城市主干道桥梁绿色拆除技术

汪品棋

中铁十局集团第三建设有限公司 安徽合肥 250101

随着时代进步和城市建设交通事业的发展，我国部分城市前期因历史原因造成城市道路狭窄，尤其是一些主干道的交通运输能力不足，已远远不能满足人们生活出行需求；同时，部分城市主干道桥梁因规划不足、施工技术、维修不足等原因造成桥梁使用功能老化，存在桥梁钢支座锈蚀、桥梁开裂、路面破损等严重的质量问题，有的甚至成为危桥，因此需要对该类桥梁进行拆除重建、扩建或进行加固处理等。而桥梁拆除，尤其是位于城市主干道上的桥梁拆除因受地形及生活等条件的限制，采用传统的爆破及机械破碎等方式易造成环境污染，给附近的居民生活带来极大不便。本文通过工程实例，对城市主干道桥梁采用金钢石绳锯切割的绿色拆除技术进行总结，为今后类似工程施工提供参考[1]。

1 工程概况

本工程西起章江大桥西侧引桥接地点，东至贡江大桥西侧，将章江大桥的改造全部纳入此标段中，全长约4.3Km。快速路主路采用高架和地面两种方式敷设，以京九路为界，以西采用高架形式，以东采用地面形式；其中，章江大桥两端起讫各一联桥梁需拆除重建。

2 桥梁拆除技术

2.1 总体施工方案

桥梁结构的常规拆除方法主要包括爆破法、静力爆破法、绳锯切割法、机械拆除法等。由于本工程地处赣州市中心城区，周围紧邻医院、学校、居民区，人员密集，交通繁忙。为降低噪音、降低大气粉尘及环境污染、减少对周边居民生活及环境的干扰，同时为减小对老桥剩余部分结构的影响，确定采用金刚石绳锯切割进行桥梁拆除具有非常明显的优点及优势，且能达到绿色环保施工要求。金刚石绳锯切割是金刚石绳索在液压马达驱动下绕切割面高速运动研磨切割体，来完成切割工作的。由于使用金刚石单晶作为研磨材料，可以对石材、钢筋混凝土等坚硬物体进行切割。液压泵运转平稳，并且可以通过高压油管远距离控制操作，所以切割过程中不但操作安全方便，而且震动和噪音很小，被切割物体能在几乎无扰动的情况下被分离。切割过程中高速运转的金刚石绳索靠水冷却，并将研磨碎屑带走。切割后的梁体通过汽车吊吊装，平板车拖运至指定弃碴场进行集中破碎处理。

2.2 主要施工方法

2.2.1围挡施工积极交通导改

按照本市交警支队批准的交通导改方案进行道路封闭，车辆绕行，场地四周封闭采用构件式围挡，现场安装并设施喷淋设施，交通安全警示标示、标志等。

2.2.2支架搭设及拆除

（1）主桥两端箱梁支架搭设。两联拆除桥梁采用碗扣式脚手架支撑，从上至下依次放置横向方木、立杆、横杆、底托、方木。立杆纵横向间距在梁底板范围内为60×60cm,步距120cm,在翼板处立杆纵横向间距为60×90cm。立杆高度选择120cm,立杆接头位置根据高度交错布设。支架顶上放置顶托,顶托上横向放置10×10cm方木，顶紧顶托将方木与梁底部顶紧。搭设完成后纵横向增加剪刀撑,横向剪刀撑间距为2.7m，纵向剪刀撑设五道,(每道腹板及两边各一道),搭设高度超过4m的应增加水平剪刀撑，水平剪刀撑间距2.4m一道；同时，支架与既有墩身采用钢管扣件进行固结，确保支架稳固。支架搭设前对地基进行换填压实，处理后地基承载力必须达到150kPa以上。浇筑15cm C20混凝土封闭层，防止场内积水、渗水而弱化地基。地面排水采用自然排水，通过雨污水井排入地下管网。

（2）箱梁主体分块切割及吊装。①箱梁分块切割。箱梁进行大节段切割分块，根据现场场地情况、脚手架的分布及吊车的吊装能力、平板车的运输能力进行分块。考虑到有2%的纵坡，箱梁切割起刀点设置在最高点。箱梁切割采用金钢石绳锯切割机进行，各切割面和锚头错开一定距离。切割时将切割断面分成左右两个区域，用绳锯锯条环包切割区，安装切割机和导向轮，同步进行切割。根据现场吊装设备能力、既有连续箱梁竣工图纸等进行计算，拆除桥梁切割分块如下：端横隔板位置宽度为90cm，每跨分为15个1.8m标准节段及1个1.2m节段，墩顶为1.8m实心段、实心段两侧变截面段，纵向分为2块。第1联分为90块，第11联总计分为72块，合计162块。②梁块吊装及运输。通过计算，箱梁分块后其端横隔板重量为33t，1.8m标准节段重量为35t，1.2m标准节段重量为23t，墩顶实心段重量为33t。经过计算和机械选型，切割后的箱梁节段采用200t汽车吊在桥下路面进行吊装，平板车运至弃碴场集中处理。吊运前需按照当地交通部门相关要求办理通行许可。节段吊装时，选用6×37丝，钢丝绳φ56mm，抗拉强度1850MPa的钢丝绳通过吊装孔（切割时采用液压水钻钻孔）进行兜底吊装。通过计算，钢丝绳的破断拉力满足要求。

