应用技术 Ｉ■ 现浇箱梁及墩身拆除方案 刘红瑾 （中铁二十局集团第一工程有限公司） ［摘 要］主要介绍了苏州北环东延二期桥梁施工时与’ 期老桥相接部分两联箱梁的拆除措施，并对数据进行了分析，实践证明施工中所采取的措掩是有效 的。 ［关键词］现浇箱梁拆除 贝雷梁 金刚链式切割机 凿岩机 中图分类号：ＩＪ４４８．２１＋３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９ ９１４Ｘ（２０１０）１１—０３００ ０２ １工程概况 （２）行架片抗剪能力即等于竖杆抗压能力 苏州工业园区北环快速路东延二期工程ＢＨ一１标起讫桩号为ＢＨＫ４＋０３８．６６ ＿Ｎ竖杆］＝（Ａ［６］＝０．８１×９．５２ Ｘ ２７３—２Ｉｔ ＢＨＫ５＋４５５．５，主要包括主线十三联高架桥和六联匝道桥，除Ａ卜Ａ６为现浇钢筋 （３）由于行架片的抗剪能力受斜腹杆抗压能力控制，所以在计算行架片的 砼异形板梁外，其它均为预应力砼现浇连续箱梁。 受力时应以斜杆来控制计算，箱梁一孔５米跨贝雷支点承受总的受力为：【Ｎ总 东端两联及墩身拆除，两联箱梁共计２３２ｍ（３×３２＋４×３４）。箱体为等截 竖杆］＝［Ｎ斜杆］×９个竖杆×２片贝雷×折减系数０．９＝１７．１ ｔ×９Ｘ ２Ｘ 面三室四腹板箱梁，桥宽ｌ８．５ｍ（两侧翼缘板各２米宽，箱梁为倒立梯形：上侧宽 ０．９＝２７７．０２ｔ＞３６３ｔ／２－１８１．５ｔ贝雷支架受力满足要求。 度为１４．５米，现场宽度为１４．１米）。７５＃墩至８１＃墩拆除至承台以上，并保留 （４）计算一根纵梁工字钢： 承台以上部位原桥梁内的２米主筋。 ￣ａｘ＝ｌ／８ ｘ ｑｌ ＝１／８×１．２ｔ／ｍ×６２ｍ＝１／８×１２ｋｇ／ａｎＸ ６ＯＯ ￣＝５４００００ ２总体拆除方法 ．ａｎ 此次桥梁拆除，其重点是要保护老桥７４＃墩，在拆除过程中，防止所拆除的 Ｗｙ＝Ｍ…／［６ｊ＝５４００００ ｋｇ．∞／［１７００ ／锄 ］＝３１７．６４锄 桥梁下落时反向冲击老桥７４ｔｔ墩，以及７５＃一８１＃墩承台，同时桥下管线应予以 查型钢表选用Ｉ２２ｂ型工字钢作为门架纵梁，箱梁底板每６Ｏ锄铺设一根 保护。根据老桥结构形式及所处市区交通通行情况，以及我部拆除桥梁的成 Ｉ２２ｂ工字钢，［Ｗ，］＝３２５∞ ＞３ １７．６４∞ 选用工字钢型号受力满足要求。 功经验。对于该座桥梁的拆除，采用以下方案。 ３．３桥面、防撞墙、翼缘板拆除 采用部分切割吊装配合长臂拆桥机械破碎的方案，该方案是提前在箱梁底 在搭设支架的同时，为加快桥梁拆除进度，首先进行桥面铺装层的拆除，用 部安装规定间距的贝雷支架，并用竹笆作防护材料对７４＃墩的外观进行保护。 凿岩机分点松动，后用挖掘机打堆、装车运出。 用凿岩机把高架桥上的铺装层、两边混凝土防撞墙、中间混凝土隔离带进 防撞墙采用凿岩机停置桥面上，炮头向桥梁中心方向分层凿除，并用氧气 行拆除。在高架桥外侧搭设钢管维护脚手架后，用凿岩机在桥上分块拆除两 将连接翼缘板的钢筋割除。 