工业园区老桥拆除方案.doc
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1、园区东延一期工程东端两联箱梁及墩身拆除工程方案 两联箱梁及墩身拆除工程施工方案一、编制说明(一)编制依据1、工业园区东延一期工程东端两联箱梁设计图纸2、东南大学建筑设计研究院桥梁研究室的高架桥维修加固工程图3、沪宁高速上跨桥拆除设计方案4、江阴锡澄高速跨江阴市区桥拆除设计方案5、工业园区东延一期工程现场答疑纪要(二)基本概况本工程为工业园区东延一期工程东端两联及墩身拆除,两联箱梁共计232m(332+434)。箱体为等截面三室四腹板箱梁,桥宽18.5m(两侧翼缘板各2米宽,箱梁为倒立梯形:上侧宽度为14.5米,现场宽度为14.1米)。75#墩至81#墩拆除至承台以上,并保留承台以上部位原桥梁内
2、的2米主筋。二、拆除方案(一)总体拆除方法此次桥梁拆除,其重点是要保护老桥74#墩,在拆除过程中,防止所拆除的桥梁下落时反向冲击老桥74#墩,以及75#-81#墩承台,同时桥下管线应予以保护。根据老桥结构形式及所处市区交通通行情况,以及我部拆除桥梁的成功经验。对于该座桥梁的拆除,采用以下方案。采用部分切割吊装配合长臂拆桥机械破碎的方案,该方案是提前在箱梁底部安装规定间距的贝雷支架,并用竹笆作防护材料对74#墩的外观进行保护。用凿岩机把高架桥上的铺装层、两边混凝土防撞墙、中间混凝土隔离带进行拆除。在高架桥外侧搭设钢管维护脚手架后,用凿岩机在桥上分块拆除两侧翼板,翼板拆除后采用凿岩机在桥上破碎箱梁
3、的上顶板与下底板,拆除上顶板与下底板时离74墩保持一定距离,保证破碎后的混凝土垃圾掉下时不损伤74桥墩。然后采用金刚石链式切割机将老桥与待拆除的桥梁之间分离,用大吨位起重吊机配合吊装至桥下,用凿岩机破碎清除,切割距离在5-10米左右,用长臂拆桥机,沿开口端向立交桥尾端进行破碎拆除,直至普通凿岩机能够拆除为止。1、通过预先搭设支架,防止箱梁破碎预应力释放后桥梁塌落,拆除时安全可靠。2、将拆除的桥梁与保留的桥梁之间,通过切割进行分离,确保老桥及桥台不受破坏。3、在箱梁内预应力索断开前,对桥上的设施进行拆除,可以减轻箱梁自重荷载,确保桥梁拆除安全可靠性。4、预先对桥梁上部设施拆除可以与桥下支撑架搭设
4、同时施工,对工程按期完成提供保障。(二)总体施工部署1、目标管理(1)工期目标工期为一个月。(2)质量目标不对保留结构物及周边建筑造成任何损坏。(3)安全生产目标无生产安全事故。(4) 文明标化现场目标标化现场,服从总包单位统一安排。(三)施工总体规划1、总体安排根据项目部规定,对拆除项目在实施总网络控制的前提下组织施工。对各工种作业安排有计划有步聚、流水作业的施工方法,合理安排机械、材料设备的进场,满足整个进度计划的需要。2、施工准备(1)现场准备A、由于桥梁位于市区主干道,往来通行车辆和人群较多,桥梁周围绿化和景观设施完善。施工队伍进场后在有关部门协调下,与各相关部门积极沟通,为桥梁拆除提
5、供便利。B、高架桥拆除支架和围档搭设前将拆除方案报至所辖路段的交警、路政部门,积极征求他们的意见和建议,对交通管制方案进行完善和补充,并取得他们的支持和帮助,按批准的方案付诸实施。C、对拆桥区域范围内的摄像头、电线、电缆、光缆、路网设施进行移位。桥下施工区域内有窨井时,做好标示,并采用覆盖的办法用竹笆、土袋或钢板保护井盖防止损坏。D、拆除前将立交桥下绿化带,植物迁移完毕。施工围档采用钢质脚手架扣件和3.0米高彩钢板设置,围档上张贴悬挂醒目告示及警示标志,施工区域入口处,派人值守,严禁无关人员和车辆进行施工场地。E、在施工围档内搭设高于桥面0.5米,长与拆除桥相同的脚手架支撑、上挂防护密网,严防
