虞國燦,沈偉才,徐全民,龔鐵峰,倪文祥
(1.杭州蕭山交通建設管理有限公司,杭州 311200;2.江蘇省交通工程集團有限公司,江蘇鎮(zhèn)江 212000)
隨著城市建設的高速發(fā)展,現有高架制約了城市向外發(fā)展,需要對現有高架進行拆復建施工,拆除施工受到場地、交通、安全、工期的影響,為了滿足快速安全化與交通順暢化的拆除要求,許多學者對高架拆除施工進行了研究。饒陽[1]從內部結構、外部邊界、風險預判出發(fā)研究了一種曲線匝道的拆橋技術路線;鄧應華[2]等研究對立交橋拆除運輸與吊裝工序進行控制,對封閉區(qū)域采用爆破技術可快速實現匝道拆除[3-4];李浩[5]采用金剛石繩鋸切割分塊和吊裝組合形式滿足人口密集區(qū)匝道拆除施工;孫士鵬等[6]采用模塊車支頂切割技術高效快速完成了高架匝道拆除。
匝道拆除施工涉及面廣,采用爆破拆除技術具有高效和快速的特點,但爆破后的混凝土碎渣處理難度大,在市域環(huán)境匝道拆除施工中采用爆破技術風險高。匝道分塊切割應選擇合理的拆除順序,降低施工安全風險;對匝道原樁基進行利用和補強,實現資源合理化利用。
本文針對復雜市域環(huán)境互通匝道擴容拆復建技術進行研究,主要從技術特點、工藝原理、效益分析等方面開展技術研究,改進其導改方案,具有重要的工程意義。
03 省道東復線高架南延工程2 標起點位于彩虹大道北側(花木城),上跨G104、運營地鐵5 號線、蕭紹運河、蕭明線、門前河、陳端路,終點止于現狀03 省道東復線與東瑞四路交叉口,全長2.2 km。所拆除的彩虹高架上行匝道為預應力混凝土連續(xù)箱梁采用斜腹板單箱單室箱梁,瀝青混凝土橋面鋪裝層采用HD2000 Super 型瀝青銑刨機破除瀝青混凝土,混凝土護欄和翼緣板作為整體結構進行切割拆除,匝道箱梁拆除采用吊車配合支架、大功率切割機進行拆除。箱梁臨時支墩采用鋼管組合支架。切割成若干小節(jié)段,單臺260 t 汽車吊進行拆除施工。在原位新建匝道,上部結構為現澆箱梁,頂面寬8.5 m,第1 聯為變截面,梁高2~2.8 m,其余聯為等截面,梁高2 m,采用盤扣式滿堂支架進行現澆施工。
1)匝道依次拆除鋪裝橋面、護欄、翼緣板、箱梁和墩柱。采用搭設鋼管支架、大塊段切割、260 t 汽車吊起吊下放逐跨拆除的施工方法。其中對原有樁基進行利用和補強。
2)提出了護欄和翼緣板聯合拆除技術,切割翼緣板時不完全切斷(預留2 m 左右的長度),當吊車繩拉緊切割塊時將翼緣板完全切斷,用吊車下放翼緣板分割塊至合理位置。
3)提出了匝道箱梁拆除技術,匝道箱梁拆除采用吊車配合支架、大功率切割機進行拆除。用鋼管組合支架對箱梁提供臨時支撐。切割成若干小節(jié)段,汽車吊進行拆除施工,用單排鋼管排架支撐梁底,防止部分小節(jié)段拆除后,懸臂過長導致梁體失穩(wěn),同樣在墩頂留有一節(jié)段梁體,并采用落地支架支撐,待墩柱兩側跨中節(jié)段拆除后,再拆除墩頂梁段。
4)提出了原墩柱樁基利用和補強技術,當墩柱上部結構拆除后,按鑿樁頭的方法進行施工,在順橋方向前后施作灌注樁進行補強,充分利用原墩柱樁基。
本技術工藝流程圖如圖1 所示。
圖1 工藝流程圖
本項目施工區(qū)域已完成交通導改,施工范圍進行了圍擋封閉,對匝道進行了交通管制,機具設備已進場,技術人員已完成技術交底,在拆除一定范圍內設置了警戒帶,拆除周邊派專人進行人員疏導,保證拆除作業(yè)安全。
利用瀝青銑刨機破除橋面瀝青混凝土,針對刨銑機器無法處理位置,用鎬頭機多點打孔后用銑刨機破除,用挖機和推土機將破碎瀝青堆放。
伸縮縫拆除前用利器順縫切割伸縮縫的橡膠帶,在中間支撐梁段采用有氧切割的方式切割,隨后切除其他部分。