侧翼板，翼板拆除后采用凿岩机在挢上破碎箱梁的上顶板与下底板，拆除上顶 翼缘板拆除同样让凿岩机停在桥上，由外向内将混凝土破碎至翼缘板根部 板与下底板时离７４＃墩保持一定距离，保证破碎后的混凝土垃圾掉下时不损 停止，形成一条切口，用另一台挖掘机配合从翼缘板的外侧向内勾住。凿岩机破 伤７４＃桥墩。然后采用金刚石链式切割机将老桥与待拆除的桥梁之间分离， 碎翼缘板根部，破碎结束后由于翼缘板的上下钢筋连接和挖掘机的配合工作， 用大吨位起重吊机配合吊装至桥下，用凿岩机破碎清除，切割距离在５ ｌ０米左 翼缘板不会造成下落情况，用氧气切除两侧连接钢筋，两台机械同时把翼缘板 右，用长臂拆桥机，沿开口端向立交桥尾端进行破碎拆除，直至普通凿岩机能够 翻向桥上面，然后切割翼缘板与箱梁连接的钢筋，把拆除后的翼缘板运至安全 拆除为止。 破碎区进行破碎。在凿除区域中有专人值班，严禁非相关工人员和车辆及机 ２拆除方法介绍 械进入作业区 ２ １围挡、支撑搭设 ３．４箱梁上顶板与下底板拆除 （１）围挡搭设 上顶板与下底板拆除采用两台型号为２２５凿岩机上桥拆除，拆除时两台凿 施工区域外围必须有封闭式围挡结构。行车道围挡高度达到１．８米，其 岩机按照先７４＃墩后８１＃墩的拆除方向顺序同时进行，先破碎箱梁外侧两腔室 余高度为２米。行车道侧围挡采用两根Ｃ型钢焊接作为骨架，用角钢焊接做 的上、下板，再交替拆除中间腔室。保留０＃块和桥墩中间横隔板，在拆除腹 成斜撑，迎面用夹心彩钢板满封：其余采用钢管扣件连接，并在立柱位置采用斜 板时一并拆除。此拆除方法既减轻了桥梁自身荷载，又保证腹板梁之间的稳 撑以加强立柱的强度 横档的外侧用彩钢板满面封闭，使施工区域与外侧道 定性。 路封闭式隔离。 上、下板拆除时，靠近７４＃墩５ｍ内不破碎，采用切割吊卸法拆除施工。 为了确保桥面拆除机械破碎时对外界的影响，故在桥梁外侧搭设防护围 对凿除混凝土后裸露的钢筋及时用气割进行割断，混凝土废渣及割断后的 挡，围挡采用焊接钢管扣件式连接，搭设两排脚手架，脚手架的高度高出桥面 钢筋自由落下，桥梁上部梁体重量逐步减少。做好清运工作，清运时，确保上 ０．５米。围挡外侧用密目安全网满封，以防止破碎垃圾溅出施工区域外。 方无混凝土废渣掉落，以策安全。 （２）贝类支撑架搭设 ３．５距离７４＃墩５ｍ段切割吊装 ７４＃￣７５＃孔下对连续箱梁进行辅助支撑，采用６道临时支撑点将３４ｍ跨径 根据起重机的吊装重量，距离７４＃墩５ｍ段范围共分１１个块件，具体为：两 分段支撑。７５＃一７６＃采用每孔三道支撑点，支撑点的基础，先将原绿化带的种 侧护栏和翼缘板分为２块（一边一块，长５ｍ），每块重量为１１．２Ｔ：５ｍ段分２个节 植土进行深挖至实土并夯实，再采用路基箱铺设作为基础。支架顶端与梁体 段进行，节段划分为１．９ｍ和３．１ｍ。１．９ｍ内有１．５ｍ端横梁，重量较重，纵向分 的空隙用型钢和方木垫实，使其与箱梁底板密贴。 ５块切割，每块２４Ｔ：３．１ｍ段为空室梁体，纵向分４块切割，最重块为２３．３Ｔ，起 ２．