王秀榮(上海浦橋工程建設(shè)管理有限公司, 上海 200032)
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn),工程建設(shè)的主要任務(wù)由新建結(jié)構(gòu)建設(shè)逐步轉(zhuǎn)向既有結(jié)構(gòu)更新。工程結(jié)構(gòu)中,基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)維系城市功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要,基礎(chǔ)設(shè)施的功能退化為城市可持續(xù)發(fā)展埋下隱患。另一方面,不斷增長(zhǎng)的城市功能需求也對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施更新提出新要求。
橋梁是城市交通的重要載體,部分現(xiàn)有橋梁因通航或通行凈空的需求提升,面臨改造或重建;另外,橋梁服役年限的增加、車輛超載等原因?qū)е聵蛄航Y(jié)構(gòu)劣化,對(duì)既有橋梁進(jìn)行拆除更新工程的需求日益增多,從普通中小型橋梁,到大型斜拉橋,橋梁拆除的規(guī)模越來(lái)越大,橋梁拆除的難度日益增加,橋梁拆除的安全風(fēng)險(xiǎn)控制也更加重要,安全風(fēng)險(xiǎn)是否可控成為橋梁拆除的關(guān)鍵。
老泖港大橋位于上海市松江區(qū)泖港鎮(zhèn)東側(cè),橫跨大泖港承接葉新公路,于1982年6月竣工通車,是上海南浦大橋的試驗(yàn)橋。主橋?yàn)殡p塔雙索面斜拉橋(85 m+200 m+85 m),設(shè)計(jì)荷載為汽-15級(jí),掛-80級(jí)。設(shè)計(jì)采用塔梁固結(jié)、梁塔與主墩鉸接的形式。其中河跨跨徑200 m,由兩側(cè)單懸臂梁加中間吊梁組成(85 m+30 m+85 m),其橫斷面由兩個(gè)分離式箱梁加車行道縱、橫梁板組成,箱梁梁高2.2 m,中孔吊梁由4片預(yù)應(yīng)力混凝土T梁組成,梁高2.2 m;岸跨跨徑85 m,設(shè)置兩個(gè)輔助墩;橋面布置為2.5 m(人行道)+7 m(車行道)+2.5 m(人行道),總寬12 m。
老泖港大橋主塔高出橋面以上44 m,塔柱之間設(shè)鋼筋混凝土十字交叉形抗風(fēng)腹桿,在塔柱兩側(cè)各設(shè)置11對(duì)拉索,全橋共有斜拉索164根,為豎琴式布置,由Ф5 mm高強(qiáng)鋼絲(光面)經(jīng)手工編織而成的平行鋼絲索。拉索兩端分別配裝固定端錨和張拉端錨,錨具為冷鑄鐓頭錨。拉索規(guī)格為73-Ф5和147-Ф5兩種,斜拉索的鋼絲防護(hù)采用纏包法,共有內(nèi)外兩層防護(hù)。內(nèi)防護(hù)層為鋼絲表面涂防銹漆+1層防銹脂+1層玻璃纖維布+1層防銹脂+兩層PE包帶;外防護(hù)層為5厚1薄的多層玻璃纖維包帶加環(huán)氧樹脂膠漿形成的玻璃鋼。該形式的斜拉索及鋼絲防護(hù)措施,屬我國(guó)早期(第一代)斜拉索的防護(hù)體系。
目前,根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)和橋梁周圍環(huán)境,拆除方法主要有定向爆破拆除法、逆工序拆除法、機(jī)械破碎拆除法和無(wú)損靜力切割拆除法[1]。因舊橋存在眾多不確定因素,無(wú)論采用哪種方法,拆橋過(guò)程危險(xiǎn)性都較大。特別是對(duì)于大跨徑斜拉橋的拆除,其力學(xué)行為變化復(fù)雜,風(fēng)險(xiǎn)因素較多,安全控制難度較大。因此,為保證拆橋過(guò)程中的施工安全,需對(duì)拆橋方案進(jìn)行綜合比較,從中選出安全可行的施工方案。
