施建波 马龙飞

摘要：相较于传统的切割技术，绳锯法静力切割技术的效率高，缩短了施工工期，且行之有效，在拆除的过程中无振动、噪音小、无灰尘。本文就绳锯法静力切割技术在拆除既有桥梁中的应用进行阐述，以供参考。

关键词：绳锯法；静力切割；既有铁路；桥梁；拆除

中图分类号：U273文献标识码： A

引言

目前，我国既有的铁路混凝土框架桥不能满足使用要求或修建年代久远不堪负重，必须进行拆除改建，这一类型的桥梁工程边界复杂，数量多，拆除的难度非常大，而且关系到铁路行车安全，本文对当前我国既有铁路桥梁的非爆破拆除方法进行全面研究，即绳锯法静力切割技术。

一、绳锯法静力切割技术概述

绳锯切割施工是一种先进的切割分离技术，专门针对混凝土结构的切割拆除。这种混凝土切割工艺过程是将带有金刚石锯齿的钢线由油压马达带动，进行切割时围绕被切割物高速旋转，切割机通过导向轮改变钢线方向，切割混凝土可进行任意厚度、任意方位、任意角度的改变。在复杂、特殊、困难环境下该工艺可切割(如水下、狭窄空间等)，且可随意控制切割件大小。绳锯法对需保留部分无振动无损伤，属静力切割，对环境无破坏，操作安全性高，具备技术可靠性和稳定性。绳锯切割法动力强劲，具有过载保护功能，已在技改和加固工程中广为使用，提高了切割能力和劳动生产率。

采用绳割无损性拆除方案对保留结构安全性及保护下部地基具有重要意义，其技术关键在于施工过程中正确实施施工技术工艺和合理地安排施工工序，另一方面在一定的作业层面上，不但其施工效率高，而且操作人员可大大减少，有利于综合经济效益的提高。

二、工程概况

鄞东南沿山干河下穿框架桥中心里程位于北仑线K160+535，框架轴线与铁路法线交角为10°,下穿铁路过水桥采用矩形框架结构，顶进法施工。框架轴向长度为8m，两端各带5m长的U形槽与框架主体同步顶进。框架断面采用5孔11m孔径的分离式框架，结构净高5.7m，顶板、底板、外墙厚90cm，采用C40钢筋混凝土。

施工时拆除铁路K160+552处一孔既有框架过水桥，待拆除既有框架桥净高5.5米，净宽10.5米，底板厚度65厘米，顶板厚度55厘米，边墙厚度90厘米。框架底板下为30厘米厚混凝土垫层。既有框架地基采用砂桩地基加固。框架两侧为浆砌片石桥台，桥台上部为钢筋混凝土盖板。

图1施工前老桥

三、施工方案设计

传统的钢筋混凝土构件的拆除施工通常采用：人工锤凿、机械锤打、风镐、液压破碎锤破碎、爆破等方法。以上方法将投入较大的劳动力及机械设备，施工速度较为缓慢，破碎质量不理想，而且对下部地基产生较大的扰动。

混凝土绳锯静力切割技术特点：低噪音、无污染，机械化程度高,操作人员数量少，无损性，比较适合铁路既有线施工。

（一）、拆除总体思路

总体拆除思路为：先拆框架顶板，再拆东侧边墙；再拆除西侧边墙。

主要施工方法：附属结构及护栏采用人工加机械拆卸；静力切割框架，用吊机预提、吊装下放至线路外实施破碎，切割物就地或转运到指定场所进行破碎。

图2采用D24便梁架空线路

框架拆除采用绳锯法切割，即用绳锯法静力切割技术切割框架截面，然后吊装破碎。在切割、吊装时进行驻站防护和现场“一机一人”防护，为保障既有铁路行车安全，每5分钟与驻站联络员联系，掌握列车通过情况。进行截面的切割，然后进行下吊、破碎，破碎混凝土运至指定地点堆放。全桥拆除施工流程见图3。在整个拆除施工过程中，施工阶段需要重点关注并采取相应安全防护措施的主要包括：预应力解除施工，翼板及护栏拆除施工，箱梁切割施工，其他重、难点工艺施工等。