２钢筋砼３４ｍ跨连续箱梁桥梁拆除贝雷架支点受力计算 吊重量均满足起重机的要求。 在３４米跨箱粱中间搭设３－６组贝雷架支点，箱梁底宽为１５米，搭设两片 切割吊装顺序按图示块件编号，从小到大，逐步进行。 贝雷架长度为ｌ５米长，每片贝雷高度为１．５米，贝雷搭设３—６组四至六层高度， 先用混凝土钻孔机根据块件的大小和重心，进行钻孔作吊卸时吊索的吊 其余采用工字钢及方木进行调节高度。将拼装好的贝雷架用挖掘机拖到桥下 孔。在切割前，ｌ３０Ｔ起重机对切割的块件进行预吊，预吊力等于切块件的重 支点位置，工字钢与贝雷之间用跨马螺丝进行固定，在顶面１５米长的贝雷支架 量。切割过程严密观察块件、梁体变形情况，发现问题，立即停止，分析原因 上等距离铺设辅助梁Ｉ２０工字钢，将箱梁砼集中力通过辅助梁Ｉ２０对称分解在 后再进行下一步拆除工作。完全切割分离后的块件吊下放至地面，就地进行 贝雷支架上，由于贝雷支架整体拼装在桥下作为支点，无弯矩，主要对行架片的 破除。 抗剪计算： 在每个切割面的顶板及对应的底板各开四个中ｌＯＯｍ的圆孔作为金刚链 （１）因为行架片的抗剪能力受斜腹杆抗压能力控制，斜腹杆有拉、压两种 式锯条通过孔，先进行纵向再进行横向切割。架设金刚链式切割机，安装导向 杆件，以压杆控制计算。 轮，接通水、电，沿节段标线切割箱梁，每个切割面由两台金刚链式切割机完 斜杆几何长度Ｌ－７０×√２－９９衄ｌ 成。 自由长度Ｌ＝Ｏ．９９×９９＝８９ Ｃｌｉｌ 切割过程中，实时进行支架观测，若出现异常情况，立即停止拆除，直至查 回转半径ｒ １．１８ ａｎ 明原因，确认无任何问题后，方可继续进行。 长细比（＝Ｌ／ｒ＝８９／１．１８－７５．４ 需说明的事项： 查表得（＝０．６６ （１）从节段划分知，３．１ｍ箱梁纵向切割面积为１．５ｍ２，可以提前进行切割。 ［Ｎ斜杆］：（Ａ［６］＝Ｏ．６６×９．５２×１．３２１００ 吊装时再进行横向切割，其面积为３ｍｚ，每个截面均由两台ＬＰ一３２型金刚链式切 ３００ ｌ科技博览 应用技术 ●Ｉ 桥梁深基坑承台采用钢板桩施工技术 姜彬 ４３００７４） （中铁十一局集团第四工程有限公司 湖北武汉［摘 要］结合武汉天兴洲大桥的施工实践，介绍和总结应用钢板桩施工深基坑承台。从工艺流程、施工要点、施工注意事项等方面阐述钢板桩及深基 坑承台的旋工过程。 ［关键词］钢板桩桥梁中图分类号：Ｕ４４５．５５ 深基坑承台施工 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９ ９１４Ｘ（２０１０）１１—０３０１ ０２ １前言 钢板桩是桥梁基础施工中常见的且十分重要的临时设施，适用于软弱地 层、深水基坑的施工，其防水性能好，整体刚度性较强。在桥梁基础深基坑 施工中钢板桩能达到安全、快速、减少基坑土方开挖量的目的。并能较好 的适应市政工程工作面狭小的特点。 ２工程概况 武汉天兴洲公铁两用长江大桥公路引线工程由位于在建的武汉天兴洲公 铁两用长江大桥北岸的汉施公路立交工程、南岸的和平大道立交工程以及武 青三干道立交工程组成。