一閘橋面板拆除及帽梁加高施工方法創(chuàng)新

單建軍 王楷飛

我國(guó)初期建造的水閘，大部分建造于二十世紀(jì)六七十年代，受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)水平及材料的限制，大部分水閘以漿砌石結(jié)構(gòu)為主。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通車(chē)輛增多、超重車(chē)輛增多，許多橋面板出現(xiàn)滲水、裂縫等安全隱患，南四湖二級(jí)壩第一節(jié)制閘便是其中之一。為保障水閘安全及交通安全，發(fā)改委批復(fù)對(duì)南四湖二級(jí)壩第一節(jié)制閘進(jìn)行除險(xiǎn)加固，在原有漿砌石結(jié)構(gòu)上加高帽梁并對(duì)全部橋面板進(jìn)行更換。

南四湖二級(jí)壩第一節(jié)制閘始建于1958年，后又進(jìn)行了兩次加固改造，由于年代久遠(yuǎn)且啟用至今又進(jìn)行了兩次加固改造，導(dǎo)致橋梁圖紙信息不全，另漿砌石橋墩結(jié)構(gòu)抗震性差，原現(xiàn)澆橋面拆除難度極大；由于交通橋下不具備干地施工條件，水下搭設(shè)腳手架成本高、難度大、隱患多，帽梁之間的水平交通及帽梁加高過(guò)程中的安全防護(hù)成為制約工程開(kāi)展的難題。

本項(xiàng)目針對(duì)以上問(wèn)題，創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)了橋面板拆除及帽梁加高施工方法，采用水鉆鉆孔、繩鋸切割、碟鋸切割相結(jié)合進(jìn)行橋面板拆除施工；采用鋼便橋與“幾”字型工作平臺(tái)相結(jié)合的方法解決水平交通及安全防護(hù)問(wèn)題，在保障安全與進(jìn)度的同時(shí)極大地節(jié)約了施工成本。

一、施工工藝流程

本施工方法區(qū)別于常規(guī)施工工藝，在橋面板拆除時(shí)，利用繩鋸對(duì)現(xiàn)澆混凝土防撞墻進(jìn)行切割，利用水鉆造穿繩孔及鋼絲繩的限位孔，利用直徑1400mm 的碟鋸進(jìn)行橋面切割；鋼便橋?yàn)楹附拥匿摻Y(jié)構(gòu)形式，主體結(jié)構(gòu)為工字，橫撐為U 型，橋面統(tǒng)一采用花紋鋼板鋪設(shè)，便橋橋腿底部設(shè)置固定錨板，橋面焊接1.5m高防護(hù)鋼管，做三道橫撐，吊裝完成后增設(shè)防護(hù)網(wǎng)；施工作業(yè)安全防護(hù)裝置受力結(jié)構(gòu)主體為“幾”字形結(jié)構(gòu)（頂部按照帽梁平臺(tái)寬度布設(shè)橫桿，橫桿使用直徑20mm 圓鋼，圓鋼外部穿22mm 直徑PVC 管，PVC 管長(zhǎng)度同帽梁寬度相等，立模板時(shí)直接卡在模板中間，兩端超出帽梁外延10cm，對(duì)超出部分進(jìn)行車(chē)絲處理，并配備相適應(yīng)的螺絲及墊板；兩側(cè)采用規(guī)格4×6cm、長(zhǎng)度75cm 的立管，立管上端5cm 處按照橫桿尺寸開(kāi)孔，立管自上向下30cm 處水平焊接外挑方管，外挑方管規(guī)格4×6cm、長(zhǎng)度75cm，外挑方管最外側(cè)底部與立管底部使用6×6 角鋼進(jìn)行連接，形成三角形結(jié)構(gòu)）。在帽梁平臺(tái)上間隔1.5m 布設(shè)一組“幾”字型構(gòu)件，然后在兩側(cè)外挑處鋪設(shè)、綁扎跳板，外挑最外端焊接長(zhǎng)度30cm、內(nèi)徑20mm 圓管，圓管內(nèi)側(cè)綁扎25cm 高木條作為擋腳板，圓管內(nèi)部插入直徑18mm、長(zhǎng)度1.5m的螺紋鋼筋作為安全防護(hù)的立桿,立桿高度方向水平布設(shè)3 道直徑20mm 鋼管，然后在鋼管內(nèi)側(cè)安裝防護(hù)網(wǎng)。

施工工藝流程為：施工作業(yè)準(zhǔn)備（鋼便橋焊接及作業(yè)平臺(tái)構(gòu)件制作）→橋面附屬結(jié)構(gòu)拆除→橋面鋪裝層拆除→切割塊放線(xiàn)→切割→吊運(yùn)舊橋板→鋼便橋吊裝→鋼便橋加固、安裝施工作業(yè)安全防護(hù)平臺(tái)。

