满堂支架分段分块拆除施工在旧桥拆除中的应用探讨

满堂支架分段分块拆除施工在旧桥拆除中的应用探讨

陈益炜1陈军2顾吟3周贵标4

杭州市市政工程集团有限公司1、2、4浙江杭州310006

杭州市市政设施监管中心3浙江杭州310006

摘要：满堂支架法绳锯切割施工方法是在满堂支架上面采用绳锯将桥梁板分块切割，然后吊运出场地，并在场地内进行破碎拆除的施工工艺，可以将桥梁化整为零进行拆除，对于处于城市人口密集的闹市区域，场地限制、噪音控制的旧桥拆除工程，具有较强的适用性。

关键词：旧桥拆除绳锯切割满堂支架分段分块

1前言

改革开放以后，为了适应社会经济发展需要，我国陆续建造了大量的桥梁工程。随着时间的推移和城市化建设的加快，早期建造的一些桥梁有些已经达到服务年限，有些虽然还没到设计年限，但功能已经弱化，满足不了日益增长的交通通行需求，需要对其进行提升改造。然而，城市发展到今天，这些需拆除的桥梁往往位于闹市区，不仅施工场地狭小，交通不可中断，而且安全、文明施工、环境噪音等要求较高，以往的桥梁拆除方法已经不再适用于城市桥梁拆除施工。这就需要有一种新的更加安全、环保的桥梁拆除方法。

2施工方法简介

满堂支架分段分块拆除施工方法是在满堂支架上面采用绳锯将桥梁板分块切割，然后吊运出场地，并在郊区合适地方再进行破碎处理的施工工艺。其基本工艺原理是利用满堂支架体系作为老桥拆除过程中梁板的支撑平台，采用绳锯对老桥进行分块切割，然后通过吊机吊装并运出施工场地进行破碎。其工艺优点是具有支架整体稳定、施工粉尘少、施工噪音低、充分利用常备机械设备、机械化程度高等特点，在城市桥梁拆除中提供了一种新的解决方案。

3施工工艺

3.1施工工艺流程

满堂支架分段分块切割拆除老桥施工工艺流程主要包括施工准备、地坪硬化、支架搭设、附属设施拆除、切割线及吊装孔放样钻孔、分块切割、吊机就位、分块吊装、运输及场外破碎、支架拆除等几个步骤。

3.2施工准备

施工准备包括人员准备、机械材料准备、技术准备三部分。

1人员准备

施工前人员应提前进场接受岗前教育，特殊工种作业人员应接受相关部门的培训，经考核合格后持证上岗。人员确定后应从事操作证件上许可的工作，不应随意变动工作岗位。

2机械材料准备

施工材料应选择合格供应商供货，进场后应按要求进行随机抽样检测，检测合格后方可在工程中使用。

机械设备进场后应按规定报监理单位备案，及时建立维修保养台账，确保机械设备各部件均处于最佳使用状态，不得使用病害机械或濒临淘汰的高能耗机械。

3技术准备

施工前应按规定编写、审批专项施工方案，组织施工人员熟悉老桥竣工图纸，对老桥结构尺寸、预应力分布、老桥施工工艺等进行详细了解，对作业人员进行施工技术交底。

在方案编写阶段，支撑体系及吊装设计时应充分考虑老桥施工工艺对箱梁切割分块重量的影响。箱梁切割分块计算方量可按式3.2-1确认：

V计=V设+ζA（3.2-1）

式中：V计--箱梁切割分块计算方量

V设--箱梁切割分块设计方量

A---箱梁分块施工时模板面积

ζ--施工工艺引起的涨模修正系数，钢模板施工时可取0.005，木模、竹胶板施工时可取0.01。

当老桥施工资料不全时，可在老桥桥面弯矩最小处开一直径800mm的过人孔，进入箱室对老桥结构尺寸、预应力分布、锚具规格型号等进行查看。

3.3地坪硬化

搭设支架的场地要求平整、坚实，承载力能满足上部结构传递的荷载，沉降变形在允许范围内，并且施工期间满足吊机和运输车的通行要求。

可采取以下措施进行硬化处理：

先清除平侧石、种植土等障碍物，而后采用14t压路机进行碾压，在无法碾压区域采用夯实机进行人工夯实。接着分层回填塘渣并夯实，厚度30cm，最后浇筑30cmC30素砼层。在碾压过程注意对成品结构物的保护，碾压完成后每一层回填土均应做密实度检测，密实度要求≥93%。

