跨既有高速公路桥梁拆除的施工管理
2018-05-23齐德龙谢光辉
齐德龙 李 平 谢光辉
(中建交通建设集团有限公司,北京 100142)
随着我国交通事业的快速发展,因桥梁使用功能的改变或线路升级改造,部分桥梁需进行相应的改造,也有些桥梁需要进行部分或全部拆除。桥梁拆除施工是一项非常复杂的工程,具有高风险、高技术、高难度的特征[1]。但桥梁拆除理论研究难度大,且相对滞后;目前桥梁拆除相关的施工规范、规程尚不完善。尤其是跨既有高速公路,组织、协调、施工部署等相关的可参考施工经验较少。
1 工程概况
双积公路(又称火炬路)是环胶州湾四条环线之一的常速内环,起自城阳双埠,至胶南积米崖。胶州湾高速起自黄岛枢纽立交,止于双埠立交,为双向四车道,设计时速100 km。双积公路上跨胶州湾高速设跨胶州湾高速分离立交,角度为62°23′,净空6 m~8 m。
青(岛)连(云港)左线于改DK18+296,青连铁路右线于右改DK18+289.65与跨胶州湾立交交叉,角度依次为65°29′,70°20′。交叉点处路面高程依次为12.80 m,13.27 m。红岛动车存车场并行青连线北侧,与双积公路相交。该桥的高度无法满足施工及线路运行时对净空的要求,因而需将该桥拆除重建。
该桥全长574 m,宽2×13=26 m,结构为先简支后连续,共19跨6联。桥面结构为沥青混凝土面层,单幅横向布置4片预应力箱梁,柱式墩柱,肋板式桥台。第8跨上跨青兰高速公路,孔跨为45 m,设有防抛网。
2 拆除方案对比
2.1 桥梁拆除方案对比
目前桥梁拆除方法主要有控制爆破法、静态爆破法、机械破碎法、切割吊装法等[2]。各施工方法的优、缺点见表1。
表1 桥梁拆除方法对比表
2.2 确定拆除方法
遵循“安全第一,施工有序,平衡对称,化整为零”和“先上部后下部”的施工原则进行。
结合本工程实际情况,充分利用该桥附近场地开阔、桥梁高度较低的客观条件,考虑到加快工期、节约成本、确保安全的因素,经评价对比,选定第3种方法,即采用机械破碎法。
3 拆桥施工方案
3.1 施工工期安排
总工期:24 d。
前期准备:3 d。
第一阶段:工期1 d,拆除第8跨桥面、箱梁,此阶段施工需短时间全封闭高速公路,根据施工计划,拟定23:30~5:30,封闭6 h。
第二阶段:工期20 d,拆除其他跨桥面、梁体及下部结构等。由于该阶段拆除施工不影响高速公路交通,对时间节点不需严格控制。
3.2 施工准备
为确保拆除施工过程人员、机械安全,同时保证快速展开、快速完成,需做好充分的准备工作,包括人员、物资、机械设备、交通协调等。
1)技术准备。
经调查,掌握桥梁的结构特点,了解施工区域内的管线设施、本桥及高速公路的交通情况。制定桥梁拆除方案及交通导改方案,并上报审批。
2)人员、材料、机械配置见表2。
表2 人员、材料、机械配置表
3)现场准备。
桥头桥尾设置围挡,并张贴悬挂醒目告示及警示标志,入口处派专人值守。
完成青兰高速公路两侧临时便道的修筑工作,以便拆除作业设备和车辆能够顺利、高效的进出作业现场。
第一阶段施工前,做好照明设施布置,必须进行试运行。将彩条布、竹笆、土工布等存放在临时便道两侧。自卸汽车装素土后停放在临时便道上。破碎锤提前进场,并现场演练。
3.3 跨高速公路跨的拆除实施步骤
3.3.1破碎拆除流程
拆除桥面防抛网→临时封闭高速交通→铺设垫层→破碎锤就位→拆除箱梁→清理废渣→清理路面、恢复设施→恢复交通。
3.3.2分步骤实施拆除作业
1)拆除桥面防抛网。
在高速封闭前拆除完成,先人工拆除钢网,然后采用气割设备切除防抛网的立柱钢管。
2)临时封闭高速交通(23:30~5:30)。
与当地交警及高速公路管理部门沟通确定封闭事项。交警等负责跨线桥两侧高速出入口的封闭及疏导交通工作。临时封闭后,立即在青兰高速公路距跨线梁两侧50 m,100 m处设置爆闪灯、防撞桶等设施,并安排专人站岗,以防误入车辆冲进施工区域。