老泖港大橋關(guān)鍵工序施工方案比選如下。
2.1.1 掛孔梁吊裝方案比選
(1)方案1。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)段設(shè)置4個(gè)吊點(diǎn)(如圖1所示),吊點(diǎn)順橋向距離分段線50 cm、橫橋向距離箱梁中心線4.025 m。每個(gè)吊點(diǎn)選用L=700 mm的φ80 mm鋼棒作為連接裝置(如圖2所示),將環(huán)形鋼絲繩下放到φ300 mm的孔中,然后將鋼棒穿過(guò)鋼絲繩,最后將浮吊鋼絲繩與環(huán)形鋼絲繩通過(guò)卸扣連接。
圖 1 吊點(diǎn)平面位置圖
圖 2 鋼棒受力示意圖
吊點(diǎn)鋼棒計(jì)算。吊點(diǎn)鋼棒選用L=70 cm的φ80 mm鋼棒(重約27.6 kg),鋼棒材質(zhì)為20CrMoTi,調(diào)質(zhì)處理達(dá)到HB210,4點(diǎn)吊按照3點(diǎn)受力計(jì)算,吊裝重量約180 t,鋼棒受力180/3=60 t,計(jì)算結(jié)果滿足要求。具體計(jì)算如下(如表1所示)。
表 1 鋼棒吊點(diǎn)計(jì)算表
環(huán)向鋼絲繩選用。單根鋼絲繩最大荷載180/3=60 t,吊裝鋼絲繩與鉛垂線的夾角取30°,鋼絲繩受力P=180/3/cos30°=69.3 t。吊索安全系數(shù)K=8,選用6×37+1鋼絲繩,鋼絲繩間不均勻系數(shù)取0.82,鋼絲繩的破斷拉力總和為Fg=8×69.3/0.82=676 t,選用φ2.4 mm的鋼絲,繞2圈,每根鋼絲繩所需破斷力為169 t,總直徑Φ52 mm鋼絲繩,抗拉強(qiáng)度為1 700 N/mm2,破斷力總和170.5 t>69.3 t。計(jì)算結(jié)果滿足安全吊裝要求。
(2)方案2。每個(gè)梁段設(shè)置4根L=10m的φ65 mm鋼絲繩(鋼絲繩與箱梁的接觸位置設(shè)置包角半圓管,防止鋼絲繩磨損),通過(guò)卸扣與2根L=30m的φ90 mm浮吊鋼絲繩連接(兜底吊工藝)。吊孔位置受T梁下緣影響,可以調(diào)整的空間有限,邊梁重心線與起重鋼絲繩不重合,采用兜底吊易引起梁體轉(zhuǎn)動(dòng),增加起吊危險(xiǎn)性。
(3)方案比選。方案1采用銷棒,受力較好,但標(biāo)準(zhǔn)段吊裝時(shí)施工人員需在箱室內(nèi)操作,受空間限制不易施工且銷棒有滑脫的風(fēng)險(xiǎn),需增加限位。方案2采用兜底吊,受力計(jì)算滿足要求,但對(duì)于偏心構(gòu)件可能會(huì)引起梁體轉(zhuǎn)動(dòng),增加起吊危險(xiǎn)性。
經(jīng)比選,決定選擇方案2。
2.1.2 掛孔梁吊裝順序選擇
掛孔梁吊裝編號(hào),如圖3所示。
圖 3 掛孔梁吊裝編號(hào)圖
方案1的掛孔梁吊裝順序?yàn)棰佗冖邰埽环桨?的掛孔梁吊裝順序?yàn)棰佗冖堍邸?/p>
方案比選:方案1按順序吊裝,施工方便,但橫橋向受力不均,存在安全隱患;方案2橫橋向受力均衡,但④號(hào)梁與新橋投影重合,吊裝難度大。出于安全考慮,優(yōu)先選擇方案2。實(shí)際施工中,因邊梁橫隔板限位影響,及邊梁重心偏位無(wú)法吊裝,經(jīng)比選采用方案1。
2.1.3 實(shí)際施工中吊裝細(xì)節(jié)變化
(1)第①片梁鉆孔孔徑與鋼絲繩一致,鋼絲繩端頭鋼絲彎曲部分影響鋼絲繩穿孔。解決方案:用砂輪鋸切割修整后順利穿入。
(2)邊梁起吊時(shí),由于梁體重心偏位,兜底吊時(shí)梁體轉(zhuǎn)角,向②號(hào)梁側(cè)傾斜且邊梁橫隔板有限位,不能直接向外平移;①號(hào)梁與②號(hào)梁之間產(chǎn)生較大摩擦阻力,導(dǎo)致起重量迅速達(dá)到170 t,接近浮吊限制起重量180 t,強(qiáng)行起吊有船體傾覆的危險(xiǎn)。解決方案:下放邊梁,在①與②之間加方木,減小摩擦力,反復(fù)試吊3次,吊裝成功。