3.4支架搭设

支架体系采用门架或普通钢管支架，上部设置调节杆和顶托，顶托上放置100mm×100mm方木；下部设置底托，底托应安放在平坦的基础上，当基础不平时应设置台阶等，使底托受力均匀。支架搭设应严格按方案进行搭设，确保支架立杆纵横向间距、横杆水平杆设置、剪刀撑设置、连接件、加固杆件等设置符合方案要求。支架搭设应自一端向另一端延伸，不得相对进行，在搭完一步支架后就应立即进行水平度和垂直度的检查，支架的加固杆、剪刀撑纵横向水平杆等必须与支架同步搭设，且应对称桥梁中心线布置。

由于工程处于闹市区，施工场地较小，部分支架需提前拆除，提前拆除的支架不得影响原支架体系的受力强度和稳定性。当支架需提前拆除时，先拆除的支架与后拆除的支架应分开搭设，相互独立成体系，然后再通过加强钢管连接成整体。加强钢管与支架体系的搭接长度不应小于2个立杆间距。详见图3.4-1先拆支架与后拆支架搭设示意图。

1--横向水平杆2--切割缝3--水平剪刀撑4--加强钢管5--先拆除支架范围线6--纵向水平杆7--门架

图3.4-1先拆支架与后拆支架搭设示意图

支架搭设构造要求：

1门架、扣件等规格应与所连接钢管外径相匹配；

2扣件螺栓拧紧扭力矩宜为45N•m～60N•m；

3各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于10cm。

4顶托架上方木宜设成简支结构，方木之间的连接缝设在顶托架上，相邻方木连接缝错开布置。

5、底座螺杆伸出长度不得超过20cm，顶托螺杆伸出长度不宜超过30cm。顶托上的方木要与箱梁底面紧贴，方木布置要预留切割缝及吊装孔部位。

6剪刀撑设置

1）在支架的外侧周边及内部纵横向每隔6m～8m，由底至顶设置连续竖向剪刀撑；剪刀撑斜杆与地面的倾角宜为45°～60°；

2）搭设高度在8m及以下时，在顶层设置连续的水平剪刀撑；搭设高度超过8m时，在顶层和竖向每隔4步及以下设置连续的水平剪刀撑；水平剪刀撑宜在竖向剪刀斜撑交叉层设置。

3）采用旋转扣件与门架立杆扣紧；采用搭接接长时，搭接长度不宜小于1m，搭接处采用3个旋转扣件扣紧；

3.5附属设施拆除

桥面附属构筑物的拆除主要包括桥面铺装层、伸缩缝、桥面落水管、桥面雨水口井盖、灯带、路灯、防撞墙、绿化花箱、洒水管、隔音屏等。

3.6切割线及吊装孔放样、钻孔

1切割线设计

应根据吊机起吊能力确定分块大小，并布置切割线。切割线应避开支架顶托，并避免从门架内侧通过造成门架偏心受力。

2吊装孔设计

吊装孔按起吊方式进行设计，直径为（Φ+100）mm（Φ为钢丝绳直径）。横向吊装孔位于腹板两侧，由于分块断面为不规则形状，为了保证平横起吊，需计算出不规则断面重心位置并使吊装孔按重心位置对称布置，吊点与重心在同一直线上。纵向吊点设置在距离切割块端点0.207L（L为切割分块长度）处，避免箱梁薄弱部分受力过大，造成梁体断裂。见图3.6-1吊装孔横向布置示意图、图3.6-2吊装孔纵向布置示意图。