其主线全长８０４２．９米。 本桥部分桥墩位于武汉青山区戴家湖中，戴家湖为青山热电厂冲填粉煤灰 池。地势较为平坦，无障碍物，但地下水较丰富，承台基坑开挖深度约９．７～ １１．７ｍ，长度为１０．６ ｍ，宽度７．４ｍ。桥墩基础采用钻孔灌注桩基础，桩径１．２ｍ， 承台为低桩承台，其尺寸为８．６ｍＸ ５．４ ｍ×２．５ｍ。根据工程地质报告，①层 为粉煤灰，煤层厚度约ｌＯ．８ｍ，②层为硬塑状亚粘土，土层厚度约５．７ｍ，③层为 亚粘土夹碎石，土层厚度约１．４ｍ ②、③该层为围护桩持力层。 ３钢板桩圈堰施工工艺及流程 钢板桩施工一般采用单根插打法，该法施工速度快，钢板桩施工的主要机 械为振动锤及相应的起吊设备，振动锤与钢板桩呈刚性连接，依靠锤内偏心块 产生上下振动，强迫与之接触的土体发生振动，大大降低土体的沉桩阻力，从而 使钢板桩在自重及振动锤的压重作用下顺利沉入土体。为防止钢板桩倾斜，在 一钢板桩导向装置的设置： 方形钢板桩围堰通常用方形导向，在围堰的内侧打８根定位桩（可以用钢 板桩代替，待快要合拢时，将导向架拆除将钢板桩插打到围堰当中），焊接牛腿， 安装上导向框。 ３ ４插打与合拢 钢板桩的插打前，应设置全站仪观测点，用以控制围堰长，短边方向的钢板 桩的施工定位。 施打前、钢板桩的锁口应用止水材料捻缝，以防漏水。 施打顺序插打次序都是从一侧中间导向架开始，沿钢围笼周围分两侧对称 插打至另一侧合拢。施打时宜将钢板桩逐根或逐组施打到稳定深度然后依次 施打到设计深度。施打时，应随时检查位置是否正确，桩身是否垂直，不符要 求时应立即纠正或拔起重打。 （１）第一片钢板桩插打 第一片钢板桩是插打的关键，为了确保其插正及位置准确，在导向架上设 了一个限位框架，大小比钢板桩每边放大１厘米，插打时钢板桩背靠紧导向架， 边插打，吊车一边缓慢下钩，并在互相垂直的两个方向用全站仪观察，发现偏 移，调整直到钢板桩底达到设计标高。 （２）插打过程的控制 在插打过程中，由于钢板桩锁口和锁口之间缝隙较大，而钢板桩下端有土 挤压，上端是自由的，总会使钢板桩产生向远离第一根钢板桩的方向倾斜，因 一根桩打入后应与前一根焊牢，它可避免先打入的钢板桩被后打的桩带入土 中。 ３．１施工准备 按设计下料、整理钢板桩、检查振动锤：振动锤是打拔钢板桩的关键设 备，在打拔前一定要派专人检查，确保线路畅通，振动锤的端电压达到３８Ｏ～４２Ｏ 伏，夹板牙齿无太多磨损。 ３．２钢板桩组桩及加固 组桩及单块桩两侧锁口均在插打前涂以黄油或热的混合油膏，以减少插打 的摩阻力，并增加防渗性能。 组桩的嵌缝用油灰及旧棉絮，用钝凿嵌塞紧密。 组桩拼接后，每隔４—５米加一道夹板，使其固定，以便插打。 ３．３围笼的制作及安装 钢板桩围堰尺寸可在承台的基础上每边放大１Ｏ０厘米，钢板桩围堰尺寸 １０．６ｍ×７．４ｍ 此，每打４～５根钢板桩就要用垂球吊线，将钢板桩的倾斜度控制在１％以内，否 则就用倒链纠偏，一次性纠偏不能太多，以免引起锁口间别住，影响下一片钢板 桩的插打，当钢板桩偏移太多时，只能采用多次纠偏的方法逐步减小偏移量，若 因土质太硬倒链拉不动时，可采用走四滑轮组纠偏。 （３）合拢时片数的确定 在即将合拢时，开始测量并计算出钢板桩底部的直线距离（ｘ１），设钢板桩 宽度为ｄ，设原设计还剩Ｎ设片，Ｎ设＝Ｘｌ／ｄ， 当Ｎ设＋２＞Ｎ＞Ｎ设 增加两片钢板桩，并绕圆弧ｘ２，使Ｘ２／ｄ－Ｎ设＋２ 当Ｎ设１＜Ｎ＜Ｎ设 向外绕圆弧Ｘ３，Ｘ３／ｄ－Ｎ设 （４）合拢桩的处理 为了便于合拢，合拢处的两片桩应一高一低，合拢时往往出现“上小下 大” 或“上小下大”的情况，此时可用两个滑轮组向两边拉开或拉拢。直 到合拢桩两边的桩项距离等于ｄ（钢板桩宽度），并且接近平行，将合拢桩插入， 围笼安装时，先进行测量定位。 割机同时切割，按０．８ｍ ／小时的切割速度计算，３．１节段纯粹的切割时间均在 ２．８小时，故３．Ｉｍ节段完成切割、吊装分４块，１天即可完成。Ｉ．９ｍ端横梁 节段分５块切割、吊装，１天也可完成。 （２）原桥结构中可能存在预应力管道压浆不饱满或锚具失效钢绞线松散现 象，容易卡住链条，给施工带来困难。我部将及时处理，确保在有效时间内完 成切割施工。 避免卡链及卡链处理方法： 支架进行加固处理，支架与梁底有松动时，应及时加塞垫块。 ７６＃￣８１＃墩上部箱梁拆除，因７６＃￣８１＃墩梁体较矮，采用四台凿岩机由两 倾 向中间凿除。 腹板拆除时，整条腹板逐层由外向内凿除，使腹板的自重逐渐减轻。 ３ ７墩身与桥台拆除 ７５＃、７６＃、７７＃、７８＃高墩采用长臂凿岩机凿除，先在承台向上２ｍ位置 划上控制线，凿岩机从顶逐层由顶向下破碎，直至破除至２ｍ高控制线上方ｌＯｃｍ ｉ．切割过程中及时将钢楔打进切割缝内，避免梁体挤压使切割缝变小而 卡链锯的情况发生。 ｉ ｉ．箱梁腹板内有纵向预应力筋，顶板、底板均较薄，预应力筋到混凝 土面的距离在２０ｃｍ左右，一旦发生卡链现象或链条无法从锯缝中取出，则用风 镐破碎预应力筋的混凝土，用氧割割断部分预应力筋，继续切割施工。确保在 计划时间内完成切割施工吊装整个５ｍ段拆除共需３天时间。 ３ ６箱梁腹板的拆除 ７４＃￣７６＃孔采用少支架拆除，由二台长臂凿岩机平行放置在桥下，凿岩机 与凿除点的距离保持９ｍ 凿岩机从切割面向后方，由前端向后端、由外侧 向内侧方向，逐跨拆除。最后完成墩身的凿除工作。凿除过程，观察梁体振 动对支架产生的影响。不断对支架进行观测，发现问题立即停止凿除工作．对 处。如图２ｌ所示。最后将破除面找平至１０ｃｍ，氧气切割上面的钢筋，改用人 工配合小型空压机凿除砼至承台顶面，保留主筋，箍筋在凿除中逐根割断。 矮墩７８＃、７９＃、８０＃采用普通凿岩机破碎，方法同上。８１＃桥台部分， 先用凿岩机凿除台帽后改用人工配合空压机凿除台身砼，保护主筋。 ７４＃￣７８＃墩拆除完毕后，７８＃～８１＃墩三孔同时进行。７５＃￣７７＃墩身与第 二联同时进行拆除。 结语 苏州北环一期两联箱梁及桥墩已于２００９年１１月拆除结束且北环二期已 与一期老桥顺利相接，实践证明本设计方案是合理、可行的。 科技博览Ｉ ３０１