二、本方法的特點(diǎn)

（一）施工質(zhì)量可控

橋梁拆除的傳統(tǒng)施工工藝為使用風(fēng)鎬或者破碎錘對(duì)橋面進(jìn)行破碎，然后將破碎后的塊料進(jìn)行收集外運(yùn)，施工過(guò)程中需搭設(shè)防護(hù)支架，安全風(fēng)險(xiǎn)大、噪音大、粉塵大、投入高且工期難以保障，由于拆除過(guò)程中震動(dòng)大，極易造成一閘漿砌石基礎(chǔ)損壞。本方法采用水鉆鉆孔、繩鋸切割、碟鋸切割相結(jié)合進(jìn)行橋面板拆除，施工作業(yè)速度快、效率高、無(wú)振動(dòng)，符合環(huán)保需求，對(duì)漿砌石帽梁及閘底板無(wú)任何損害。

（二）施工方便高效

按照傳統(tǒng)施工工藝進(jìn)行橋面板拆除，破碎前需在底部搭設(shè)防護(hù)支架用以保護(hù)閘底板，破碎過(guò)程中需配合切割設(shè)備對(duì)粘連的鋼筋進(jìn)行切割，破碎完成后需對(duì)掉落的碎料進(jìn)行清理，工序繁瑣、水上作業(yè)難度大。本方法采用整體切割工藝，切割完成后整體吊裝外運(yùn)，安全高效。

帽梁施工過(guò)程中的水平交通難度較大，常規(guī)做法為自下而上搭設(shè)滿(mǎn)堂腳手架，投入高、工期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)大，難以滿(mǎn)足帽梁混凝土水平運(yùn)輸?shù)男枰?。本方法所采用的鋼便橋?yàn)楹附拥匿摻Y(jié)構(gòu)便橋，在橋面板切割、吊裝完成后可直接吊裝至帽梁上，恢復(fù)了水平交通，鋼便橋橋面高度高于加高后的帽梁高度，不影響后續(xù)帽梁施工。

帽梁施工的過(guò)程中的作業(yè)平臺(tái)及模板支撐按照常規(guī)做法有腳手架、爬架、抱箍等方式，這些工藝廣泛應(yīng)用于鐵路、公路等行業(yè)，這些方法需要起重設(shè)備配合，投入大、效率低、風(fēng)險(xiǎn)高，不適用于漿砌石結(jié)構(gòu)的閘墩基礎(chǔ)。本方法所采用的施工作業(yè)安全防護(hù)裝置，各部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可拆卸、重復(fù)利用率高，僅靠人工即可進(jìn)行拆裝運(yùn)卸等作業(yè)，極大地節(jié)約了施工成本，具有施工便捷、防護(hù)效果好、投資成本低等優(yōu)點(diǎn)。

（三）節(jié)省工期

橋面板切割吊運(yùn)效率高，一次完成，避免了繁瑣的施工準(zhǔn)備工作及后續(xù)清理工作；鋼便橋及施工作業(yè)安全防護(hù)裝置均可提前焊接制作，一跨橋面板拆除完成后即可恢復(fù)水平交通并在1～2 小時(shí)內(nèi)完成帽梁工作平臺(tái)的搭設(shè)工作，極大地節(jié)省了施工工期。

（四）成本節(jié)約

本方法節(jié)省了腳手架搭設(shè)拆除、塊料清理等工序，切割后的橋板可使用運(yùn)輸車(chē)輛一次性運(yùn)輸至場(chǎng)外，操作簡(jiǎn)單、施工高效；鋼便橋及施工作業(yè)安全防護(hù)平臺(tái)為鋼結(jié)構(gòu)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，施工作業(yè)安全防護(hù)平臺(tái)通過(guò)人力即可完成拆、裝、運(yùn)、卸等作業(yè)，且便橋及平臺(tái)各部件可多次回收利用，極大節(jié)約了成本開(kāi)支。

三、施工操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

（一）橋板分塊與吊車(chē)性能應(yīng)匹配

橋板分塊大小直接決定了切割完成后吊塊的重量，重量過(guò)大存在安全隱患，分割塊太小又會(huì)增加工作量，影響施工進(jìn)度。所以施工前應(yīng)提前考察吊裝、運(yùn)輸設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)模擬吊裝半徑范圍人員及建筑物安全性、吊車(chē)及運(yùn)輸車(chē)輛布局，按照吊車(chē)起重性能表及鋼絲繩選型表計(jì)算吊塊重量及選用鋼絲繩。尤其需要注意的是，由于橋面環(huán)境區(qū)別于平地作業(yè)環(huán)境，在拆除橋板過(guò)程中吊車(chē)、運(yùn)輸車(chē)輛只能一字排開(kāi)，在驗(yàn)算吊車(chē)最大工作幅度時(shí)，無(wú)論吊車(chē)車(chē)頭是朝向工作面還是背對(duì)工作面，吊裝過(guò)程中的最大旋轉(zhuǎn)距離應(yīng)當(dāng)取旋轉(zhuǎn)軸心距離車(chē)頭的距離。