图3.6-1吊装孔横向布置示意图图3.6-2吊装孔纵向布置示意图

3切割线及吊装孔放样、钻孔

切割线及吊装孔采用全站仪进行放样，并在切割线上每隔5m测放一个工艺孔，孔径同吊装孔。工艺孔与吊装孔均采用钻孔机进行钻孔，孔洞应保持顺直，上下孔洞中心线应对齐。同时在桥梁桥面测放出分块重心线，以便切割、吊装。

3.7分块切割

1切割前准备工作

切割前应对箱梁支座进行锁定。锁定方法采用沿桩号前进方向前后面设置宽100mm、厚10mm钢板，钢板四周与支座上下钢板焊接锁定。钢板长度视支座上下垫板高度确定。焊缝质量要求满足规范要求。

切割前应对支架体系检查验收，顶托上方木应与桥梁底板紧密贴牢，顶托应贴紧方木，不脱空。

切割前应先进行预应力放张。放张预应力筋采用凿除锚具承压板后面的混凝土的方式进行预应力筋放松。

预应力释放程序：

第一步：沿底板横向凿除底板预应力束；

第二步：凿开梁端负弯矩预应力束锚头，割除锚头释放梁端负弯矩束应力，应力释放由中间向两侧对称进行；第三步：观测梁前端标高变化情况，开始分块切割混凝土。

混凝土凿除时在周围2m内设置警戒区，用围挡进行临时封闭防止凿除过程中混凝土块飞出伤人。预应力切割过程中非工作人员应远离切割区域。

2分块切割

混凝土分块正式切割前，应进行试切割，以便掌握切割过程中绳锯链条松紧度、切割转速等各项参数，分块切割后切口应保持平直。

为防止切割过程中出现卡锯及切割后梁块很难下放现象，可采取如下措施：

1)在完成的桥面板切割缝内，塞进铁楔子，保持切割缝宽度；

2)分块切割按起吊方向外八字切割，使梁块侧面形成梯形，起吊方向板面纵桥向尺寸略微大于另一面纵桥向尺寸。见图3.7-1分块切割方式示意图。

1--切割分块2--切割链条3--起吊方向

图3.7-1分块切割方式示意图

箱梁分块切割顺序应根据拆除顺序进行切割。拆除过程中，各分块采取对称拆除，以利于梁体平衡。切割过程中，应先进行分块纵向切割，再横向切割，完成后拆除吊离。如图3.7-2分块切割顺序示意图所示：

3混凝土预切割

为加快混凝土切割效率，减少吊机等待时间，可以对不影响结构安全的切割缝提前进行切割。可提前进行切割的切割缝主要为顶板、底板切割缝，腹板位置为结构主要受力构件，不得进行预切割。

3.8分块吊装

吊车停放后，按吊机起吊工况及作业半径要求复核吊机起吊和落位半径，满足要求后方可作业。起吊前应检查吊机起升机构的卷筒、钢丝绳、滑轮、钩头、制动器等，回转机构的驱动、锁定装置等是否正常，各部件及操系统有无异常，并进行试运转。起吊前应检查工具索、吊具、卸扣等是否正常，当达到报废标准时必须予以更换。起吊前应再次检查汽车吊起重机伸臂及旋转范围有无路树、路灯、高压电线、电线、通讯线路及棚架等阻碍，吊机操作员的视线是否良好等，确认安全才可吊装。

在起吊前必须再次校核混凝土分块外形尺寸、重量，在箱梁及其连接部位划定重心线，水平线，以便校正。分块吊装采用钢丝绳穿过吊装孔、兜吊的方式吊装。吊装孔处钢丝绳包裹两层废旧橡胶轮胎（一层内胎+一层外胎）进行保护，防止钢丝绳局部受损。

