APP下载

跨既有高速公路斜腿刚构桥拆除施工技术研究

2019-09-10赖超华廖伟

西部交通科技 2019年8期
关键词:拆除改扩建高速公路

赖超华 廖伟

摘要:文章结合柳州(鹿寨)至南宁高速公路改扩建需要拆除的两座跨线天桥工程特点,提出适用通车环境条件下,可有效实施的快速、安全拆除刚构梁桥的方法。依据具体跨线桥结构和现场交通环境,确定桥梁分跨拆除顺序以及调运方案,同时合理利用拆桥顺序对高速公路进行交通管制,保证桥下交通顺畅,可为相似工程提供借鉴。

关键词:高速公路;改扩建;跨线桥;拆除;刚构梁桥

中图分类号:U445.4 文献标识码:A DOI:10.13282/j.cnki.wccst.2019.08.024

文章编号:1673-4874(2019)08-0089-05

0引言

高速公路的改扩建往往涉及到跨线桥、分离桥等一系列附属建筑的拆除。在各种工程实践中运用较为广泛的有整体顶推法、满堂支架分割法、架桥机悬臂节段拆除法、定向爆破法、机械破碎法等。其中定向爆破法和机械破碎法在施工时震动幅度大,噪声污染强,现场垃圾清理作业时间长,并且作业时必须封闭交通,因此不适用于高速公路施工。高速公路跨线桥的拆除往往必须在不中断交通的情况下进行,所以在复杂交通环境下进行绿色环保的拆除作业是现今高速公路跨线桥拆除施工必须解决的问题。

1工程概论

柳州(鹿寨)至南宁高速公路改扩建工程中需要拆除两座跨线天桥,分别是上王汽车天桥(k1356+169)和平塘汽车天桥(k1357+633.5),两座桥桥型均为主跨25m斜腿刚构梁桥,高速公路主线下穿;单座桥长55m,主梁长49m,主梁底宽2.5m,桥面宽5.5m(桥面净宽4.5m),桥梁上构及桥面系总重550t。两座桥的拆除均采用整体切割吊装的方法进行施工。

2施工总体方案

结合桥梁的受力情况、现场环境,采用钢支撑代替斜腿受力、切割分块吊装拆除方案。在主梁跨中(中央分隔带)及主梁与斜腿连接部(应急车道上)搭设支撑支架,利用同步顶升技术顶升主梁,斜腿受力失效后将主梁受力转到支架和桥台上,斜腿刚构桥体系转换为连续梁,再利用绳锯分块切割吊运拆除。旧桥拆除顺序如图1所示,旧桥拆除分块后调运质量如表1所示。

跨线桥拆除工艺流程为:①施工准备机械设备进场,交通组织和转换→②搭设临时托换支撑支架层、翼缘板,减轻全桥恒载→⑨拆除护栏、防抛网、翼缘板,减轻全桥恒载→④桥梁顶升,斜腿受力转换为支架受力,逐步释放水平荷载→⑤斜腿失效后,斜腿刚构桥体系转换为连续梁→⑥连续梁跨中位置切断,半幅中跨(1号块)横向、纵向切割分块拆除→⑦半幅边跨(2号块)横向切割拆除→⑧斜腿及与连接部主梁(3号块)切割分块拆除→⑨半幅拆除完成转移到另外半幅,交通转换,同样方式拆除→⑩←所有支架及桥梁下构、基础拆除和现场清理。

3施工方法

3.1搭设支撑体系

半幅封路搭设跨中支撑支架、边跨支架,同时拆除桥上防抛网、桥侧指示牌和广告等。支撑体系如图2~3所示,其中标示了①、②、③、④、⑤号支撑体系的位置。

支撑体系中钢支撑均为双排,便于布置横向切割线,如图4所示。其中支撑布置空间模型如图5所示。在双排钢支撑体系之间用型钢设有纵、横向联系,使两排钢支撑之间联系成一个整体,用以提高钢支撑承载力。

在浇筑①号与⑤号钢支撑混凝土基础时,根据实际情况在合适位置钻孔,预埋长为2m的直径为Ф32mm圆钢作为地锚,分别用Ф32mm的钢丝绳与③号④号钢支撑设置斜拉带,以抵消拆除时斜腿对钢支撑的水平力。

3.2拆除桥面附属设施结构物

由工人使用扳手、撬棍、氧割等破拆工器具拆除旧天桥的防抛网、广告牌及标志牌等,拆除的防抛网、标志牌等材料堆放整齐,集中处理。

拆除封闭的半幅车道桥上的护栏、翼缘板等。由于附属设施重量较轻,且拆除时,对桥的影响较小,此时桥梁结构是安全的。护栏采用竖向切割和翼板分离,翼板根部采用竖向切割和主箱室分离,切割时采用35t的汽车吊装到桥下空地后集中转运至指定位置破碎,翼板切割前可采用汽车吊预吊,防止切割卡盘。切割方案为盘锯切割。

