引江济淮工程沐集大桥老桥拆除技术的研究
2023-01-08宋治明
宋治明
(安徽虹桥交通建设监理有限公司,合肥 230000)
1 项目概述
沐集大桥老桥为1座3跨(32.5 m+55 m+32.5 m)双肢薄壁连续刚构桥,桥梁全长120 m,宽15.5 m,桥梁横断面布置为:1.8 m人行道+2.2 m硬路肩+3.75 m行车道+2.2 m硬路肩+1.8 m人行道。主桥箱梁顶面为平直线,底缘按二次抛物线变化,桥面坡度为1.5%,采用悬浇施工,柱墩采用双薄壁墩身,壁厚100 cm,承台均为实体矩形承台,全桥基础均为钻孔灌注桩。
2 老桥拆除整体施工方案的设定
2.1 老桥拆除工程重难点分析
在本工程中,施工的重难点在于对桥梁中跨的拆除操作,距离桥体130 m区域存在国家级水质自动观测站,且与居民区间距较小,这就要求在实际桥体拆除过程中重点把握安全性与环保性,避免影响河道水质、居民区的安全,因此,有更高的施工安全管控难度。针对上述施工重难点,对以下老桥拆除施工方案进行必选:
方案一:爆破施工。要求合理布置爆破孔位、并安排专业人员设计装药量,但是这一施工操作的安全性偏低,且难以达到上述施工要求,难以维护通航顺利程度(无法确保Ⅲ级通航),也会对河道水质造成较大影响。
方案二:中跨绳锯切割浮吊船吊装、边跨机械破碎施工。此时,需要完成的施工任务主要有吊装切割分块、详细计算分块重量,且要保证吊装安全系数。该方案可以避免爆破施工的缺陷,满足施工要求[1]。因此,本次拆除施工中所选用方案为跨中采用绳锯切割拆除施工,承台位于岸边采用机械破碎。
2.2 老桥拆除整体施工方案设计及工艺流程
本次老桥拆除施工主要利用切割吊装结合机械破碎进行,中跨采用切割吊装,边跨和墩柱采用机械破碎拆除工艺,施工工艺主要流程为:对中跨附属结构实施拆除处理;中跨合龙段的拆除;中跨其他节段的拆除;边跨附属结构的拆除;边跨拆除;承台、桥台的拆除,直至制定边坡线停止。
3 拆除施工的关键技术要点探究
3.1 桥梁翼缘板的拆除
在展开实际的桥梁翼缘板的拆除施工之前,先拆除栏杆等附属物,然后针对桥梁翼缘板实施分块处理,并针对分隔的块体进行编号[2]。在本次沐集大桥老桥拆除施工中,主要将桥梁翼缘板结构划分为17个块体(单侧),共设定9个块体编号,其质量情况为:1号块体为17.42 t;2号块体为12.52 t;3号块体为12.52 t;4号块体为12.52 t;5号块体为12.52 t;6号块体为12.52 t;7号块体为12.52 t;9号块体为12.52 t。1号块体设定在中间区域,两侧分别依照2~9号块体的顺序进行排列。拆除施工中,要求在完成中跨合龙段翼缘板全面拆除操作的基础上,依托编号由小至大的顺序,展开其他节块的拆除。
3.2 桥梁中跨合龙段切割
针对桥梁的中跨合龙段进行切割处理,切割长度约为4 m,要求提前完成对横断面的分段处理[3]。本次将中跨合龙段划分为6块,计算各个分块的质量为:1号块体(顶板)为15.87 t;2号块体(顶板)为15.87 t;3号块体(底板)为8.55 t;4号块体(底板)为8.55 t;5号块体(腹板)为15.98 t;6号块体(腹板)为15.98 t。
3.3 桥梁中跨其他节段切割
在本次沐集大桥老桥拆除施工中,设定桥梁中跨其他节段的切割长度均维持在2.875 m,选择与中墩距离更接近的块体进行分块质量分析,主要将中跨其他节段划分为6块,其质量为:1号块体(顶板)为11.53 t;2号块体(顶板)为11.53 t;3号块体(底板)为12.8 t;4号块体(底板)为12.8 t;5号块体(腹板)为17.2 t;6号块体(腹板)为17.2 t。
3.4 吊装施工
在拆除施工中,为减少对兆河的污染,在中跨拆除中选用绳锯切割浮吊船吊装拆除方法,采用25 t浮吊,停放在河中桥墩位置,同时保持两边对称进行。在待拆除桥梁的侧面区域加设浮吊船,水平方向的距离维持在10.58 m,常规吊装角度稳定在45°~60°。
重点完成对吊点的合理设定,具体如下:(1)翼缘板与顶、底板吊点的设计。切割翼缘板与顶、底板之前,在距离切割线20 cm的区域打孔(左右两侧共4个孔洞),孔洞直径设定为φ120 mm,并将其设定为吊点即可。在孔洞内利用“兜底”的方式穿入钢丝绳,方便起吊。(2)腹板吊点的设计。切割左右腹板之前,在距离切割线20 cm的区域打孔,孔洞直径设定为φ120 mm,并将其设定为吊点。在不影响吊装施工的条件下,可以适当对钻孔位置实施微调。实际吊装腹板的过程中,同样要使用“兜底”的方式穿入钢丝绳,为后续安全起吊操作的展开提供支持。