(3)考慮到④梁可能產(chǎn)生與①號(hào)梁同樣的問(wèn)題,把梁板吊裝順序改為①②③④。
(4)吊裝切割③號(hào)梁前對(duì)④號(hào)梁進(jìn)行加固,防止③號(hào)梁與④號(hào)梁碰撞,發(fā)生側(cè)翻事故。解決方案:水平方向用兩個(gè)5 t手拉葫蘆把④邊梁和南側(cè)11號(hào)索的錨墩連接固定,用型鋼把④號(hào)梁和11號(hào)段梁臨時(shí)電焊固結(jié);垂直方向用5 t手拉葫蘆和新橋挑臂臨時(shí)拉結(jié)。臨時(shí)加固后③號(hào)梁段順利吊裝,④號(hào)梁固結(jié)有效。
(5)穿④號(hào)梁段的鋼絲繩時(shí)發(fā)生困難,其原因:新橋挑臂投影與老橋人行道重合,鋼絲繩吊裝孔位于人行道上;穿鋼絲繩采用浮吊副鉤輔助吊裝空間受限。解決方案A:采用25 t汽車吊輔助安裝鋼絲繩,汽車吊停放在新橋行車道上。A方案可以解決問(wèn)題,但占用行車道需封閉交通,須獲得交警批準(zhǔn),手續(xù)比較繁瑣,時(shí)間比較長(zhǎng),耽誤工期。解決方案B:汽車吊停放在11號(hào)梁段上,輔助吊裝。B方案的可行性,需經(jīng)過(guò)承載力計(jì)算;經(jīng)計(jì)算,承載力滿足要求。汽車吊距東岸側(cè)吊裝孔較遠(yuǎn),汽車吊大臂長(zhǎng)度受限,起吊角度較小,起重量有限,存在傾覆隱患;采用浮吊和人工輔助定位,保證汽車吊起吊角度。經(jīng)比選,采用解決方案B,順利安裝鋼絲繩。
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)段兜底吊工藝選擇
每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)段設(shè)置4根L=10 m的φ65 mm鋼絲繩(鋼絲繩與箱梁的接觸位置設(shè)置包角半圓管,防止鋼絲繩磨損),通過(guò)卸扣與2根L=30 m的φ90 mm浮吊鋼絲繩連接(兜底吊工藝)。
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)段浮吊選擇
(1)主跨11號(hào)段和標(biāo)準(zhǔn)段采用180 t浮吊吊放,分段中最重節(jié)段是11-1號(hào)節(jié)段。主跨11號(hào)段分段,如表2所示。
表 2 主跨11號(hào)段分段表
(2)實(shí)際操作時(shí),因?yàn)橥鈧?cè)鉆孔施工困難,人員操作安全隱患較大,改為外側(cè)不鉆孔,直接兜底,吊裝時(shí)浮吊帶力,調(diào)整浮吊及鋼絲繩角度,梁段未發(fā)生轉(zhuǎn)角,梁體順利吊裝。
2.2.3 主跨梁體分段長(zhǎng)度選擇
(1)經(jīng)監(jiān)控、設(shè)計(jì)復(fù)核后確定,主跨梁體切割分段長(zhǎng)度如下。西側(cè)主梁共分為13段,分段長(zhǎng)度為:4.5 m+6.5 m+9 m+8.2 m+6.5 m×7+6.3 m+5 m=85 m。東側(cè)主梁共分為14段,分段長(zhǎng)度為:4.5 m+6.5 m+9 m+8.2 m+6.5 m×3+4.8 m+6.5 m×4+1.5 m+5 m=85 m。
(2)切割分段應(yīng)力復(fù)核。最初分段按建橋逆序分段,但建橋時(shí)工況和拆橋時(shí)不同,建橋時(shí)采用掛籃施工,且通長(zhǎng)設(shè)臨時(shí)拉索,橋梁合龍后臨時(shí)拉索已拆除,建橋時(shí)①號(hào)段與②號(hào)段過(guò)渡段截面鋼筋布置滿足施工要求,但拆橋時(shí)橋梁荷載與建橋時(shí)不同,導(dǎo)致拆至5號(hào)索時(shí)①號(hào)段與②號(hào)段之間截面所受拉應(yīng)力超出允許范圍,鋼筋數(shù)量不能滿足施工要求,梁體有斷裂的危險(xiǎn)。