3.3桥梁顶升预压支架安装

在支架上各布置2台200t液压千斤顶,同时对主梁进行分级顶升,并监测支架的水平位移变化,斜腿部分于地面脱离5m即可停止顶升,缝隙位置采用临时钢板垫密实。经顶升斜腿支撑失效后桥跨结构变为4跨简支梁。如图6所示。

3.4上部构件拆除

桥梁拆除分块及切割示意图如下页图7所示,拆除顺序为①→②→③→④→⑤→⑥。

3.5半幅中跨拆除

半幅中跨拆除,分为一个节段,在翼板切割后第①部分长度取12m,节段重量为78.6t。考虑到吊装能力和施工要求,纵向剖分为两个断面,单段重量为39.3t,吊车摆车行车道位置,吊点距离10m,采用200t吊车起吊满足要求。

施工中先封闭左幅,利用右幅组织双向交通,在做好左幅拆梁安全防护后,开始主梁拆除工作。在主梁底部钻孔,利用螺栓和焊接将主梁临时与支架锚固,锚固位置为切割线位置两侧,同时在主梁上的合适位置钻出吊装孔。

在第②、第③支撑中部切割线位置横向切断,沿第①段主梁中部纵向切割,将主梁分割为两块。吊车就位,过混凝土吊装孔用钢丝绳兜住主梁,并使钢丝绳张紧稍稍受力,解除主梁与支架的临时锚固,分两次将①号块吊装拆除,如图8所示。

3.6半幅牛腿拆除

经计算第⑨段重量为66t,综合吊装能力,分两次拆除。用切割机沿牛腿与主梁连接部分切断,先拆除上部分主梁(40t),后拆除牛腿(26t)。吊车摆车在加宽段位置,吊点距离8m,采用200t吊车起吊满足要求。拆除支架,转至另外半幅采用同样方法拆除桥④、⑤、⑥部分梁体。

3.7基础及下部构件拆除

在上构拆除完成后开始基础下构的拆除施工。旧天桥下构主要为斜腿基础和桥台,两座旧天桥的下构均属于钢筋混凝土结构。采用防护围挡后,即可直接用炮锤式挖掘机或风镐进行破碎拆除。

4施工交通组织

K1356+169上王汽车天桥为斜腿刚构桥型,拆除时在中央分隔带及硬路肩上搭设支架,然后进行分块切割,利用吊车吊离拆除。各个拆除施工环节作业时需要占用高速公路,因此作业时须采取封闭半幅路面借用对向车道通行的交通管制措施。

利用k1354+700和k1356+550高速公路原有中央活动开口作为导改口,进行上王汽车天桥封闭半幅路面借用对向车道通行的交通管制。按照《公路养护安全作业规程》进行现场的标志标牌、警示灯、水马、路锥等临时交通设施布设,其顺序是:前方施工提示牌→限速牌→左侧车道数减少牌→导向牌→路锥→速度反饋仪→红蓝爆闪灯→路栏→解除限速牌。

当标志标牌、警示灯、水马、路锥等临时交通设施布设好后,在交警、路政的主导下进行封闭半幅借用对向车道通行工作。施工时交通布控管制图如图9所示。

每段构件拆除完成后,移动现场标志标牌、警示灯、水马、路锥等临时交通设施布设至下一段需要的拆除的构件处。

平塘汽车天桥环境条件类似,因此同样使用此方法进行拆除施工。

5结语

针对高速公路改扩建工程在不中断交通的情况下拆除跨线桥的施工作业,本文提供了一种快速、有效、安全的拆除方案。根据实际桥梁结构和现场施工环境,确定了桥梁拆除顺序和作业方法,同时根据拆桥顺序对高速公路交通进行相应管制,并按规范要求设置好安全标志,确保施工期间交通通畅。本方案适用于跨线刚构桥,并且可推广至其它结构桥梁,能够节约资源,控制成本,在桥梁拆除工程中具有良好的实践意义。

猜你喜欢

拆除改扩建高速公路
为什么高速公路上不用路灯照明
高速公路改扩建方式与交通组织原则
山区二级汽车专用公路改扩建为一级高速公路桥梁加固利用的技术探讨
急倾工作面大采高液压支架拆除技术
“拆除”宫外孕这颗“炸弹”
高层预应力混凝土结构拆除及加固改造的应用技术研究
桥梁改扩建下部施工处理分析
轱辘心儿,高速公路上的猫