6、桥梁拆除时碎石飞出施工区域,主要对施工区域外的各种管线、绿化、行车及行人进行保护。F、在封闭处设置标志、标牌,并用3.0米围挡封闭施工区域,禁止一切行车车辆等通行。G、准备好保护老路面的2层彩条布、土袋、竹笆和搭设支架的贝雷、方木等材料,并运至施工区域。施工机械人员安排到位,一旦中断交通,立即安排作业班组进行施工。H、拆桥前联系好混凝土废渣运输车辆,并经交警部门核发通行证,运输时覆盖。对遗弃废渣的堆放场进行多联系和考察,确定拆桥废渣倒渣地点。(2)技术准备根据高架桥箱梁的截面尺寸计算整联的上部重量,按照该桥提供的地质资料,进行支架的力学计算。包括贝雷桁架的弯距和剪力验算,确保主孔拆除的稳定性和
7、安全性。同时,对该地面进行硬化处理。A、对切割块件标示计算。B、查阅原桥竣工图,熟悉原桥结构状况。C、查明原桥的预应力钢束设置情况。D、根据施工方案,编制各分项工程的技术交底。与各班组做好技术交底工作。E、根据总工期,编制切实可行的施工进度计划。(3)资源准备在本方案编制的过程中,我们就根据拆除工程规模和工期要求,同时着手组织、动员、安排施工机械、人员和材料进场的一切事宜。(4)设备资源准备轮胎自行式大型设备,如汽车式起重机、装载机和交通车辆自行到达施工现场,其它大型设备如造岩机等以及其它施工机具,采用汽车运输至施工现场。(5)材料资源准备根据施工组织设计,对本工程施工中所用的材料进行计算统计
8、,并一一落实。(四)主要工程项目的施工方案、施工方法1、施工方法(1) 74#墩,上部箱体距离74#墩5m范围内采用切割吊装进行拆除;(2) 剩余箱梁梁体部分拆除采用凿岩机进行逐孔拆除;每孔的拆除由两侧向中间进行。(见拆除顺序平面图)(3) 75#81#墩台身,超过承台2m以上采用凿岩机进行凿除,2m以下采用小型空压机结合人工进行凿除,并保留2m主筋。2、施工工序(如图1所示)准备工作围挡、支撑搭设防撞墙、翼缘板拆除74#墩5米切割吊卸箱梁上、下板拆除箱梁腹板拆除桥墩与桥台拆除 图1 施工工序图3、拆除顺序平面图(如图2所示)41图2 桥梁总体拆除顺序图4、准备工作施工机械和人员提前进入施工现
9、场,在地方部门的配合下,提前将会影响到的通信、照明线路、地下水管等进行加固、防护。5、围挡、支撑搭设(1)围挡搭设根据标化施工现场要求,施工区域外围必须有封闭式围挡结构。行车道围挡高度达到1.8米,其余高度为2米。行车道侧围挡采用两根C型钢焊接作为骨架,用角钢焊接做成斜撑,迎面用夹心彩钢板满封;其余采用钢管扣件连接,并在立柱位置采用斜撑以加强立柱的强度。横档的外侧用彩钢板满面封闭,使施工区域与外侧道路封闭式隔离。为了确保桥面拆除机械破碎时对外界的影响,故在桥梁外侧搭设防护围挡,围挡采用焊接钢管扣件式连接,搭设两排脚手架,脚手架的高度高出桥面0.5米。围挡外侧用密目安全网满封,以防止破碎垃圾溅出
10、施工区域外。搭设结构见图3、俯视图见图4。图3 围挡搭设结构图图4 围挡搭设结构俯视图(2)贝类支撑架搭设74#75#孔下对连续箱梁进行辅助支撑,采用6道临时支撑点将34m跨径分段支撑。75#-76#采用每孔三道支撑点,支撑点的基础,先将原绿化带的种植土进行深挖至实土并夯实,再采用路基箱铺设作为基础。支架顶端与梁体的空隙用型钢和方木垫实,使其与箱梁底板密贴。各支点分布如下图5、图6所示。图5 74#切割处贝雷支架横断面图 图6 74#76#箱梁下部支撑搭设系统立面图由于74#-78#桥墩较高,搭设贝类支架层数为3-6层,为了确保支撑系统的稳定性,上下层贝类支架用跨式螺栓进行连接,连接方式如下图
11、7所示。图7 上、下层贝雷架连接图钢筋砼34m跨连续箱梁桥梁拆除贝雷架支点受力计算在34米跨箱梁中间搭设3-6组贝雷架支点,箱梁底宽为15米,搭设两片贝雷架长度为15米长,每片贝雷高度为1.5米,贝雷搭设3-6组四至六层高度,其余采用工字钢及方木进行调节高度。将拼装好的贝雷架用挖掘机拖到桥下支点位置,工字钢与贝雷之间用跨马螺丝进行固定,在顶面15米长的贝雷支架上等距离铺设辅助梁I20工字钢,将箱梁砼集中力通过辅助梁I20对称分解在贝雷支架上,由于贝雷支架整体拼装在桥下作为支点,无弯矩,主要对行架片的抗剪计算:A、因为行架片的抗剪能力受斜腹杆抗压能力控制,斜腹杆有拉、压两种杆件,以压杆控制计算。