采用護欄和翼緣板聯合拆除技術,將護欄和翼緣板劃分為整體單元切割,切割翼緣板時不完全切斷(預留2 m 左右的長度),當吊車繩拉緊切割塊時將翼緣板完全切斷,用吊車下放翼緣板分割塊至合理位置。吊車型號可選用50 t 汽車吊,當護欄和懸挑臂與箱體分離后將其起吊下放至合理位置。
根據臨時支架設置位置進行靜力觸探法測定其地基承載力,不滿足要求,在整平后填筑宕渣和C20 混凝土,滿足支架要求后方可施工。
當臨時支架搭設的地基承載力滿足要求后搭設鋼管支架,依據擬使用吊裝機械的吊裝額進行控制,計算出每個節(jié)段箱梁的質量,根據計算結果出箱梁劃分圖。
匝道箱梁拆除采用吊車配合支架、大功率切割機進行拆除。用鋼管組合支架對箱梁臨時支撐。切割成若干小節(jié)段,單臺260 t 汽車吊進行拆除施工,汽車吊進行拆除施工,用單排鋼管排架支撐梁底,防止部分小節(jié)段拆除后,由于懸臂過長導致梁體失穩(wěn),同樣在墩頂留有一節(jié)段梁體,并采用落地支架支撐,待墩柱兩側跨中節(jié)段拆除后,再拆除墩頂梁段,采用單臺260 t 汽車吊進行拆除施工。
墩身采用分段切割,分段吊裝方法拆除。拆除步驟:畫墩身切割線—鉆吊裝孔—捆綁鋼絲繩—吊車就位—吊車吊載—墩身切割—墩身吊裝。
拆除分段質量控制在28 t,高墩分節(jié)段拆除,按照3 m 左右一節(jié)段,低墩按照整墩進行拆除。高墩切割前根據分節(jié)高度先拆除上部分支架,下部支架作為切割操作平臺,上部節(jié)段拆除完成后,再拆除下部分支架和下部節(jié)段。
找到需要保留的樁基,做好明顯的標記。在墩身臨近樁基切割面完全切斷,防止拉斷時造成樁基混凝土產生裂縫,嚴禁直接采用破碎鎬頭直接破除。需保留的樁基施工應按鑿樁頭的方法進行施工,應保護好原有樁基的主筋。對原有樁基的利用需經第三方檢測合格后方可利用。
根據設計圖紙等對改建匝道進行施工,包括下部基礎、上部結構、橋面系、附屬設施等。
1)路燈拆除采用汽車吊配合進行拆除作業(yè)。拆除前,切斷電源,剪斷接線箱處電線,小型汽車吊(25 t)開至橋面上起吊,然后人工拆卸燈桿錨板與錨固筋的連接,吊車起吊燈桿放置橋下平板車上,運至指定位置存放。
2)混凝土護欄和翼緣板采用縱橋向分塊進行切割拆除,橫橋向切割范圍為:混凝土護欄及1.8 m 長挑臂,切割后剩余箱體寬4.9 m。護欄和挑臂切割斷面的面積為0.976 m2,質量為2.54 t/m,最大分塊長度為5 m,質量為12.7 t。護欄和挑臂拆除時按照從高到低、一左一右對稱的順序拆除。
3)當翼板的橫向切割完成后,采用50 t 吊車在橋面上將翼板吊緊,再采用繩式切割機將翼板預留的2 m 切斷,隨后吊走。吊裝時必須在第一分塊先試吊,切割分塊在切割時必須采用斜切割的方法,以保證起吊時不會出現卡石的現象。
4)在吊車吊裝之前應再次檢查以下事項:拆除順序是否正確;吊機進出線路;作業(yè)地面情況;吊機起重臂的長度及作業(yè)所要求的伸幅半徑和高度;現場環(huán)境,天氣狀況是否合適;吊機通行線路的寬度、彎道半徑、高度限制及載重限制等。
依托03 省道東復線高架南延工程2 標,對匝道擴容拆復建施工技術進行了改進,主要結論有:
1)提出了護欄和翼緣板聯合拆除技術,切割時并不馬上把梁或板切斷,而是只切一半(每塊翼板在中間段預留2 m 暫不切割),剩下的一半用吊車吊緊后才進行切斷,采用切割機切割、吊車起吊下放的拆除工藝。
2)提出了匝道箱梁拆除技術,匝道箱梁拆除采用吊車配合支架、大功率切割機進行拆除。箱梁臨時支墩采用鋼管組合支架。切割成若干小節(jié)段,汽車吊進行拆除施工,梁底采用單排鋼管排架支撐,防止部分小節(jié)段拆除后,由于懸臂過長導致梁體失穩(wěn),同樣在墩頂留有一節(jié)段梁體,并采用落地支架支撐,待墩柱兩側跨中節(jié)段拆除后,再拆除墩頂梁段。
3)提出了原墩柱樁基利用和補強技術,當墩柱上部結構拆除后按鑿樁頭的方法進行施工,在順橋方向前后施作灌注樁進行補強,充分利用原墩柱樁基。