3.5 边跨及墩身、承台等拆除
在正常水位条件下,边跨、墩身长时间维持在岸上,在展开拆除施工的过程中,将破碎机安置在岸上区域即可,并落实对边跨、墩身的直接拆除破碎。施工时,为了避免拆除过程中产生较为严重的粉尘污染与噪声污染,要在施工现场展开对大块结构的解体拆除,然后将相应块体统一转运至指定位置进行专业化处理,降低施工现场的噪声以及严重扬尘产生的概率。
4 沐集大桥老桥拆除施工的安全、质量管理措施探究
4.1 完善搭建安全管理组织机构
以组织与制度为切入点,搭建起更为完善且可操作性强的施工安全保证体系。根据新《中华人民共和国安全生产法》对所有人员所承担着的安全责任进行明确划分,落实安全生产责任制和“一岗双责制”。
4.2 落实拆除工程安全管理细则
1)桥梁护栏拆除后,根据现场情况在梁边缘设置可移动安全护栏、防护水马等安全防护设施,人员、施工机具尽量远离护栏。与作业无关人员禁止进入作业区,在桥台位置设置水马,防止外界人员上桥[4]。
2)夜间施工时,照明设施必须满足作业要求,并在封闭节点位置设置警示灯。严禁无关人员在桥面逗留;施工机具使用完后,及时撤离桥面。
3)边跨施工时,应设置隔离设施及安全警示标志标牌。
4)切割施工前,对工人进行技术交底,并对钢丝绳、切割机、导向轮轨道等各种设备安全进行检查,均符合要求后方可进行切割施工。
5)切割过程中,需向锯缝注以充足的水,一方面冷却、润滑金刚石绳锯锯条,提高锯条的使用寿命,另一面排除锯切的混凝土粉尘,在空气中不产生粉尘。
6)施工区域的安全施工应始终处于良好的工作状态,在未完成施工作业之前,任何人不得随意撤除或改变安全设施的位置、扩大或缩小控制范围,以保证作业控制区安全控制的有效性。
7)吊装作业时,特种作业人员需持证上岗,必须有专人进行统一指挥要有明确的信号,信号不明应暂停操作;吊装作业严格执行“十不吊”原则,参加施工的人员要熟悉掌握吊装作业的操作要领、安全技术要求,并要有明确的人员分工。进行吊装施工时,严格按照制订的方案、工序进行。
4.3 制订明确的质量计划
在展开实际的老桥拆除施工操作之前,需要结合施工要求设定明确的、可以达到的质量目标,并在此基础上组织、协调工程施工中的各项质量管理活动,作为行动纲领指导各个施工阶段与施工环节的质量管理工作。实践中,需要设定更为具体的、细化的质量管理计划,并由此构成一套完成程度更强的施工质量计划体系。在老桥拆除施工过程中,安排项目经理、专业管理人员定期、不定期地进行现场检查与分析,确保可以在预设施工周期内完成质量目标[5]。
4.4 搭建质量信息反馈系统
各个施工班组进行施工质量自检以及互检操作,此时所产生的质量信息由班长、质量员递交给施工员,最终传输给项目班子技术质量组,提升工序交接工作的质量和效率,保证可以在第一时间发现施工中存在的质量问题。对于项目经理来说,必须切实掌握关于施工质量的所有信息,积极协同各个专业负责人推行施工质量的联合检查工作,并及时向供应商反馈物资与设备方面的质量问题,驱动整个老桥拆除施工的安全性与质量水平增强。
4.5 施工测量监控
出于对保证施工质量和安全性的考量,在老桥拆除施工中引入了施工测量监控操作,确保可以全面、实时地掌握施工情况,一旦发现异常可迅速组织针对性处理。在本次拆除施工中,当进行对中跨块段的切割时,将观测点加设在待切割块段梁顶的中间位置,并在切割吊装过程中对该观测点进行实时观测。测量时,主要采用全站仪,依托坐标法完成测量,全面、准确地记录现场测量数据,确保所有数据均可以追溯;对放样操作过程中所选取的基准点、已放样平面位置的里程和编号以及测量方法、测量数据等落实明确、全面标注;在测量记录中还要注明测量中所使用的仪器型号与规格、测量工作展开日期、参与测量工作的人员等,维护施工测量记录的完整性,方便后续数据溯源或是追责工作的落实。
5 结语
综上所述,在沐集大桥老桥拆除施工项目中,主要结合施工重难点对爆破施工、中跨切割吊装与边跨机械破碎施工这两种施工方案进行了分析与对比,并以此为基础完成了老桥拆除施工方案的比选,设定了老桥拆除整体施工方案设计以及施工工艺流程。同时,通过附属物的拆除、桥梁翼缘板的拆除、桥梁中跨合龙段切割、桥梁中跨其他节段切割、吊装施工、边跨及墩身与承台等拆除,结合完善搭建质量管理组织机构、建立健全安全管理、制订明确的质量计划、搭建质量信息反馈系统、施工测量监控这些老桥拆除施工的质量保证措施的落实,提升了沐集大桥老桥拆除施工效率、质量以及安全性,更好地满足了前期预设的施工要求。