12、斜杆几何长度L=702=99自由长度L=0.9999=89回转半径r=1.18长细比l=L/r=89/1.18=75.4查表得w0.66N斜杆wA=0.669.521.32100=171KN=17.1tB、行架片抗剪能力即等于竖杆抗压能力N竖杆wA0.819.5227321tC、 由于行架片的抗剪能力受斜腹杆抗压能力控制,所以在计算行架片的受力时应以斜杆来控制计算,箱梁一孔5米跨贝雷支点承受总的受力为:N总竖杆N斜杆9个竖杆2片贝雷折减系数0.917.1 t920.9277.02t363t/2=181.5t贝雷支架受力满足要求。D、计算一根纵梁工字钢:Mmax=1/8ql2 =1/81.2t/
13、m62 m=1/812/6002=540000.WZ= Mmax/= 540000./1700/2=317.643查型钢表选用I22b型工字钢作为门架纵梁,箱梁底板每60铺设一根I22b工字钢,WZ3253317.643选用工字钢型号受力满足要求。6、桥面、防撞墙、翼缘板拆除在搭设支架的同时,为加快桥梁拆除进度,首先进行桥面铺装层的拆除,用凿岩机分点松动,后用挖掘机打堆、装车运出。防撞墙采用凿岩机停置桥面上,炮头向桥梁中心方向分层凿除,并用氧气将连接翼缘板的钢筋割除。翼缘板拆除同样让凿岩机停在桥上,由外向内将混凝土破碎至翼缘板根部停止,形成一条切口,用另一台挖掘机配合从翼缘板的外侧向内勾住,凿
14、岩机破碎翼缘板根部,破碎结束后由于翼缘板的上下钢筋连接和挖掘机的配合工作,翼缘板不会造成下落情况,用氧气切除两侧连接钢筋,两台机械同时把翼缘板翻向桥上面,然后切割翼缘板与箱梁连接的钢筋,把拆除后的翼缘板运至安全破碎区进行破碎。在凿除区域中有专人值班,严禁非相关工人员和车辆及机械进入作业区。拆除方法见下图8所示。图8 翼缘板拆除操作示意图7、箱梁上顶板与下底板拆除上顶板与下底板拆除采用两台型号为225凿岩机上桥拆除,拆除时两台凿岩机按照先74#墩后81#墩的拆除方向顺序同时进行,先破碎箱梁外侧两腔室的上、下板,再交替拆除中间腔室。保留0#块和桥墩中间横隔板,在拆除腹板时一并拆除。此拆除方法既减轻
15、了桥梁自身荷载,又保证腹板梁之间的稳定性。上、下板拆除时,靠近74#墩5m内不破碎,采用切割吊卸法拆除施工。对凿除混凝土后裸露的钢筋及时用气割进行割断,混凝土废渣及割断后的钢筋自由落下,桥梁上部梁体重量逐步减少。做好清运工作,清运时,确保上方无混凝土废渣掉落,以策安全。切割其施工准备工作与机械破碎方案基本相同,只是贝雷支撑方案不同,采用切割方案时,切割端桥梁需满堂支架支撑,采用破碎的方案时只需部分支撑。如下图9、图10、图11所示。图9 主跨桥下满堂支撑图10 贝雷支撑切割吊装图(a)切割图 (b) 切割吊装图 (c)切割吊装图(d)切割吊装图图11 切割、吊装、破碎组图8、74#墩5米处切割
16、、吊卸(1)设备性能介绍A、130T起重机按照QY130K起重机按照其主臂工况载荷曲线分布图,水平距离10米、垂直距离21米时,配载20T时最大吊装重量为29T。人考虑到安全系数按照26T吊装重量对距离74#墩5-10m范围内切割吊装。起吊参数与尺寸如图12、13所示。B、金刚链式切割机切割采用日本consec公司hakken牌系列品牌钻切设备,由于使用金刚石颗粒作研磨材料,可以进行预应力钢筋砼的切割和拆除,具有无振动、无噪音、无灰尘、高效、安全、环保的特点。金刚石链式切割设备优点在于:1) 液压金刚石链式切割设备是金刚石链在液压马达带动下绕切割面高速运动研磨切割体,完成切割工作;2) 切割在