2.3 墩柱拆除

桥墩切割时借用一定数量的导向轮和绳索将机器架设在较低的地方进行切割，为防止切割链条卡死在混凝土里面，边切割边向混凝土切割缝里面打钢板或钢楔，防止墩身下沉夹死切割绳索。高度4m以上的桥墩，在桥墩1/2H高度分为2段切割。高度在4m以下的桥墩，在桥墩底部1m位置切割完成切割。切割后的桥墩通过汽车吊进行吊装，平板车外运至指定弃碴场进行处置。

2.4 桥台、挡墙拆除

桥台、挡墙采用多台破碎机同时在白天就地破除后清运，同时，为减少粉尘污染，破碎作业时采用洒水车洒水湿润、雾炮机喷雾降尘。

3 绿色环保措施

（1）梁体及墩柱拆除时选用金钢石绳锯进行分块切割，汽车吊吊装，运输车外运指定弃土场集中处置；同时，绳锯切割时无振动、无噪音，且带水切割无粉尘，从源头上控制噪音和粉尘产生。

（2）场地四周采用围挡封闭施工，且在围挡上安装自动喷淋设施定时喷洒水雾，不仅减少施工、交通干扰，而且有效抑制场地周边粉尘。

（3）场地内场地、道路通过硬化，从源头上控制粉尘产生物。

（4）机械破碎及碴土外运时通过洒水车洒水湿润，进行湿法作业，且采用雾炮机进行喷雾抑尘。

（5）所有进出施工车辆出场时通过自动冲洗平台进行冲洗，避免带泥上路。场区道路路面采用洒水车冲洗，避免扬尘产生。渣土运输车辆采用封闭装置。

（6）施工临时用电发电机选用静音发电机，减少烟尘产生，减低噪音污染。

（7）围挡内侧底部采用砖砌挡水墙，避免泥水外溢污染道路路面，同时将泥浆、污水引至沉淀池进行集中处理：泥浆沉淀后垃圾池集中外运，循环沉淀后的水进行重复利用，达到节能环保效果。

4 关键技术要点

（1）由于既有桥梁下部多为绿化工程，地基承载力一般较小，若处理不好将可能导致支架集中受力后不均匀沉降过大造成支架失稳，因此严格按照方案进行处理。同时，对所用碗口支架材质进行检测，合格后方可使用；且支架计算按照检测的实际参数进行计算。

（2）由于原连续梁预应力工程施工是否达到设计要求不清楚，因此，梁体第一道切缝断开后的桥梁工况严重影响支架设计体系能否满足要求，若原桥梁预应力管道注浆不密实，可能会在梁体第一道切缝断开后悬臂过大产生断裂，对支架产生附加冲击荷载而造成支架失稳。因此，支架的地基处理、支架搭设必须严格按照设计要求进行；同时，支架顶部分配梁方木与梁体底部密贴，必要时在第一道切缝处增设刚性支架以减少支架变形，确保施工安全。

（3）由于既有桥梁施工情况不清，梁体分块切割重量仅按照竣工图进行计算，对施工误差产生的混凝土重量偏差不清，因此，在吊车及钢丝绳选用时应取规范允许值范围值的最大值以确保安全。

（4）吊装作业时严格遵循起重作业“十吊十不吊”，所有设备、吊具进场前进行验收，合格后方可进场作业；所有特种作业人员必须持证并经进场培训考试合格后上岗。

（5）加强现场监督，尤其是加强切割过程中支架变形观测情况，一旦发现变形过大或异常响声时立即组织人员撤场，以确保人身安全；同时，组织相关人员进行原因分析，采取有效措施确保安全后再行施工。

（6）严格执行当地《建筑工地扬尘治理专项实施方案》关于市政建设工地防止扬尘污染的有关规定，选用先进设备、机械等进行绿色环保作业[2]。

5 结语

本文通过工程实例，详细介绍金钢石绳锯切割在桥梁拆除上的应用，不仅达到预期目标，而且在环保施工方面取得理想效果，为今后类似工程尤其是主城市区干道桥梁拆除积累先进经验。