（二）、拆除顺序的确定

确定合适的拆除顺序，分析待拆除桥梁的结构特点。选择合适的施工机具及拆除方法，根据安全文明环保、费用、拆除顺序、工期及现场实际情况，完成拆除工作。

框架桥拆除主要考虑剩余结构稳定性、分解后铁路线路稳定性。初步设想为先拆框架顶板，再拆东侧边墙；再拆除西侧边墙，最后拆除底板。

框架拆除施工计划作业时间

框架拆除主要施工机械

（三）、安全防护措施

a）切割前扒空框架顶所有道碴，确认旧框架与便梁已经完全分离，切割链条不能与便梁主梁有摩擦，保持有足够的空间。安装切割机械时应保证便梁在动载的作用下，也不会受到影响，作业人员戴好安全帽，穿好黄背心。 要多处派人监护，掌握砼块的稳定情况，砼块掉下时候的附近禁止站人。

b）在既有铁路上空进行拆除时，安全防护人员应分工明确，并由专人指挥。铁路防护人员必须为责任心强、具有安全生产知识、熟知防护方法、身体健康、经过培训考试合格的职工。施工中，应严格按审定的拆除方案作业，随时掌握拆除进度，监督施工人员执行各项安全规定，消除不安全因素，并保持与防护员之间的联系。

c）项目经理为施工负责人，项目经理、施工把关人员、监督员到场方可作业，驻站联络员要时刻与工地防护员联系，应每隔3—5分钟联络一次，及时掌握工程进度和安全情况。如工地出现突发性事故，驻站联络员要及时果断办理区间封锁手续，进行及时封锁。施工负责人接到封锁命令后及时进行封锁防护，坚持“先防护，后处理的原则”，尽快组织抢修，开通线路。

d）工地防护员接到驻站联络员发出的预报、确报后，均应立即登记并通知现场作业人员。同时应加强警戒，注意了望，监视来车与工地情况。无论是开工、收工均应及时告知驻站联络员。

e）在桥面上架设临时安全护栏、安全网等安全防护设施，在桥面严禁无关人员逗留，施工机具使用完后，及时撤离桥面。

（五）、绳锯法静力切割工艺原理

钢筋混凝土切割是对混凝土构件利用绳锯法需要拆除的部位将钢筋混凝土切断，不断重复切割，直至该部位切透为止。与此同时，采用水冷却，既是切割设备降温需要又是降低噪声、防粉尘的有效保证。

表1传统分离拆除法与金刚石绳锯切割拆除法比较

四、桥梁切割施工

切割施工采用了国内最先进的液压金刚石绳锯法静力切割技术进行施工，来确保快速、环保、安全地拆除该既有桥梁工程。切割过程中的噪音和震动小，高速运动的金刚石绳索采用水冷却进行冷却，切割时能够搜集处理出现的液体，无污染。

（一）、切割施工前准备工作

a）根据已确定的切割方式安装绳索，按一定的顺序将金刚石绳索缠绕在主动轮及辅助轮上；b）固定绳锯机辅助脚架及绳锯主脚架用M16化学锚栓固定；c）切割在切割前进行试转和空转金刚石绳锯机，确定水源供应、设备运转正常的情况下，方可进行切割。

（二）、切割施工操作及注意事项

a）在切割前，看是否用损坏和不能使用的情况，应认真检查切割机的各个构件，如若发现，应立即更换；b）不能从锋利的尖棱处开始切割，有困难可以手动使用金刚石串珠绳将棱角削圆或磨圆；c）用膨胀螺栓或粗铁丝与箱梁相联，切割机具就位后，固定，为了避免发生危险，严防机具工作时移位；d）只有在确认金刚石串珠绳能非常顺利和只有在用手将金刚石串珠绳绷紧的活动时，才能启动机器。机器启动时要尽量缓步启动；e）在切割时，必须在切割区域设置防护设施，在与切割片或切割链的一条直线上禁止任何人员站立，防止飞出的混凝土块击伤；f）经常精心检查主动滑轮，是否在一条线上的转动轮和整个切割平面。在长距离切割时，金刚石串珠绳的强度和所出现的微不足道的扭曲和偏差肯定会影响它的效率；g）切割时会产生磨削力，所产生粉尘再与水混合，并会磨损接头,因此它的断裂负荷之前就必须更换接头,并且要适当地控制住接点；h）如果金刚石串珠绳正常拉断，终端部分会受到撞击，这部分绳不可避免地会产生变形，一定要换掉这一部分，因为这一段绳在切割工序中不能正常旋转，并且带来更多的薄弱点还会影响绳的其他部分；i）在切割时，切割人员要密切注意混凝土块的变化情况，一旦发现有异常现象，必须马上停止切割，关闭切割机；j）切割和吊装砼块施工时，必须设以明显标志，应和桥下施工错开作业，桥下应有专人看守，防止坠物伤害；k）为了防止操作人员接近边缘，护栏切割完后，在箱梁顶板边缘50cm处设置通长的防护栏杆；切割时应随时用水将桥面水泥浆清洗干净，防止滑倒。

结束语

总之，通过本工程的实施，表明绳锯法拆除既有桥梁施工作业速度快，切割件切口平直光滑，吊运方便、噪声低、无震动、无粉尘、无废气污染，具备技术稳定性和可靠性。在今后的立交改造施工中，采用绳锯法拆除既有铁路桥梁，具有一定的推广价值。

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