17、液压马达带动下进行,液压泵运转平稳,可以通过高压油管远距离控制液压马达,切割过程中的震动和噪音很小,切割物体能在平稳的情况下被分离;3) 切割过程中高速运动的金刚石链,采用水冷却,并将研磨碎屑带走,产生的液体可以收集处理,重复利用;4) 不限制切割物的形状和大小,可以任意方向切割,如对角线、竖向、横向等;5) 液压金刚石链锯切割速度快、功率大。hakken牌液压金刚石链锯切割速度为0.8m2/小时。DS-WS15绳锯机(图14)主要技术参数: 驱动轮:2280mm; 额定功率:15KW; 额定电压:400V-50/60HZ; 钢丝线速度:027m/s; 缠绳容量:最大9.2米; 设备重量:26
18、6/g; 外型尺寸:1560790930mm; 防护等级:TP65。DSM-10A型绳锯机(图15)主要技术参数: 驱动轮:600 mm; 额定功率:18.5KW; 额定电压:400V-50/60HZ; 钢丝线速度:027m/s; 缠绳容量:最大9.0米; 设备重量:150kg(主机)+190 kg(高压油泵) 外型尺寸:1370557(1840-2054)mm; 防护等级:TP65。图12 130吨全路面汽车吊工况藏荷曲线图(LTM130/Z)图13 130吨全路面汽车吊基本尺寸图(LTM1130/2)图14 DS-WS15绳锯机名称金刚石绳锯机 DSWS15型性能施工原理:用金刚石绳索液压
19、马达高速驱动下切割混凝土,最终实现一个较完整的静力切割面。优点:属静力多角度切割、高效、低噪音、安全、切割面平整、利于分离作业, 可连续作业。适用范围:对较大尺寸的混凝土构筑物实行大面积、大体积的整体分离。拟用部位、项目汉中门立交桥边跨、中跨切割本工程拟用台数3台专业操作人员3人/每台图15 DSM-10A型绳锯机名称金刚石绳锯机DSM-10A型性能施工原理:用金刚石绳索液压马达高速驱动下切割混凝土,最终实现一个较完整的静力切割面。优 点:属静力多角度切割、高效、低噪音、安全、切割面平整、利于分离作业, 可连续作业。适用范围:对较大尺寸的混凝土构筑物实行大面积、大体积的整体分离。拟用部位、项目
20、汉中门立交桥边跨、中跨、切割本工程拟用台数6台专业操作人员3人/每台(2)距离74#墩5m段切割吊装根据起重机的吊装重量,距离74#墩5m段范围共分11个块件,具体为:两侧护栏和翼缘板分为2块(一边一块,长5m),每块重量为11.2T;5m段分2个节段进行,节段划分为1.9m和3.1m。1.9m内有1.5m端横梁,重量较重,纵向分5块切割,每块24T;3.1m段为空室梁体,纵向分4块切割,最重块为23.3T,起吊重量均满足起重机的要求。切割分块见下图16所示。图16 74#墩旁5m分块切割图切割吊装顺序按图示块件编号,从小到大,逐步进行。先用混凝土钻孔机根据块件的大小和重心,进行钻孔作吊卸时吊
21、索的吊孔。在切割前,130T起重机对切割的块件进行预吊,预吊力等于切块件的重量。切割过程严密观察块件、梁体变形情况,发现问题,立即停止,分析原因后再进行下一步拆除工作。完全切割分离后的块件吊下放至地面,就地进行破除。在每个切割面的顶板及对应的底板各开四个100mm的圆孔作为金刚链式锯条通过孔,先进行纵向再进行横向切割。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,每个切割面由两台金刚链式切割机完成(见下图17)。图17 切割示意图切割过程中,实时进行支架观测,若出现异常情况,立即停止拆除,直至查明原因,确认无任何问题后,方可继续进行。需说明的事项:1) 从节段划分知,3.1m
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