

        采用切割拆除法拆除結構物,在很大程度上可以滿足快速、安全、低污染的要求,因此,該方法必將
在以后的建設中得到廣泛的應用。

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