沪通铁路蕰藻浜大桥水中墩拆除施工技术

贾琦

摘要：通过沪通铁路蕰藻浜大桥水中墩拆除施工，介绍该桥受既有航道、京沪铁路影响，水中墩拆除方案比选及绳锯拆除的综合技术。

Abstract： Through the demolition construction of the water pier of Wenzaobang bridge of Hutong Railway， the comparison and selection of water pier demolition scheme affected by existing navigation channels and Beijing-Shanghai railway and comprehensive technology of wire saw demolition.

關键词：水中墩；拆除；绳锯；邻近营业线；航道

Key words： water pier；demolition；wire saw；adjacent business line；channel

中图分类号：U445.55+9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）03-0109-04

1 工程概述

沪通铁路蕰藻浜大桥，位于既有京沪线原位，为京沪铁路线跨蕰藻浜航道的一座中桥，施工时需先修建双绕便线，线路拨接便线运营后除既有京沪铁路，然后原位修建新桥。拆除既有京沪线北邻京沪铁路（繁忙干线，平均5min一趟车）运营线，距离12.9m；主跨跨越蕰藻浜Ⅵ级航道，此航道为嘉定区主要航道，航道底宽30m，水深5.04m，航道底标高-3.91m，最高通航水位标高2.13m，实测现状水位标高1.13m。目前最大通航船舶1000吨，日平均上下水111艏次，货运量41850吨，昼夜通行。

目前Ⅵ级航道不能满足日常运营需求，需升级为Ⅲ级，需拆除既有京沪铁路桥，重新修建128m钢桁梁桥。既有京沪铁路以24mT梁+32m钢板梁+24mT梁形式跨越蕰藻浜II级航道，主墩位于河道中，基础为沉井。拆除墩身及沉井总计10.38m，其中水上3.45m（水面上50cm），水下6.93m。如图3、4所示。

2 外界条件

2.1 与营业线关系及相关要求

拆除的主桥墩距离营业线钢桥最近距离12.9m<30m，属于邻近营业线施工（见图6）。按照中国铁路上海铁路局集团有限公司邻近营业线文件要求，邻近营业线大型吊装及爆破作业，需要办理相关手续；在前期手续办理过程中，工务段要求，拆除工作距离营业线较近，严禁爆破作业、严禁倾覆半径覆盖营业线钢梁的吊装机械作业。

2.2 与航道关系及相关要求

拆除主墩位于河道中，主墩净距27.35m，水深4.43m（见图7）。根据《沪通铁路工程蕰藻浜特大桥通航安全评估报告》要求，通航通道宽度不小于27m，作业时不允许侵占航道，同时严禁填河及爆破作业，否则影响通航速度和通航条件，施工时，海事船进行现场警戒。

3 方案选择

根据中国铁路上海铁路局集团有限公司及上海市海事局相关文件及要求，如果采用钢板桩围堰，航道将会小于27m，影响航道净宽，不允许；采用静态爆破和筑岛施工，违反相关要求；采用驳船+破碎机凿除，水下及河底部分无法施工。

最后经过比选，并征求相关产权单位意见，决定采用金刚绳锯切割，控制切割块重量（小于25t）、中型吊车+小型浮吊，进行吊运的方案；严禁采用大型吊车，防止倾覆影响营业线。

4 施工工艺及方案

4.1 施工流程

办理相关手续→搭设平台→打孔→绳锯切割→吊运。

4.2 第一阶段施工

根据225t汽车吊装曲线，每块重量控制在25t以内。首先在拆除物上画线，标记切割块，然后在切割线的焦点位置钻1个直径108mm的工作孔，在切割块的上部位置钻2个直径108mm的吊装孔，最后用绳锯切割机分块切割顶托、托盘及墩身。切割拆除总重量为：187.3吨，切割分为9块，每块22吨左右，共计钻吊装孔18个，钻工艺孔7个。墩身侧面水平面切割线、钻吊装孔如图8、9所示。

