浅谈老桥拆除安全管控

时间:2022-10-25 01:19:43

浅谈老桥拆除安全管控

摘要:老桥拆除安全风险高,只要有针对性的选择经济可行施工技术和专项安全方案,并落实各项技术和安全管理措施,就可以安全地拆除任何结构形式老桥。

关键词:老桥拆除;安全;管控

随着我国经济发展的日新月异,公路交通和城市建设也高速发展,公路和城市道路的标准和等级不断提高,很多桥梁因建设时间长或满足不了现在交通要求,需拆除老桥重建新桥。各种结构形式老桥拆除越来越多,老桥拆除过程安全问题凸显出来。拆桥和建桥是两个截然不同的两个过程,拆桥是建桥顺序的逆向实施,存在诸多不确定安全风险和非常规的操作,尤显拆桥现场安全管控的重要性。结合某船闸一、二线船闸老公路桥拆除施工,浅谈拆桥现场安全管控的几点体会。

1.拆除老公路桥概况

拆桥方案是拆桥成败的关键,安全可行性、经济性反映方案优劣,通过专家审查会审查的拆桥技术方案和拆桥专项安全方案才能实施。

一线船闸老公路桥建于上世纪六十年代,上部结构为17.5m+27.5m+17.5m变截面肋梁桥,边跨为悬臂挂梁结构,桥下为泗阳一线船闸,拆除桥梁时必须保证船闸安全及其正常运行,施工难度大,是本项目桥梁拆除施工难点之一;二线船闸老公路桥建成于1988年,上部结构为简支T梁桥,桥下为泗阳二线船闸,跨船闸T梁跨径30米,拆桥时需要保证船闸安全及正常运行。

二船闸公路桥拆除相对顺序为:拆除二线船闸老公路桥——挖除一、二线船闸之间路堤——拆除一线船闸老公路桥。根据现场施工条件,一、二线船闸老桥拆除时采用150T架桥机为主梁吊装设备,其优点是吊装主梁时不占用航道,不影响船闸正常通行。

2.二线船闸老公路桥拆除施工

(1)二线船闸老公路桥上部构造为2×30m+2×20m预应力混凝土简支T型梁桥,拆除时需采取可靠合理的安全防护措施,具体可在桥下悬挂防护网,桥下通航净空大于8m以满足设计通航净空7m的要求。(2)上部结构主梁为简支T梁,结构简单,考虑拆桥施工过程中不能影响船闸正常工作,采用100t吊车配合架桥机的吊装设备,拆除顺序为安装T梁的逆序。T梁在拆除时(以30米跨T梁为例),运梁车停在中间5根T梁上,用两台100t吊车起吊边梁放到中间运梁车上(每片30米T梁约90t),运梁至一、二线船闸之间路基上破碎分解T梁。每孔边梁拆除完毕后,在最北侧20米跨安装150T架桥机,架桥机支腿放在已吊离的边梁支点处盖梁上,逐孔拆除T梁。(3)老桥拆除前先要在T梁翼板上开出人孔,以便于操作人员下到T梁内侧割除两片梁的连接钢板,横隔梁连接钢板用人工气割切断。还需要切割出吊装孔用以穿钢丝绳兜底吊装,拆除时需将两根主梁之间的纵向湿接缝采用合金圆盘锯切割分离。(4)因为T梁马蹄比腹板宽,T梁在吊装时,钢丝绳与腹板之间用木方垫紧,以防吊装过程中T梁失稳,钢丝绳与梁体边角接触处需垫厚麻袋保护以减少钢丝绳磨损。(5)T梁在运输过程中容易倾倒,所以运梁车需要特制三角支架支撑T梁,为安全计,T梁运到一、二线船闸之间路基上就地破碎解体,碎渣通过施工便道运至钢桥拼装场地作为填筑场地垫层材料使用。

架桥机拆除二线船闸老公路桥T梁

3.一线船闸老公路桥拆除施工

3.1施工前准备

一线船闸老公路桥上部构造为17.5+27.5+17.5m变截面肋板桥,边跨为悬臂挂梁结构。一线船闸老公路桥边跨挂梁结构在主梁拆除后将失稳,在拆除主跨前必须在边跨设置临时支撑。

一线船闸老公路桥老桥拆除施工难点:老桥主跨跨越一线船闸,拆桥时要采取可靠合理的安全防护措施,确保船闸的正常通行和安全,主要措施是在桥下悬挂防护网。安全防护网采用一层细目绿网,其下为一层平网,防护网纵向用4道8mm钢丝绳兜底,老桥挂外侧两根21.5mm钢丝绳拉紧固定在老桥墩帽上,横向三道钢丝绳防护网下兜底通过手拉葫芦拉在外侧钢丝绳上,收紧葫芦可使防护网拉平,距老桥梁底1.5米,同时留出船闸通航净空高度。

架桥机吊梁时,主墩处没有架桥机支腿位置,为保证其正常安全工作,需要在主墩内侧搭设贝雷支架作为架桥机支腿工作平台,平台顶标高与主墩顶标高齐平。

3.2上部结构拆除

(1)栏杆拆除完毕,开始拆除桥梁主体结构,桥梁主体结构主要采用切割吊运的方式拆除。

桥梁主体结构拆除顺序为:翼缘板行车道板横隔梁主梁。

桥面结构构件重量:翼缘板(顺桥向5.5米切为一块 )10.4t,行车道板(顺桥向4.5米切为一块)13.5t,横隔梁(每根切为一块)3.5t。以上构件都采用金刚链条锯切割,50t汽车吊吊运。