1--横向切割线2--纵向切割线3--纵向切割顺序4--横向切割顺序

图3.7-2分块切割顺序示意图

分块起吊应先进行试吊：调整钢丝绳位置使吊机吊钩刚好在分块重心线上方，使分块受力均匀而不至于在起吊过程中发生翻转；起吊时应缓慢收紧钢丝绳，使吊机慢慢受力；缓慢起吊使分块慢慢脱离支架约100mm后检查吊钩、钢丝绳、卡环等受力是否正常，同时检查切割分块是否完全脱离，清理分块上的建筑垃圾。待切割分块平稳后，才能继续起吊。操作吊机切忌急起、急停，下方时应匀速缓慢下吊钩。起吊梁的钢丝绳与切割分块的夹角不宜小于60度角，禁止小于45度角起吊。起吊时吊机不准行驶和伸缩吊臂。

吊重物时必须统一指挥，由指挥员确定吊机摆设位置并统一指挥吊机吊装。吊机吊装过程中应密切注意支腿有无下陷和浮动等危险状况。当吊机出现危险状况时应立即报告指挥员，由指挥员作出安全指令，确保吊装安全。使用单台吊机吊装，该机安全力距应控制在85%以内。

3.9运输及场外破碎

分块装运前，司机应先熟悉运梁路线，对运梁线路、转弯半径、经过桥梁等进行考察，对经过桥梁允许通行荷载进行复核；运梁过程中，应低速行驶，避免小半径急转弯，施工员应陪同跟随，遇到问题及时解决。

构件装车时需均衡放置，务使车辆承重均匀。支撑点需垫上草袋或木方，且必须平整，受力均匀。吊装前在梁板两端3.5m范围内按每隔25cm放置一根10cm×10cm方木。

梁板吊至平板车后，采用钢丝绳索将梁体牢固地绑扎于运梁平板车上，防止运输过程中，梁板位移。为防止运输期间，钢丝绳与梁板混凝土相互损伤，从梁板翼板穿入钢丝绳对梁板进行捆绑时，在各接触点上加垫草绑等对梁板及钢丝绳进行保护。

3.10支架拆除

支架拆除应按照分块切割吊装顺序自上而下逐步进行拆除，严禁使用推倒或拉倒的方法拆除支撑架。拆除过程中，应在既有线路两侧设置警戒区域，加强防护工作。当支架分段拆除时，必须保证剩余部分支架具有足够的稳定性，对剩余支架体系连接杆件进行检查，防止扣件松动。必要时，应采取增加临时牵拉、剪刀撑等加固措施。

4现场实施应用

该施工工艺在杭州上德立交西匝道改建工程和苏州北环快速路东延(官渎里立交改造)工程三标段桥梁工程施工中成功进行了应用。这两个工程均是对现状匝道桥进行拆除然后原址进行提升改建施工。

桥梁拆除中采用满堂支架作为支撑体系，采用绳锯分段分块切割，通过冷却水对链条进行冷却，切割过程噪音小，同时对废水进行回收利用，很好的控制了施工期间粉尘污染、噪音污染、废水污染，得到了建设单位的广泛认可。

5结束语

满堂支架分段分块拆除施工方法在拆除中不受体积限制，不受空间限制，过程中噪音小，同时配合起重机等高起重能力的吊装设备，可以最大限度的缩小混凝土拆除施工对周围环境时间、空间上的要求，最大限度的降低对周边社会环境的影响，从而创造良好的施工环境。这种“化整为零”的施工理念在城市闹市区这类狭小的施工环境中其优势更能集中体现，为桥梁拆除提供新的思路。

作者简介：

陈益炜：男，工程师，杭州上德立交西匝道改建工程总工程师；

陈军：男，高级工程师，杭州市市政工程集团有限公司副总工程师；

顾吟：女，高级工程师，杭州市市政设施监管中心桥隧科副主任；

周贵标：男，工程师，杭州市市政工程集团有限公司工程质安部管理员。