切割和吊装顺序依次为：1#、2#、3#……至9#，按照序号切割吊装。在切割和吊装墩身两侧的砼块时，需要预先用吊机将砼块吊稳后才能切割至吊落，防止砼块失稳侧翻。225t吊机站位于河岸。

4.3 第二阶段拆除施工

施工需要预先清理河床沉井周围的淤泥至拆除切割要求的标高：-6.80m，采用挖泥/清淤船进行清淤，首次清淤仅为沉井水下切割做准备，清淤范围为沉井周围1m范围内，沉井边角局部挖泥/清淤船无法清淤到位的地方，采用潜水员高压射水清淤，以确保沉井切割的操作空间。

总体的切割方法：先在墩身的14.1m长度的纵向中心线方向根据沉井的空腔位置尺寸，切割三个尺寸为：0.8m（宽）×3.9m（长）×5.782m（高）的洞口，高度为墩身高度4.282m和沉井上部盖板高度1.5m之和，每个洞口的砼块分割为2块，每块重量：（0.8×3.9×5.782×2.5）t/2块=22.5吨/块。洞口切割完成后，潜水员可以根据方案的分割要求在水下水平切割线的位置钻切割工艺孔，切割分步进行，先切割水平方向的横刀，后切割垂直方向的纵刀，垂直方向的切割是将墩身和沉井整体切割。每块砼块的吊装点是布置在墩身水面上部位置种植直径40mm高强度化学锚栓2个，安装吊码。切割拆除二期墩身重量：232吨，沉井重量：452吨，总重量：685吨，切割为34块，平均每块20吨拆除切割区域如图10、11所示（红线为拆除切割线）。

墩身洞口砼切割和吊装顺序依次为：1#、2#、3#……至6#，依次切割吊装。

沉井钻孔、沉井切割如图12所示（黑色线为水平方向的单孔）。

切割和吊装顺序依次为：

第一：7#、8#、9#、10#底部横向水平切割，7#、8#、9#、10#纵向垂直切割，依次切割吊装；第二：11#、12#、13#、14#底部横向水平切割，11#、12#、13#、14#纵向垂直切割，依次切割吊装；第三：15#底部横向水平切割，15#纵向切割，切割吊装；第四：16#、17#、18#、19#底部横向水平切割，16#、17#、18#、19#纵向垂直切割，依次切割吊装；第五：20#、21#、22#、23#底部横向水平切割，20#、21#、22#、23#纵向垂直切割，依次切割吊装；第六：24#、25#、26#、27#底部横向水平切割，24#、25#、26#、27#纵向垂直切割，依次切割吊装；第七：28#、29#、30#、31#底部横向水平切割，28#、29#、30#、31#纵向垂直切割，依次切割吊装；第八：32#、33#底部横向水平切割，32#、33#纵向垂直切割，依次切割吊装；第九：34#底部横向水平切割，吊装完毕。

墩身、沉井纵向垂直切割如图13、14、15所示。

起重设备采用35t船吊将切割块吊至岸边，再采用吊车调离，依次按照先两边后中间的次序切割完成。

5 小结

①邻近既有线和航道施工，确保铁路、航道运营安全是关键；施工中绳锯切割充分考虑安全、实用、方便等因素，使用过程中安全、高效。②结合实际情况，水中墩切割，起重设备选项至关重要。③邻近营业线和航道施工，相关单位有效配合是保证安全的有效措施。④邻近营业线和航道施工，高效、安全的方案选择是核心。

参考文献：

[1]《铁路营业线施工及安全管理办法》（铁运[2012] 280号）.

[2]《铁路营业线施工安全管理办法补充规定》（铁总运[2014] 180号）文件.

[3]《上海铁路局关于进一步加强邻近营业线施工安全管理的通知》上铁安〔2015〕224号.

[4]上海海事大学出具的《中铁一局沪通铁路（第六标段）蕰藻浜特大桥通航安全评估报告》

[5]收集到的中桥竣工图、现场地形条件、地质、气象和其他地区性条件等资料.