浅谈绳锯法整体拆除既有跨线桥施工技术

(整期优先)网络出版时间:2017-04-14
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浅谈绳锯法整体拆除既有跨线桥施工技术

王金波

深圳市林润实业有限公司

摘要:本文根据实例进行分析绳锯法整体拆除技术,针对既有跨线桥不同的部位采取不同的拆除设备以及拆除措施,尤其是临时支墩的搭设方式以及箱梁切割的拆除技术,以供参考。

关键词:绳锯法;整体拆除;既有跨线桥;临时支墩;箱梁切割

一、工程概况

本次改造提升工程02标工程施工范围K6+857.46~K8+795。根据施工图设计,标段范围内现状跨线桥要求先行拆除。

跨线桥桥长733.84m,桥宽2x12.75m,桥下地面道路断面形式为:3.5m(人行道)+3.0m(非机动车道)+8.0m(机动车道)+31.0m(绿化带)+8.0m(机动车道)+3.0m(非机动车道)+3.5m(人行道)=60m。

标准断面及现场照片如下:

该跨线桥部分采用连续箱梁结构形式,分南北幅设计,现浇箱梁跨径布置为30+45+45+30m=150m,桥宽2x12.75m,为预应力混凝土等截面连续箱梁,结构高2.0m,单箱双室斜腹板结构,桥墩为独柱式桥墩;基础均为承台+钻孔桩形式。

箱梁为等截面连续箱梁,梁高2米,单箱双室,边腹板为斜腹板,中部腹板厚40厘米,在距横梁5米范围变厚至60厘米,箱梁顶、底板厚20厘米,在距横梁5米范围变厚至40厘米。端横梁宽1.8米,中横梁宽2米,箱梁中部截面钢筋混凝土结构净面积约6.96m2,箱梁距横梁根部钢筋混凝土结构截面净面积约12.95m2。

箱梁预应力采用纵向预应力布置,材料采用预应力钢丝采用270K级高强钢丝,高强度低松弛钢绞线,其中连续梁F1、F2、F4、F5、F1,、F2,、F4,、F5,为9-型,F3、F3,为12-型,顶板及底板纵向束T1~T6、B1~B4、横梁钢束S1~S4均为7-型。

锚具采用15-7、15-9、15-9P、15-12群锚体系。

三、机械设备配备

本工程采用瑞士喜利得DS-WSS3O绳锯切割系统,以达到安全快捷的钢筋混凝土拆除目的。

DS-WSS3O喜利得电动绳锯切割系统由D-LP32液压驱动装置、DSTS32机头、标准HiltiDSTS30驱动轮等组成,通过变换滑轮组件的安装。来适应各种不同条件的切割施工,灵活性大,适用于不规则造型物体、大面积物体、水下切割等。

四、施工方案

通过现场调查,综合考虑交通组织设计、现场安全状况,本桥南北两幅拆除分阶段施工,半幅桥梁拆除完毕后拆除另外半幅。

主桥上部结构拆除:对于XF13~XF14跨下河,先进行河中筑岛平台施工,再搭设临时支墩、拆除桥面系,然后采用喜利得混凝土切割机将箱梁分段分块拆除,利用180T履带吊对拆除物进行吊离,大型平板车运输场外破除。

下部结构拆除:下部结构采用喜利得混凝土切割机直接切割,100T汽车吊或180T履带吊吊离,大型平板车运输场外破除。

1、临时钢管支撑及支座锁定

在箱梁切割线投影下两侧各2m范围,机械挖除外运原状土,压路机压实,要求压实度达到90%,尔后填筑长×宽×高=12.6×4×0.4m的宕渣并压实,压实度达到93%;再立模浇筑12×3.5×0.3m的C30钢筋砼,用φ16筋网格20cm钢筋网上下各一层,在安装钢管立柱处预埋500×500×12mm钢板,钢板下钢筋网加密到10cm处理。

2、支架横向40b工字钢计算:

临时支架按最大梁段222.3T计算,每侧所受的力为222.3×10/2=1111.5KN,每侧40#工字钢横梁按照节点力计算,则每个节点力为1111.5/6=185.3KN。考虑施工时候产生荷载的不均匀分配,按1.2的系数考虑,则节点力为185.3×1.2=222.3KN。采用Midascicil建模计算,结构的自重程序自动计算。计算模型如下图所示:

故临界荷载=荷载×特征值=222.3×182.5=40569KN,每侧所受的力为222.3×10/2×1.2=1333.8KN<40569KN,能满足要求。

3、箱梁切割分块

顶板、底板分块尺寸如图确定,箱梁纵向每跨分三至五段,每段横向分三块,横梁部分单独切割。经查阅原竣工图纸结合分段分块设计计算,横梁块体重量为83T和99.4T,梁块重量为45.1~82.4T。

横梁采用捆绑吊装,如下:

五、箱梁拆除

1、主桥梁体切割前准备工作

(1)、向交警部门报告商请具体的施工时间,根据确定的交通组织方案,禁止该路口南北方向通行。经业主多次专题协调,目前交通方案已得交警支队同意,交警大队正在配合交通设施和智能交通专业公司对交通组织道路运营的完善。

(2)、查阅原桥竣工图,查明原桥的预应力钢束布设情况,并做上明显标记,用红油漆标明切割线。

2、预应力释放

预应力放张前,支撑设施必须搭设并验收完成,且在顶板左右室开人孔,技术人员进入箱内,按照设计图纸对所有顶板、底板、腹板预应力钢绞线进行编号标记,并对操作人员进行现场施工交底,熟悉预应力切割程序。

释放横梁预应力束,沿顶、底板横向割除锚头释放梁端顶板、底板、腹板预应力束,应力释放由中间向两侧对称进行;

预应力切割安全措施:切割时切割机将顶、底、腹板锯齿块预应力束在锚具前端切断(见下图),采用左右对称、纵向同步单根进行切除,顺序由内到外逐束放张应力,完成预应力放张。预应力切割过程中非工作人员应远离切割区域。

预应力释放,结构稳定后,快速实施拆除施工。

3、箱梁混凝土拆除

混凝土切割采用金刚链式锯条切割机,切割从上往下先横向后纵向切割。

切割时切缝要稍微外斜,保证混凝土形成上大下小的楔块,既保证切除块体自重下不会坠落,又降低吊装阻力。混凝土切割过程中,注意观测支垫点位的稳定情况,防止梁段的突然断裂造成对支垫位冲击受力过大出现意外,分块混凝土采用150t大型平板车整体运出场外破除。

(4)拆除顺序

在主桥边跨相邻跨的引桥简支梁拆除完成后,由于每块梁体四点稳定支撑,可从西到东依次拆除。

结束语

绳锯法优点是具有静力切割振动小、噪声低、污染小、高效、可连续作业、不受切割体大小和形状限制、可任意方向切割、切口平直光滑等优点。在钢-砼混凝土结构中,运用绳锯法进行整体拆除具有更加广阔的应用前景

参考文献:

[1]田山坡.钢筋混凝土桁架拱桥安全拆除的方案研究[J].山西建筑,2009,35(5):280-281.

[2]梁红凯.张寨-黄河大学分离式立交桥拆除施工及保通方案[J].建筑材料与装饰,2007(9).