隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)日新月異。在部分原有的基礎(chǔ)建設(shè)中，由于設(shè)計(jì)缺乏長(zhǎng)期的統(tǒng)一規(guī)劃，造成部分資源的浪費(fèi)。如某市在90年代初為了緩解交通的壓力，在部分交通流量較大的交叉路口，修建了高架橋。但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這些高架橋已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)有交通量的需求，有些高架橋在現(xiàn)在看來(lái)不僅不能發(fā)揮出其應(yīng)有的作用,反而已成為制約城市建設(shè)的因素。
在對(duì)這些高架橋進(jìn)行改建、調(diào)整時(shí),不可避免地要拆除一部分,同時(shí)又要保證另一部分不受影響并可重新利用,這已經(jīng)成為一個(gè)難題。在城市內(nèi)使用傳統(tǒng)的施工方法對(duì)這些高架橋進(jìn)行拆除，是不可行的。在傳統(tǒng)的拆除施工方法對(duì)此不可行時(shí),使用引進(jìn)國(guó)外的鋼筋混凝土切割技術(shù)，具有安全、高效、環(huán)保的特點(diǎn),能滿(mǎn)足具有特殊要求環(huán)境下的施工。
1 橋梁拆除技術(shù)現(xiàn)狀
長(zhǎng)期以來(lái),傳統(tǒng)的拆除技術(shù)方法一直沿用至今,主要包括人工鑿擊和錘砸，這種拆除技術(shù)投入少，但速度慢，施工時(shí)間長(zhǎng)，人工現(xiàn)場(chǎng)操作，容易對(duì)人身造成傷害。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了氣動(dòng)破碎( 風(fēng)鎬、氣錘) 、大型機(jī)械破碎(挖機(jī)、液動(dòng)錘) 和飛速發(fā)展的爆破技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工程施工中，這些拆除技術(shù)無(wú)一例外都會(huì)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的周邊環(huán)境造成較大的影響，包括高噪音、高振動(dòng)、拆除過(guò)程要保持一定的安全距離，現(xiàn)場(chǎng)形象差，施工工期長(zhǎng)，需要特別對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行交通管制等。
2 切割拆除橋梁技術(shù)概述
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在人們已經(jīng)更加重視降低噪音、降低污染、減少振動(dòng)、高效環(huán)保的生態(tài)理念,對(duì)工程施工有了更多的限制。在這種情況下發(fā)展起來(lái)的靜力拆除技術(shù)便顯現(xiàn)出其優(yōu)越的特性,尤其在各種建筑結(jié)構(gòu)改造和橋梁拆除的施工中。
鋼筋混凝土切割技術(shù)就是一種新興的靜力拆除技術(shù)，主要有碟式切割法和鉆石鋼線切割法。碟式切割法采用帶有金剛石顆粒的切割碟片切割,施工切口整齊、平直,無(wú)須事后加工處理,不受施工場(chǎng)地、環(huán)境保護(hù)、工期、安全原因等條件限制。鋼線切割法設(shè)備由大功率油壓機(jī)、傳動(dòng)定位滑輪及帶有金剛石鋸齒的鋼線組合而成,油壓馬達(dá)通過(guò)傳動(dòng)滑輪帶動(dòng)鋼線圍繞被切割物體高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切割,具有施工作業(yè)速度快、噪音低、無(wú)振動(dòng)、無(wú)粉塵廢氣污染等優(yōu)點(diǎn),而且切口平直光滑,無(wú)須做善后加工處理。兩者相比,鉆石鋼線切割法具有更快的切割速度、更大的靈活性和更低的施工噪音。