解決方案C:在準(zhǔn)備切割梁段下一節(jié)段加載,采用載重汽車壓載,使梁體荷載滿足施工要求。缺點(diǎn)是每切割一個(gè)梁段均需移動(dòng)車輛位置,還要調(diào)整車輛載重且車輛占據(jù)施工空間,存在安全隱患。
解決方案D:在①號(hào)索區(qū)域采用10 mm厚的鋼板加固。缺點(diǎn):需要在梁體上鉆孔固定鋼板,有可能鉆斷鋼筋,反而產(chǎn)生更加不利的影響,甚至?xí)a(chǎn)生梁體斷裂風(fēng)險(xiǎn)。
解決方案E:重新劃分切割梁段長(zhǎng)度,使預(yù)留殘存梁段荷載滿足施工要求。缺點(diǎn):切割線與建橋時(shí)不匹配,梁體鋼絞線受力無(wú)法預(yù)測(cè)。
經(jīng)比選,采用方案E。重新劃分梁段長(zhǎng)度分隔線,切割線前移1.7 m,相當(dāng)于增加1.7 m梁段的荷載,梁體切割后混凝土斷面密實(shí)、無(wú)孔洞,鋼筋及鋼絞線無(wú)銹蝕,滿足施工安全要求。
2.2.4 斜拉索拆除方案選擇
(1)由于大橋施工階段斜拉索錨頭內(nèi)施工完畢后已灌漿封堵,因此無(wú)法通過(guò)千斤頂放張斜拉索,只能采取切割斜拉索進(jìn)行放張。為了確保切割斜拉索時(shí)的安全,設(shè)計(jì)專用的放張索夾工裝進(jìn)行斜拉索的放張。專用放張索夾長(zhǎng)300 mm,寬250 mm,索夾直徑比斜拉索直徑小10 mm。
方案F:索夾工裝按照實(shí)測(cè)索力等量代換,待切割斜拉索后,索力轉(zhuǎn)換到索夾工裝,然后用千斤頂放松斜拉索。優(yōu)點(diǎn):可有效防止斜拉索突然斷裂對(duì)殘存梁體及塔柱的影響,避免發(fā)生事故。缺點(diǎn):等量代換工裝鋼絞線需要量較大,抗拉強(qiáng)度要求高,對(duì)索夾工裝的抗滑移要求高,操作困難。
方案G:索夾工裝只考慮斜拉索自重,允許斜拉索斷開時(shí)一定長(zhǎng)度內(nèi)(2 m)部分自由滑動(dòng),采用火焰切割,過(guò)程中使斜拉索自然伸長(zhǎng),斷裂后用索夾控制斜拉索擺動(dòng)范圍,然后用卷?yè)P(yáng)機(jī)放索。優(yōu)點(diǎn):減小了對(duì)索夾抗滑移的要求,操作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn):斜拉索斷裂時(shí)對(duì)塔柱有一定沖擊力,斜拉索擺動(dòng)可能會(huì)對(duì)割索人員造成傷害。
經(jīng)比選,采用方案G,安全措施到位,順利完成斜拉索切割、放張。
(2)泖港大橋老橋索夾滑移試驗(yàn)成果(安全放索成敗的關(guān)鍵)。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:用索夾直接夾在拉索上,得到的臨界滑移力為30 kN;剝除拉索保護(hù)層,索夾直接夾在鋼絲上,無(wú)法抵抗滑移;剝除拉索保護(hù)層,清除拉索鋼絲油污,再填充環(huán)氧樹脂,墊上橡膠皮,上緊螺栓,得到臨界滑移力130 kN。以上三種試驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)于三種方案,其中第三種方案最優(yōu)。
(3)索夾放索現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作改進(jìn)。
首根斜拉索切割采取雙保險(xiǎn):采用夾片夾緊鋼絞線,兩臺(tái)千斤頂連接油泵、壓力表,鋼絞線允許滑移長(zhǎng)度1.5 m;采用P錨固定4根鋼絞線,鋼絞線允許滑移長(zhǎng)度2 m。
