老桥拆除安全管控
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浅谈老桥拆除安全管控
摘要:老桥拆除安全风险高,只要有针对性的选择经济可行施工技术和专项安全方案,并落实各项技术和安全管理措施,就可以安全地拆除任何结构形式老桥。
关键词:老桥拆除;安全;管控
随着我国经济发展的日新月异,公路交通和城市建设也高速发展,公路和城市道路的标准和等级不断提高,很多桥梁因建设时间长或满足不了现在交通要求,需拆除老桥重建新桥。各种结构形式老桥拆除越来越多,老桥拆除过程安全问题凸显出来。拆桥和建桥是两个截然不同的两个过程,拆桥是建桥顺序的逆向实施,存在诸多不确定安全风险和非常规的操作,尤显拆桥现场安全管控的重要性。结合某船闸一、二线船闸老公路桥拆除施工,浅谈拆桥现场安全管控的几点体会。
1.拆除老公路桥概况
拆桥方案是拆桥成败的关键,安全可行性、经济性反映方案优劣,通过专家审查会审查的拆桥技术方案和拆桥专项安全方案才能实施。
一线船闸老公路桥建于上世纪六十年代,上部结构为
17.5m+27.5m+17.5m变截面肋梁桥,边跨为悬臂挂梁结构,桥下为泗阳一线船闸,拆除桥梁时必须保证船闸安全及其正常运行,施工难度大,是本项目桥梁拆除施工难点之一;二线船闸老公路桥建成于1988年,上部结构为简支t梁桥,桥下为泗阳二线船闸,跨船
闸t梁跨径30米,拆桥时需要保证船闸安全及正常运行。
二船闸公路桥拆除相对顺序为:拆除二线船闸老公路桥——挖除一、二线船闸之间路堤——拆除一线船闸老公路桥。根据现场施工条件,一、二线船闸老桥拆除时采用150t架桥机为主梁吊装设备,其优点是吊装主梁时不占用航道,不影响船闸正常通行。
2.二线船闸老公路桥拆除施工
(1)二线船闸老公路桥上部构造为2×30m+2×20m预应力混凝土简支t型梁桥,拆除时需采取可靠合理的安全防护措施,具体可在桥下悬挂防护网,桥下通航净空大于8m以满足设计通航净空7m 的要求。(2)上部结构主梁为简支t梁,结构简单,考虑拆桥施工过程中不能影响船闸正常工作,采用100t吊车配合架桥机的吊装设备,拆除顺序为安装t梁的逆序。t梁在拆除时(以30米跨t梁为例),运梁车停在中间5根t梁上,用两台100t吊车起吊边梁放到中间运梁车上(每片30米t梁约90t),运梁至一、二线船闸之间路基上破碎分解t梁。每孔边梁拆除完毕后,在最北侧20米跨安装150t架桥机,架桥机支腿放在已吊离的边梁支点处盖梁上,逐孔拆除t梁。(3)老桥拆除前先要在t梁翼板上开出人孔,以便于操作人员下到t梁内侧割除两片梁的连接钢板,横隔梁连接钢板用人工气割切断。还需要切割出吊装孔用以穿钢丝绳兜底吊装,拆除时需将两根主梁之间的纵向湿接缝采用合金圆盘锯切割分离。(4)因为t梁马蹄比腹板宽,t梁在吊装时,钢丝绳与腹板之间用木方垫紧,以防吊装过程中t梁失稳,钢丝绳与梁体边角接触处需
垫厚麻袋保护以减少钢丝绳磨损。(5)t梁在运输过程中容易倾倒,所以运梁车需要特制三角支架支撑t梁,为安全计,t梁运到一、二线船闸之间路基上就地破碎解体,碎渣通过施工便道运至钢桥拼装场地作为填筑场地垫层材料使用。
架桥机拆除二线船闸老公路桥t梁
3.一线船闸老公路桥拆除施工
3.1施工前准备
一线船闸老公路桥上部构造为17.5+27.5+17.5m变截面肋板桥,边跨为悬臂挂梁结构。一线船闸老公路桥边跨挂梁结构在主梁拆除后将失稳,在拆除主跨前必须在边跨设置临时支撑。