與傳統(tǒng)的橋梁拆除技術(shù)相比，鋼筋混凝土切割技術(shù)對(duì)工期要求緊迫、環(huán)保要求高,以及一些大型混凝土結(jié)構(gòu)拆卸、切割的工程，具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)。
3 切割拆除技術(shù)在某工程中的應(yīng)用
堯坊人行天橋位于京福高速公路K408+000樁號(hào)處，橋長(zhǎng)42m，橋面凈寬4.5m，全橋?yàn)楝F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。橋型型式為單跨鋼筋混凝土板拱，主拱凈跨32m，拱上設(shè)4道腹拱墩，兩側(cè)橋臺(tái)為重力式橋臺(tái)。因新建的鷹瑞高速公路與已建成的京福高速公路部分路段并線，該橋需要拆除后新建。
由于該橋跨越已建成的京福高速公路上，施工時(shí)要求不能影響車(chē)輛的正常通行，所以對(duì)拆除的工期、震動(dòng)、落石及施工安全提出了很?chē)?yán)格的要求。如沿用傳統(tǒng)的風(fēng)鎬和爆破拆除，則工期較長(zhǎng)，且無(wú)法解決對(duì)車(chē)輛行駛安全產(chǎn)生的影響。
3.1 施工前的準(zhǔn)備
(1)拱橋的拆除具有一定的復(fù)雜性，在拆除過(guò)程中一定要注意拱橋自身的水平推力對(duì)拆除過(guò)程的影響，所以在拆除過(guò)程當(dāng)中要充分考慮，在拱橋拆除拱上建筑的過(guò)程中，要遵循“同時(shí)、同步、對(duì)稱(chēng)”的原則進(jìn)行，切不可盲目拆除，引起不良的后果；
(2)設(shè)備及工作人員到位，保證機(jī)具處于良好狀態(tài)，以及備好符合標(biāo)準(zhǔn)的380伏60kw以上電源和充足的水源；
(3)做好防護(hù)設(shè)施，工地周?chē)O(shè)置圍檔，設(shè)置好安全警示標(biāo)志, 在靠近行車(chē)通道的一側(cè)及橋下用安全網(wǎng)做好防護(hù)，防止混凝土塊掉落到行駛的道路上。并派專(zhuān)人負(fù)責(zé)觀察過(guò)往車(chē)輛的通行及安全事項(xiàng)；
(4)橋下安裝好足夠強(qiáng)度的腳手架，并采用加楔形墊塊等方法加上一定的預(yù)頂力；
(5)拆除橋梁除混凝土外的其它物品；
(6)測(cè)放切割線，按施工組織設(shè)計(jì)規(guī)劃進(jìn)行先后切割及吊裝次序，保證施工有序進(jìn)行。
3.2 交通組織方案
為保證京福高速公路正常的交通通行，在上行線（南昌至福州）和下行線（福州至南昌）均保留超車(chē)道正常通行，從路面中間超車(chē)道虛線開(kāi)始向橋臺(tái)方向搭設(shè)支架，超車(chē)道部分設(shè)置門(mén)洞，凈空保證在5.5m以上，并在門(mén)洞周邊的支架上安裝明顯的警示標(biāo)志。
3.3 施工安全措施
(1)按高速交警及路政要求，封閉行車(chē)道，設(shè)立安全警示標(biāo)志，并派專(zhuān)人進(jìn)行交通維護(hù)。在超車(chē)道支架門(mén)洞部分設(shè)立能顯示出門(mén)洞輪廓的霓虹燈，以便夜間駕駛員判斷出車(chē)輛通過(guò)的空間范圍。
(2)在拆除區(qū)域進(jìn)行圍擋，超車(chē)道頂部用防護(hù)網(wǎng)封閉，防止切割過(guò)程中混凝土塊掉到車(chē)道上。
3.4 橋梁拆除方案
經(jīng)查閱原橋的設(shè)計(jì)圖紙，確定橋梁的拆除方案：先拆除橋梁二側(cè)防護(hù)網(wǎng)、伸縮縫等附屬設(shè)施，然后拆除橋面板，腹拱墩，分部拆除主拱圈，最后拆除二側(cè)橋臺(tái)及基礎(chǔ)。
3.4.1拆除設(shè)備
?、偾懈钤O(shè)備：本工程采用一套Hilti D-LP32/TS32喜利得液壓墻鋸和三套WSS30繩鋸切割系統(tǒng)，配搭適當(dāng)鉆石切割鋸片及鏈條，在不影響車(chē)輛通行的前提下完成拆除任務(wù)。瑞士Hilti鉆石切割系統(tǒng)具有輕便、高效、無(wú)震動(dòng)、噪音低的特點(diǎn)，能適應(yīng)各種不同環(huán)境的切割施工，靈活性大，適用于不規(guī)則造型物體、大面積及大體積物體、水下切割等。