預(yù)想最不利工況:千斤頂夾片固定2根鋼絞線失效,P錨4根鋼絞線受力。
實(shí)際測(cè)得鋼絞線受力5 t,千斤頂夾片固定鋼絞線有效。
切割區(qū)域設(shè)薄鋼板遮擋,防止鋼絲割斷時(shí)對(duì)操作人員造成傷害。
鋼絞線纏防火石棉布,防止火焰切割損傷鋼絞線。
斜拉索切割區(qū)域兩端設(shè)卡扣卡緊平行鋼絲,防止切斷時(shí)隨意崩彈。
索夾內(nèi)側(cè)平行鋼絲間穿鋼筋,增大拉索直徑,增加索夾滑動(dòng)阻力,多一層保護(hù)。
上部索夾用拉筋帶和卷?yè)P(yáng)機(jī)相連,用于放索。
經(jīng)過(guò)比選,老泖港大橋拆除方案關(guān)鍵工序施工方案基本確定,由于斜拉橋拆除工況復(fù)雜,需要對(duì)拆橋方案進(jìn)行細(xì)化完善。為確保老橋拆除技術(shù)安全可行,通過(guò)BIM模擬和吊裝演練,提前發(fā)現(xiàn)老橋拆除過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的安全技術(shù)問(wèn)題,并采取相應(yīng)的解決方案,優(yōu)化安全技術(shù)措施,進(jìn)一步完善老橋拆除專項(xiàng)施工方案。
老橋拆除前對(duì)老橋拆除全過(guò)程進(jìn)行BIM模擬,按照施工方案對(duì)施工細(xì)節(jié)進(jìn)行模擬,包括不同工況下的浮吊作業(yè),梁體切割,斜拉索切割等工序進(jìn)行仿真模擬。BIM建模過(guò)程如下。
首先,采用專業(yè)的地圖軟件下載泖港大橋的具體位置數(shù)據(jù),并且從檔案館調(diào)閱老泖港大橋竣工圖,獲取老泖港大橋的具體尺寸、坐標(biāo)及標(biāo)高等數(shù)據(jù),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)測(cè)實(shí)量,包括橋位、水深、河寬、河道淤泥深度、漲落潮水位變化、通航船只流量及橋梁凈空等,獲得更詳細(xì)的實(shí)際工況參數(shù)。其次,根據(jù)已獲取的數(shù)據(jù),利用BIM對(duì)泖港大橋建模,完成對(duì)泖港大橋的全景再現(xiàn)。最后,根據(jù)經(jīng)過(guò)專家評(píng)審的《泖港大橋老橋拆除施工方案》對(duì)各道施工工序進(jìn)行仿真模擬。
(1)通過(guò)對(duì)掛孔梁拆除的BIM模擬后發(fā)現(xiàn):若運(yùn)梁船拋錨位置不當(dāng),易引起碰撞且駁船進(jìn)出路線與其他通航運(yùn)輸船舶沖突,存在安全風(fēng)險(xiǎn)。尤其是在調(diào)整駁船位置的時(shí)候需要后退及調(diào)頭等動(dòng)作,受河道水流影響,操作難度大、時(shí)間長(zhǎng),超過(guò)海事部門允許的封航、限航時(shí)間,施工難度和風(fēng)險(xiǎn)較難控制;浮吊起吊4號(hào)梁段時(shí),吊鉤和吊索距離新橋較近,距離僅為50 cm,受浮吊水上作業(yè)受水的浮力影響、潮水的漲落影響,以及限航狀態(tài)下其他船舶經(jīng)過(guò)時(shí)的水流變化影響,均可能造成浮吊的晃動(dòng),采用拋錨也不能完全消除晃動(dòng)。在這種情況下,浮吊直接起吊與新橋發(fā)生碰撞的概率較大,存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
經(jīng)過(guò)重新模擬后,取消運(yùn)梁船,直接由浮吊吊運(yùn)至岸邊破碎場(chǎng),既解決了駁船??繂?wèn)題,又節(jié)省了時(shí)間,減少了安全風(fēng)險(xiǎn);改變梁段吊裝順序,最后吊裝4號(hào)梁段,梁段起吊10 cm后浮吊即后退,加大與新橋的距離,避免與新橋發(fā)生碰撞危險(xiǎn)。最終,問(wèn)題得到解決。