单根主梁结构构件重量:中跨(24米)84t,单根挂梁(10米)19t,单根悬臂梁重量(8.65米)25t。主梁构件都采用金刚链条锯切割,150T架桥机吊运。

(2)桥梁拆除过程需对其进行截面计算以确定其安全性,主墩支点处截面C及跨中截面O计算图式如下所示:

(3)数据汇总

老桥拆除前自重对跨中O及主墩C处主梁产生的弯矩

(4)拆桥步骤

第一步:拆除中跨(BC)翼缘板

第二步:拆除两边跨(AC、DF)翼缘板

第三步:拆除北侧挂梁(AB)行车道板、横隔梁、挂梁主梁

第四步:拆除北侧悬臂梁(BC)行车道板

第五步:拆除中跨(CD)行车道板

第六步:拆除南边跨(DF)行车道板

第七步:拆除中跨主梁;

第八步:拆除北侧悬臂梁;

第九步:拆除南侧挂梁;

第十步:拆除南侧悬臂梁。

(5)在第四步拆除北侧挂梁后,跨中主梁截面O处产生最大正弯矩,考虑到下一步拆除中跨桥面板需要25T吊车桥上作业,吊车自重按200KN计算,最不利位置为吊车正好停在跨中截面O处,此时因为梁体自重及吊车自重产生的跨中正弯矩为:Mmax=3466.5+200×6.875=4841.5KN·m

第四步:拆除北侧悬臂梁(BC)行车道板

(6)主梁跨中设计弯矩计算:

fsd=210Mpa,fcd=9.2MPa,As=20911.8mm2,H=190cm,b=65cm,设as=10cm,h0=H-as=180cm。x=fsd×As/(fcd×b)=210×20911.8/(9.2×650)=734mm=73.4cm<0.56×180=100.8cm

r0Md=fsd×As×(h0-x/2)

Md=fsd×As×(h0-x/2)/r0=210×20911.8×(1.8-0.734/2)/1.1=5720898N·m

=5720.898KN·m

拆桥过程中跨中截面产生的最大正弯矩为4841.5KN·m,小于主梁跨中设计弯矩5720.898KN·m,结构是安全的。

3.3构件拆除吊装

(1)桥面板及翼缘板等板块构件拆除前,先对将要拆除的板块件吊点处开4个D=8cm的圆孔,穿入钢丝绳,钢丝绳下端穿30cm长φ20钢筋作为保险销,示意如下图所示:

(2)横隔梁切割前,先用钢丝绳将梁体捆绑牢靠,并用吊车收紧钢丝绳防止切割过程中梁体突然掉落,钢丝绳捆绑梁体时,为防止梁体棱角割伤钢丝绳,梁体与钢丝绳接触部分垫一层麻袋。横隔梁切割时切割面与水平面成75度角,使横隔梁切割完成后还受到向上的托力。

(3)在两个主梁切割前不可将横隔梁全部切除,留一部分横隔梁支撑主梁,第一根主梁切割前,要对剩下的主梁做好支撑,然后才可切除横隔梁,切割主梁。

以上方案,重点在拆桥顺序、设备选择、安全防护方式、拆除结构安全验算几个方面进行阐述,将拆桥需注意的安全风险和安全防护措施详细阐明。

4.拆桥安全管控几点体会

通过拆除两座船闸老公路桥对安全拆除老桥的几点体会:(1)拆桥施工技术方案和拆桥专项安全方案必须经专家审查会审查通过。在业主组织的专家审查会上,专家对拆桥施工技术方案和拆桥专项安全方案的可行性、安全性进行评估,提出方案中遗漏和考虑不周全的地方,完善后方案更具可操作性。(2)选择合理安全可靠的具有针对性方案,是安全拆桥的关键。如拆除此桥最大的安全难点是保证船闸正常通航、防拆桥杂物和碎渣坠落。为解决难题,采用150T架桥机吊运解体的混凝土构件,静态切割混凝土构件,加工制作专用桥下防护网等方法和措施,克服苛刻的拆桥要求,完美地安全地拆除了两座老桥。(3)架桥机使用前必须取得特检院发的合格证,特种作业人员必须持证上岗。(4)拆桥前对所有施工人员进行技术和安全交底,确保三级交底落实到实处,每个参与者都是知情者,清楚怎么做、怎么做安全、什么不能做。(5)提高现场管理人员的安全意识,时时绷紧安全这根弦。现场管理人员是拆桥的直接的组织和管理者,配备经验丰富、责任心强的管理人员能有效提高现场的安全管控水平,他们领导和督促工人按照施工方案、操作规程施工,使拆桥工作在安全的前提下进行.(6)项目部定期的安全检查。项目部每月、每旬定期安全检查,每天的安全巡查,可以随时发现现场安全隐患,督促整改落实,杜绝安全事故的发生。每月的安全大检查后项目部发安全检查通报,对问题多、屡次不改的进行经济处罚。

5.结束语

拆桥施工是高风险的难管控的施工作业,拆除老桥过程中不确定的因素特别多,由于老桥多数都是年代久远的建桥材料各项指标已不能确定,验算和评估也不准确偏差大,有时老桥是有条件拆桥,更增加了拆桥的难度,只有落实各项技术和安全管理措施,加强安全管控,就可安全拆除各种结构形式的老桥。

参考文献

1、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ014-2000)

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