高桥墩局部切除新技术

2010-09-02徐华轩

铁道标准设计 2010年7期

关键词：楔块手持式桥墩

徐华轩

(中铁十六局集团有限公司,北京 100018)

高桥墩局部切除新技术

徐华轩

(中铁十六局集团有限公司,北京 100018)

对于铁路或公路桥墩特别是高桥墩,由于种种原因需要局部拆除时,以往多采取控制爆破的方法解决,该方法会对需保留部分造成破坏,从而存在质量、安全、工期和经济等方面的问题。现介绍一种新的切除技术,既安全快速又经济实用。重点介绍这种切除新技术的工作原理、施工方法和高桥墩切除实例。

高桥墩;切除;打眼;裂缝;倾倒

桥梁建设过程中,多种原因如设计方案调整、拆旧利旧、旧桥拆除、质量事故等,都需要对局部桥墩进行拆除。因桥墩拆除是局部而非整体,如采取控制爆破的方式进行拆除,则不能保证拆除部位以下部分的桥墩完好无损。针对该问题,结合现场实际,采取“混凝土分裂机分裂法”,既能拆除需要拆除的部分,又可以有效保留需要保留的部分。

“混凝土分裂机分裂法”是非爆破方法,该法使用专用设备混凝土分裂机在桥墩预定位置先对混凝土进行分裂或切割,然后用卷扬机或其他设施拉倒分裂面以上部分的墩体。采取这种分裂切割方法,已成功分裂切除多个桥墩,切除部位至墩顶高度数米或数十米不等,其效果深受有关方面的肯定。现将该法的工作原理、施工方法和工程实例介绍如下。

1 混凝土分裂机的工作原理

混凝土分裂机是利用楔块原理(图1)和混凝土抗拉强度低的特点,在液压系统作用下,将中间楔块承受的轴向力(F)转化为反向楔块的径向力(P),使混凝土结构处于易于破坏的受拉状态,从而达到使混凝土结构破裂的目的。

2 混凝土分裂机的组成

图1 楔块原理

混凝土分裂机由 3部分组成：动力源,液压管和手持式工作机。动力源将一个小型液压系统与动力系统复合在一起,主要为手持式工作机输送动力;液压管是液压动力输送到手持式工作机的路径;手持式工作机是分裂机的工作部分,它由楔块、反向楔块和操作手柄组成。分裂机的组成见图2。

图2 混凝土分裂机组成系统

3 施工工艺

现场勘察—确定拆除方案—钻孔—在孔中放入液压分裂机的手持式工作机—分裂混凝土—扩大混凝土分裂效果—采用其他方法配合进行混凝土分离—用卷扬机等设施将欲拆除部分的墩体从原墩体上拉下。

4 工艺特点

混凝土分裂机给施工提供了一种有别于传统、效率较高的混凝土结构物拆除方法,在某些特殊工程施工中,它完全可以作为主要施工设备完成施工任务,它具有如下特点。

(1)工效高。由于混凝土的抗压强度很高,但抗拉强度却很小,通常只有抗压强度的十分之一。所以,要将一个混凝土结构破坏掉,从理论上来说,从内部将其结构破坏,比用外力将其击碎的效率要高得多。混凝土液压分裂机正是利用这一特点来工作的。在实际使用中,该设备有过很高的工作记录。

(2)设备小,使用方便,操作灵活,维修保养简单。

(3)由于是静态分裂,施工中无噪声、无粉尘、无振动。

(4)在工程成本方面,具有明显的优势。

5 混凝土分裂孔的一般设计

一般情况下,混凝土分裂孔的设计参数为：孔径 φ=46mm,抵抗线 W=100mm,孔距 a=500mm,排距 b=300～500mm,孔深 L＞650mm,分裂时从下向上扩展。

6 桥墩局部拆除实例

6.1 桥墩概况

某钢筋混凝土桥墩高 54m,墩身水平截面为矩形,截面尺寸为长 6m、宽 3.5m。桥墩修筑完成后,根据需要,要对该墩上部的 17m部分拆除。为了尽可能减少损失,拟从该墩37m处切除上部17m部分,并保留下部37m部分。如采取爆破法,对保留部分能否完好无损无把握,经再三研究后确定采取混凝土分裂法切除。