(2)標(biāo)準(zhǔn)段拆除BIM模擬,主要發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題:索具穿放時(shí)人員需進(jìn)入箱室內(nèi),箱室空間狹小且索具較重,人員無(wú)法操作,有隔板的箱室人員根本無(wú)法進(jìn)入,也無(wú)法穿索具;吊裝孔位置設(shè)置不當(dāng),和梁板的重心不重合,易引起梁體偏斜、翻轉(zhuǎn),安全風(fēng)險(xiǎn)大。
重新模擬的方案,采用兜底吊法,人員不必進(jìn)入箱室內(nèi),只需在交通船上輔助掛鉤就可以完成鋼絲繩兜底工作,其余起吊動(dòng)作皆由浮吊完成,安全可靠;吊裝孔位置調(diào)整至和重心重合,改變異型段吊裝方向防止梁體翻轉(zhuǎn),避免安全風(fēng)險(xiǎn)。最后,解決了以上問(wèn)題。
(3)塔柱拆除BIM模擬發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題:頂部第一節(jié)段拆除時(shí)吊鉤和吊索的空間有限,浮吊70 m主臂有和塔柱沖突的可能,如果發(fā)生碰撞,安全風(fēng)險(xiǎn)較大;塔柱風(fēng)撐吊點(diǎn)設(shè)置不當(dāng),易造成風(fēng)撐翻轉(zhuǎn),和塔柱發(fā)生碰撞,造成安全隱患;塔柱和風(fēng)撐切除的操作平臺(tái)不合理,老橋檢修平臺(tái)已老化,安全系數(shù)低,人員操作空間有限,安全風(fēng)險(xiǎn)大;塔柱拆除時(shí)對(duì)新橋的保護(hù)不全,易對(duì)新橋造成損害,還有可能對(duì)新橋上的行人造成傷害,發(fā)生安全事故。
重新采取安全措施及BIM模擬,確定塔柱拆除時(shí)浮吊??课恢茫{(diào)整浮吊起吊角度,加大吊鉤和吊索具的空間,對(duì)浮吊停靠位置范圍進(jìn)行清淤,確保浮吊能自由進(jìn)出;塔柱風(fēng)撐由兩點(diǎn)吊改為采用3點(diǎn)吊,改鉆孔吊裝為捆綁吊裝,更加安全可靠;搭設(shè)滿堂盤扣式腳手架,擴(kuò)大操作平臺(tái),提高支架高度以滿足施工需要,腳手架外側(cè)掛防火密目安全網(wǎng),同時(shí)增加消防滅火器;在操作平臺(tái)靠新橋一側(cè)用薄鋼板隔離,防止切割廢渣、廢水對(duì)新橋和行人造成傷害。最后,問(wèn)題得到解決。
(4)通過(guò)對(duì)斜拉索切割的BIM模擬發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題:切割斜拉索時(shí)掉落的火花可能會(huì)對(duì)下方的鋼絞線、斜拉索造成傷害,降低強(qiáng)度,發(fā)生危險(xiǎn);索夾位置高度設(shè)置不當(dāng),不方便索夾安裝,以及斜拉索切割,容易導(dǎo)致施工人員受到傷害;索夾鋼絞線預(yù)留伸縮長(zhǎng)度不當(dāng),起不到緩沖作用,安全風(fēng)險(xiǎn)較大。
經(jīng)過(guò)重新模擬后斜拉索切割,對(duì)可能造成損害的斜拉索、鋼絞線纏繞防火石棉布,以保護(hù)斜拉索;調(diào)整安裝索夾方向,同時(shí)采用薄鋼板防護(hù),保護(hù)鋼絞線和切割人員安全;降低索夾安裝高度,便于人工操作,減少作業(yè)風(fēng)險(xiǎn);鋼絞線預(yù)留長(zhǎng)度控制在2 m左右,以滿足放張安全要求。最后,問(wèn)題得到解決。