（二）控制碟鋸下切厚度

二級(jí)壩第一節(jié)制閘原橋面經(jīng)過(guò)幾次除險(xiǎn)加固，現(xiàn)狀橋面厚度變化較大；本次拆除后，需在原帽梁上進(jìn)行加高；一次切割不徹底有可能會(huì)導(dǎo)致底部鋼筋未切斷的情況發(fā)生，如果重復(fù)切割浪費(fèi)時(shí)間精力。所以，準(zhǔn)確地控制碟鋸下切厚度非常重要，在每次水鉆成孔后，需要及時(shí)測(cè)量每個(gè)孔位的鋪裝層厚度，對(duì)于厚度變化大的切縫，要及時(shí)調(diào)整碟鋸下切厚度。

（三）嚴(yán)格落實(shí)安全管理

舊橋拆除屬于危險(xiǎn)性較大的單項(xiàng)工程，本方法雖然有效減少了部分危險(xiǎn)源的存在、并提供了安全高效的防護(hù)措施，但是實(shí)施過(guò)程中，仍需對(duì)以下幾點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。（1）吊塊限位孔。水鉆所成孔洞，不僅是作為穿繩孔使用，在吊裝過(guò)程中還可以起到良好的限制鋼絲繩位置的作用。在放線(xiàn)定位時(shí)，要使限位孔在本跨橋板橫、縱兩方向?qū)ΨQ(chēng)布置，并保證同一切割線(xiàn)上兩孔之間距離不低于吊塊長(zhǎng)度的1/2，以保證橋板吊起后重心居中；同時(shí)，在碟鋸切割至限位孔位置時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制前進(jìn)方向，使限位孔在切開(kāi)的兩側(cè)橋板上均勻分布。（2）試吊。對(duì)于整體現(xiàn)澆橋板，帽梁與橋板之間的粘連情況并不完全一樣，有些部分由于年代久遠(yuǎn)而吸在一起，起吊舊板時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行試吊方案，緩緩增加起吊力度，同時(shí)安排專(zhuān)人在安全位置查看橋板及原帽梁狀況，切不可突然發(fā)力。（3）鋼便橋吊點(diǎn)選擇。鋼便橋的吊點(diǎn)應(yīng)當(dāng)選擇在兩端的支腿處，將鋼絲繩穿過(guò)鋼便橋底部，對(duì)稱(chēng)做好限位措施，保證便橋水平且重心居中，不可直接利用焊接的防護(hù)鋼管進(jìn)行吊裝。（4）鋼絲繩檢查。使用本方法進(jìn)行橋梁拆除時(shí)，橋板下切口為整齊的直角，加之鋼絲繩上每一次接觸切點(diǎn)的位置基本相同，這對(duì)鋼絲繩容易造成損害，所以除了常規(guī)的檢查外，在每次吊裝完成后，應(yīng)著重檢查每根鋼絲繩的狀況，損壞的鋼絲繩要及時(shí)更換。

四、結(jié)語(yǔ)

橋面板拆除及帽梁加高創(chuàng)新施工方法，采用水鉆鉆孔、繩鋸切割、碟鋸切割相結(jié)合的施工工藝，圓滿(mǎn)拆除全部橋面板的同時(shí)，完整地保護(hù)了原有漿砌石帽梁結(jié)構(gòu)；采用鋼便橋與“幾”字型工作平臺(tái)相結(jié)合的方法解決了水平交通及安全防護(hù)問(wèn)題。規(guī)避了腳手架搭設(shè)等工序復(fù)雜且隱患較大的問(wèn)題，從根本上解決了破碎拆除的弊端和局限性，提高了施工的安全性和施工速度，極大地節(jié)約了施工成本。尤其是鋼便橋和“幾”字型工作平臺(tái)的研發(fā)、使用，成本低、回收率高、拆裝方便、安全性能好，對(duì)于大部分帽梁施工具有非常大的推廣價(jià)值。

總而言之，橋面板拆除及帽梁加高創(chuàng)新施工方法對(duì)提高施工安全性、高效性和節(jié)約施工成本成效顯著，有著較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有一定的推廣利用價(jià)值■