3)铺设垫层(23:30~0:30)。
为保护青兰高速公路路面,封闭交通后,立即铺设垫层。首先在施工范围内的青兰高速公路路面上铺设彩条布,然后满铺竹笆,最后摊铺40 cm厚素土。
4)破碎锤就位(0:30~0:45)。
采用20台破碎锤(另2台备用)对称分置于桥跨的两侧。
5)凿除(0:45~3:45)。
本跨梁体共8片箱梁,约为677 m3,混凝土现浇层及沥青混凝土约175 m3,合计852 m3。
根据施工经验,破碎锤施工能力为70 m3/h,考虑施工时间为夜间,空间有限,要求高,按30 m3/h计算,本跨采用20台破碎锤同时施工用时为:
852÷30÷20=1.42 h。
1.42 h约85 min,即1∶25,凿除钢筋预计用时1∶00。拆除完成共用时2∶25,考虑工序衔接等因素,按3 h计算。
破除顺序为:护栏→箱梁边腹板→箱梁顶板→箱梁底板→箱梁边腹板。破除的每项作业都必须从跨中向两侧进行,且同侧破碎锤必须同步、对称进行施工。最后剩箱梁边腹板时,方可从跨中断开箱梁。
6)清理废渣(3:45~5:00)。
桥面、箱梁拆除完成,破碎锤撤场后,立即开始清理工作。采用2台挖掘机、1台装载机清理凿除产生的废渣及铺设的素土。
7)清理路面、恢复设施(5:00~5:10)。
人工清理土工布、竹笆、彩条布等,全面清扫路面,然后采用高压水进行冲洗。拆除临时照明、防护设施,安装中央隔离带临时拆下的波形护栏。待路面清理工作完成后,安装高速公路两侧的波形护栏,恢复道路原状,高速恢复通行。
剩余20 min作为机动时间。
3.4 其他部分
其他跨路面、箱梁及桥梁下部结构的拆除方法与中跨箱梁的拆除方法相同,由于不影响青兰高速公路通行,故不需高速公路封闭及严格的时间节点控制。
4 施工期间的交通组织
1)成立交通组织领导小组,全面协调、组织交通工作。
2)编制详细准确的交通封闭、交通导改方案,并报当地交通管理部门审批。
3)办理双积公路、高速公路交通临时封闭手续,批复后,在公众媒体发布关于封闭时间、路段的公告。
4)按照交通管理部门要求,在道路两侧设置限速等警示标志、标牌,告知通行车辆注意行车安全及封闭事项。
5)在桥梁拆除过程中,交通管理部门负责桥梁两侧高速公路出入口的交通管制,施工单位协助在施工区域前方200 m,100 m处设安全警示灯、防撞桶等交通引导、警示标志。
6)拆除作业时,设专人观察交通,有情况及时汇报。
5 安全保证及防范措施
为确保桥梁拆除过程的施工安全,应制定严密的保证及防范措施。
1)建立安全保证体系,责任到人,落实各种安全保证和预防措施。
2)施工方案明确安全技术要点和保证安全的技术措施。拆除作业前进行安全教育和安全技术交底。
3)拆除工作区应有明显标志,并设专人警戒,严禁与拆除无关人员进内。
4)正确穿戴安全防护用品,作业人员应戴安全帽;穿反光背心,穿防滑鞋,带工具袋。
5)拆除时,应有专人负责统一指挥,指挥人员应位于操作人员视力能及的地点,并能清楚地看到拆除的全过程。
6)强化照明管理,夜间施工要求做到照明无死角。
7)保持联络畅通,与各相关部门负责人可以及时进行联系、沟通。
6 结语
以机械破碎法为例,总结施工过程中人员、材料、机械设备配备,施工管理简述以及交通组织协调。跨既有高速公路桥梁安全、按时完成拆除,恢复交通,取得良好的效果。本文为同类桥梁拆除施工组织提供一定的参考和借鉴。
参考文献:
[1] 蒋洪涛.混凝土箱梁桥拆除施工技术研究[D].重庆:重庆大学硕士论文,2011.
[2] 李耀生.旧桥拆桥方案探析[J].城市道桥与防洪,2014(12):137-139.
[3] 周连荣.浅谈上跨现有高速公路预应力钢筋混凝土简支桥梁拆除施工方法[J].江西建材,2013(3):210-211.