雖然事前對(duì)老橋拆除的全過(guò)程進(jìn)行了BIM模擬,但是實(shí)際工況和BIM模擬還是有一定區(qū)別。為進(jìn)一步驗(yàn)證吊裝方案的安全可靠性,采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物模擬試吊進(jìn)行演練。
(1)在浮吊進(jìn)場(chǎng)后,進(jìn)行掛孔梁的全過(guò)程模擬試吊演練:警戒船警戒;浮吊由停泊區(qū)開到河跨中,從停在橋面上的汽車上起吊成捆鋼絲繩(模擬代替掛孔梁),浮運(yùn)至東岸破碎場(chǎng)地。通過(guò)模擬試吊獲得關(guān)鍵信息:吊裝、指揮、現(xiàn)場(chǎng)操作人員、警戒、安全等相互之間協(xié)調(diào)配合沒有問(wèn)題,指令通暢;浮吊行走、站位、拋錨、起錨、靠岸等動(dòng)作順利;吊裝期間現(xiàn)場(chǎng)下雨,是吊裝期間可能出現(xiàn)的最不利工況,操作及指揮都有困難,但預(yù)案準(zhǔn)備充分,對(duì)吊裝沒有影響;卸梁區(qū)域浮吊??课恢迷诟叱彼粫r(shí),水深能滿足吊裝要求,平潮水位時(shí)浮吊距岸較遠(yuǎn),需要清淤后才能滿足吊裝作業(yè)的要求。
原計(jì)劃進(jìn)場(chǎng)長(zhǎng)度70 m主臂的350 t浮吊,BIM模擬拆除塔柱沒有問(wèn)題;而實(shí)際進(jìn)場(chǎng)長(zhǎng)度65 m主臂的350 t浮吊,浮吊主臂長(zhǎng)度減少了5 m,導(dǎo)致原計(jì)劃塔梁同步拆除計(jì)劃無(wú)法執(zhí)行。重新BIM模擬后調(diào)整浮吊停靠位置,能滿足塔柱吊裝要求。
(2)第一段塔柱拆除前進(jìn)行模擬試吊演練,模擬成果如下:東塔采用350 t浮吊拆除,主臂高度、角度在高潮水位時(shí)能滿足吊裝需要;東岸浮吊??课恢闷匠彼粫r(shí)水深局部不能滿足要求,需等待高潮水位時(shí)才能吊裝,連續(xù)作業(yè)時(shí)間受限,影響安全和工期;西塔與浮吊的距離較遠(yuǎn),即使在高潮水位時(shí),浮吊也不能滿足吊裝要求。
找到問(wèn)題原因后,采取以下措施進(jìn)行方案優(yōu)化:對(duì)浮吊計(jì)劃??课恢眠M(jìn)行清淤處理,以滿足浮吊平潮水位時(shí)也可移動(dòng)的需要,清淤位置距防汛墻距離小于2 m,需確保防汛墻穩(wěn)定,吊裝完畢后及時(shí)回填;拆除浮吊前部?jī)蓚€(gè)浮箱,縮短船體長(zhǎng)度,方便浮吊靠近防汛墻,滿足西岸浮吊主臂角度和高度要求。
泖港大橋老橋拆除屬于斜拉橋拆除,是橋梁拆除中的一大類別,是橋梁拆除中的難點(diǎn)。在沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒的情況下,首先根據(jù)相關(guān)規(guī)范擬定初步的老橋拆除方案,再針對(duì)不同工序的拆橋方案進(jìn)行比選,優(yōu)先選擇安全可靠的方案,并且通過(guò)BIM模擬和現(xiàn)場(chǎng)演練,提前發(fā)現(xiàn)拆除時(shí)可能會(huì)發(fā)生的問(wèn)題,及時(shí)采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施,進(jìn)一步優(yōu)化完善了橋梁拆除方案,使安全拆除的各項(xiàng)措施更加符合實(shí)際工況。提高了橋梁拆除的安全系數(shù),降低了泖港大橋拆除的安全風(fēng)險(xiǎn),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工直接起到指導(dǎo)作用,為以后類似斜拉橋拆除工程積累了經(jīng)驗(yàn),減少了老橋拆除的風(fēng)險(xiǎn)。至泖港大橋拆除完畢,未發(fā)生任何安全事故。