一线船闸老公路桥老桥拆除施工难点:老桥主跨跨越一线船闸,拆桥时要采取可靠合理的安全防护措施,确保船闸的正常通行和安全,主要措施是在桥下悬挂防护网。安全防护网采用一层细目绿网,其下为一层平网,防护网纵向用4道8mm钢丝绳兜底,老桥挂外侧两根21.5mm钢丝绳拉紧固定在老桥墩帽上,横向三道钢丝绳防护网下兜底通过手拉葫芦拉在外侧钢丝绳上,收紧葫芦可使防护网拉平,距老桥梁底1.5米,同时留出船闸通航净空高度。
架桥机吊梁时,主墩处没有架桥机支腿位置,为保证其正常安全工作,需要在主墩内侧搭设贝雷支架作为架桥机支腿工作平台,平台顶标高与主墩顶标高齐平。
3.2上部结构拆除
(1)栏杆拆除完毕,开始拆除桥梁主体结构,桥梁主体结构主
要采用切割吊运的方式拆除。
桥梁主体结构拆除顺序为:翼缘板→行车道板→横隔梁→主梁。桥面结构构件重量:翼缘板(顺桥向5.5米切为一块)10.4t,行车道板(顺桥向4.5米切为一块)13.5t,横隔梁(每根切为一块)3.5t。以上构件都采用金刚链条锯切割,50t汽车吊吊运。
单根主梁结构构件重量:中跨(24米)84t,单根挂梁(10米)19t,单根悬臂梁重量(8.65米)25t。主梁构件都采用金刚链条锯切割,150t架桥机吊运。
(2)桥梁拆除过程需对其进行截面计算以确定其安全性,主墩支点处截面c及跨中截面o计算图式如下所示:
(3)数据汇总
老桥拆除前自重对跨中o及主墩c处主梁产生的弯矩
(4)拆桥步骤
第一步:拆除中跨(bc)翼缘板
第二步:拆除两边跨(ac、df)翼缘板
第三步:拆除北侧挂梁(ab)行车道板、横隔梁、挂梁主梁
第四步:拆除北侧悬臂梁(bc)行车道板
第五步:拆除中跨(cd)行车道板
第六步:拆除南边跨(df)行车道板
第七步:拆除中跨主梁;
第八步:拆除北侧悬臂梁;
第九步:拆除南侧挂梁;
第十步:拆除南侧悬臂梁。
(5)在第四步拆除北侧挂梁后,跨中主梁截面o处产生最大正弯矩,考虑到下一步拆除中跨桥面板需要25t吊车桥上作业,吊车自重按200kn计算,最不利位置为吊车正好停在跨中截面o处,此时因为梁体自重及吊车自重产生的跨中正弯矩为:
mmax=3466.5+200×6.875=4841.5kn·m
第四步:拆除北侧悬臂梁(bc)行车道板
(6)主梁跨中设计弯矩计算:
fsd=210mpa,fcd=9.2mpa,as=20911.8mm2,h=190cm,b=65cm,设as=10cm,h0=h-as=180cm。x=fsd×as/(fcd×b)=210×20911.8/(9.2×650)=734mm=73.4cm<0.56×180=100.8cm
r0md=fsd×as×(h0-x/2)
md=fsd×as×(h0-x/2)/r0=210×20911.8×(1.8-0.734/2)/1.1=5720898n·m
=5720.898kn·m
拆桥过程中跨中截面产生的最大正弯矩为4841.5kn·m,小于主梁跨中设计弯矩5720.898kn·m,结构是安全的。
3.3构件拆除吊装
(1)桥面板及翼缘板等板块构件拆除前,先对将要拆除的板块件吊点处开4个d=8cm的圆孔,穿入钢丝绳,钢丝绳下端穿30cm 长φ20钢筋作为保险销,示意如下图所示:
(2)横隔梁切割前,先用钢丝绳将梁体捆绑牢靠,并用吊车收