?、谄鹬卦O(shè)備：采用二臺(tái)日本三菱重工輪式起重機(jī)，額定起吊重量50t，最大作業(yè)半徑20m，最小作業(yè)半徑3m，最大揚(yáng)程42m。
3.4.2支架安裝
在擬拆除橋梁下安裝滿(mǎn)堂式臨時(shí)支架（見(jiàn)圖1）。支架兩側(cè)設(shè)寬度≮80cm的作業(yè)平臺(tái)。臨時(shí)支架采用直徑5cm建筑用鋼管搭設(shè)，為避免主拱圈在切割過(guò)程中由于自重作用造成卡鋸現(xiàn)象，所有鋼管頂部要頂緊拱圈底部，并按要求設(shè)立斜撐等。
為避免鋼管受力下沉壓壞瀝青混凝土路面，在鋼管底部鋪墊鋼模板，在中央分隔帶基礎(chǔ)軟弱部分，采用厚鋼板并做基礎(chǔ)處理。
3.4.3橋梁切割施工
?、贅蛎姘寮案构岸盏那懈睿簶蛄呵懈钋?，對(duì)確定的整體切割方案進(jìn)行計(jì)算，對(duì)每塊切割混凝土的部分進(jìn)行標(biāo)識(shí)，設(shè)計(jì)好吊車(chē)應(yīng)停放的位置。上、下行線對(duì)稱(chēng)切割一側(cè)橋面板及腹拱墩，
?、谥鞴叭η懈睿褐鞴叭Φ牟鸪潜敬问┕さ碾y點(diǎn)，資料顯示，在主拱圈頂部左右對(duì)稱(chēng)14.66m范圍內(nèi)橋梁尺寸有加厚，最厚部分為1.79m，最薄部分為75cm，主拱圈全部C40混凝土數(shù)量為138.6m3，總重為332t。
主拱圈頂部加厚部分通過(guò)計(jì)算，橫向分成4塊，
縱向7塊，計(jì)28個(gè)切割單元，見(jiàn)圖3所示，先切割1#-12#單元，再切割13#-24#單元，最后剩橋中心線處縱向25#-28#單元，此時(shí)，主拱圈縱向還未徹底斷開(kāi)，切割前，要再一次對(duì)拱底的所有支架進(jìn)行檢查，使支架頂部頂緊主拱圈底部。由于主拱圈切斷后，二側(cè)的主拱圈即形成了二個(gè)獨(dú)立的懸臂結(jié)構(gòu)，懸臂端（即主拱圈切斷處）會(huì)產(chǎn)生微小的下沉，下沉的重力會(huì)使支架處于受力狀態(tài)。橋梁中心線橫向主拱圈26#-27#單元間接口的切斷，是施工的關(guān)鍵，在施工時(shí)，要密切注意混凝土是否有卡鋸現(xiàn)象發(fā)生，如有，則要停下來(lái)進(jìn)行檢查，并用水準(zhǔn)儀監(jiān)控二側(cè)主拱圈是否有較大的下沉，防止傾覆事故的發(fā)生。本次施工切斷主拱圈時(shí)，觀測(cè)主拱圈頂在切斷后，二側(cè)均有微小下沉（2mm左右），但隨后即趨于穩(wěn)定，其他部分拱圈未發(fā)生傾覆及開(kāi)裂現(xiàn)象。主拱圈加厚部分切除后，即可進(jìn)行二側(cè)剩余主拱圈切割，每側(cè)分為12塊切割單元，按上、下行線二部分分別切割；
③橋臺(tái)及橋臺(tái)基礎(chǔ)的拆除:橋臺(tái)為重力式橋臺(tái)，
體積較大，橋臺(tái)及基礎(chǔ)混凝土數(shù)量為604m3，厚度均超過(guò)繩鋸的一次切割深度，考慮到橋臺(tái)及基礎(chǔ)配筋較少，采用PC200型的炮錘拆除；
④混凝土的清運(yùn):
每一塊混凝土切割單元切割時(shí)，均用二臺(tái)吊車(chē)在橋二側(cè)位置用鋼絲繩進(jìn)行保險(xiǎn)固定，混凝土切斷后，再先甩到橋二側(cè)空地上臨時(shí)堆放。吊車(chē)的位置要根據(jù)切割的單元位置始終在行車(chē)道內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，起重時(shí)一定要注意吊車(chē)起重臂的角度，不能出現(xiàn)超出起重重量的情況。混凝土塊全部切割完成后，再集中用吊車(chē)配合平板車(chē)運(yùn)到場(chǎng)外進(jìn)行集中，用炮錘分解。
該工程自進(jìn)場(chǎng)施工準(zhǔn)備到全部拆除清場(chǎng)，僅用了20天時(shí)間就全部完成，達(dá)到了預(yù)期的施工效果。
