桥梁拆除专业方案.docx

目录1洪塘大桥旧桥工程概况21.1设计标准21.2大桥结构形式21.3旧桥疾患和问题22洪塘大桥新桥概况23洪塘大桥旧桥拆除方案33.1拆除工程的基本原则33.1.1一般原则33.1.2技术原则33.2拆除工程特点、重点及难点43.3桥梁拆除实例43.4 拆除方案介绍53.4.1第一部分拆除方案53.4.2 第二部分拆除方案63.4.3 第三部分拆除方案63.5 拆除的顺序及工艺流程73.5.1 准备工作73.5.2主跨主桥拆除顺序73.5.3 第一部分拆除工艺流程框图83.5.4 第二部分拆除施工顺序框图93.6 拆除作业安全防护措施103.6.1 斜拉桁架拆除103.6.2 梁体拆除103.7 主跨工程量表103.8拆桥所用机械12参考文献：131洪塘大桥旧桥工程概况316国道福州洪塘大桥在福州洪塘镇金山寺上游，跨越闽江南港，桥长1849.47m。1985年完成勘察设计工作，1990年12月底完工通车。1.1设计标准设计荷载:汽车-20级，挂车-100，并用挂车-120验算，人群荷载3.5kg/m2;桥面净宽9m，两侧各设人行道1.5米，设计洪水频率为百年一遇，通航标准为三级航道。1.2大桥结构形式上部结构采取预应力混凝土，靠福州岸六孔为跨径16+27，6+430m装配式简支梁。主孔由两个下承式预应力混凝土三角桁架T构组成，跨径为60m+120m+60m。跨径为40米体外索连续箱梁，共三十一孔，分6联，其中靠T构1联为六孔，其它5联均为五孔。靠闽清岸八孔跨径为25m预应力T型简支梁。大桥下部结构全部为钻孔灌注桩基础，桩径150cm和180cm两种，墩台除2号墩、5号墩为混凝土实体墩，3号墩、4号墩为混凝土空心V型桥墩外，其它均为柱式盖梁墩台。为适应金山寺风景区游览需要和方便来往行人，在1号墩下游设有上桥螺旋梯和在36号墩设有上桥扶梯各一座1.3旧桥疾患和问题因为旧桥改造加固后还存在下列情况:(1)桥下原通航桥孔因为采取抛填片块石抗冲刷处理，航道受限制，不能利用。而其它桥孔不能满足通航净空要求。造成计划航道受制约。(2)桥下抛填石及桩基处理河床段受来沙量不平衡冲刷影响，为保持足够基础埋置深度，每十二个月全部必需补充抛填和维护，年维护费用高。(3)现有桥面为净-9m行车道+21.5m人行道，通行能力差，交通事故多，不适应大城市向外围辐射情况下交通量发展需要。(4)桥梁原设计荷载为汽车-20级，而现实受重荷载作用下，伸缩缝、支座易损坏，更换、维修。12洪塘大桥新桥概况鉴于旧桥存在以上无法消除疾患和问题，提出新建桥方案，新洪塘大桥路线总长约2.431公里，设计速度60公里/小时，。起点在洪塘大桥东侧桥头洪塘立交处，在洪塘大桥东桥头周围，对现有洪塘立交进行改造，连接三环快速；大桥跨越乌龙江，进入闽侯上街，上跨计划滨江路并预留滨江立交；终点在洪塘大桥西桥头周围，和国宾大道衔接。设计标准：道路等级:根本为主干路，设计速度：根本：V=60km/h，荷载标准：BZZ-100型标准车，结构安全等级为一级，0=1.1。设计基准期：1，设计使用年限：主桥1，荷载标准：桥梁设计荷载取城-A级；人群荷载标准值按城市桥梁设计规范（CJJ 11-）取用，主桥全宽52.0m，分成左中右三幅，横断面部署见图1。效果图图2图 1 新桥横断面部署图图2 新桥效果图3洪塘大桥旧桥拆除方案3.1拆除工程基础标准对于桥梁拆除这一极具危险性工程,提出以下几点标准:3.1.1通常标准安全:技术上安全,管理上安全,意识上安全,确保人身和财产安全。适应:应和边界条件、相关要求相适应,确保结构及功效上适应性。经济:桥梁拆桥通常无后期经济效益,拆除方案应表现经济性。文明环境保护:表现文明施工,考虑环境保护要求。3.1.2技术标准拆除方法选择标准:边界条件(拆除对象、拆除次序、拆除环境、桥梁结构形式、特殊要求)许可时,现在中国优选控制爆破方法,不然选择化整为零拆除方法。拆除程序标准:平衡对称、化整为零。先上部,后下部;先水上,后水下;先隶属,后主体;先吊运,后破碎。能够简单地认为是倒拆。经过分析,确定该桥拆除工艺标准为:在拆除过程中,确保施工作业安全、文明、环境保护,必需保持原结构受力状态无质改变,结构内力仅存在部分微量改变,而且因为结构改变所产生内力量改变范围在结构承载能力许可范围内,拆除方案方为可行。3.2拆除工程特点、关键及难点桥梁拆除能够借鉴高层建筑物爆破拆除方法稍作改善或按建桥逆作业法采取机械拆除，不过桥梁属于线性纵向建筑物，和高层建筑物相比有不一样结构受力模式，而且荷载大、结构体系复杂；一样，对于按建桥逆作业法机械拆除法，即使从理论分析上是可行，但桥索拆除是一个应力释放过程，施工过程中安全风险较高，旧桥经过多年运行，其强度、刚度、稳定性全部有不一样程度下降，拆除时不可预见原因也较多，所以桥梁拆除工作本身是一项技术难度很大，且含有较大安全风险特种工程施工，尤其是对于跨径较大，且不能实现完全封航拆除航道桥梁，拆桥工作将是一项比新建桥梁含有更多未知原因、更含有挑战性和危险性工作。现在中国较大跨径桥梁拆除工程施工方法和工艺尚不够系统、完善，缺乏规范技术指导，缺乏成熟、成套工艺，仍需部分专门研究和探索。2旧洪塘大桥主跨为120m预应力砼斜拉桁架T型结构，这是一个较为特殊桥梁结构形式，综合斜拉、桁架及T形刚构三种结构受力特点。因为洪塘大桥施工时，将在旧桥左端先建三分之一新桥，施工期间旧桥正常通行。左端新桥建成后，旧桥拆除，在旧桥和旧桥右端建三分之一新桥并和左端三分之一进行拼装，形成新洪塘大桥，故无法使用爆破发拆除旧桥。3.3桥梁拆除实例表1中列出了多年来中国部分旧桥拆除实例。3表1旧桥拆除实例桥名桥型拆除时间拆除原因拆除方法三台涪江大桥斜拉桥桥塔偏移，钢筋锈蚀深孔、水压及浅眼爆破相结合肥西县派河大桥斜拉桥过境车辆密集、本身设计承载力不足控制爆破法上海老新闸桥钢桁架桥不满足城市建设经济发展需求整体浮运法锡北运河大桥连续梁桥交通拥挤严重，桥下净空不够浮船渡运法南昌老八一大桥简支梁桥1998年不满足城市建设经济发展需求上部用机械法，桥墩用爆破法松花江旧铁路桥钢桁架桥疲惫失效，产生共振线形聚能装药切割和深孔爆破结合贵阳西南环线沙冲大桥双曲拱桥强度、刚度减弱，稳定性差上部整桥孔拆除，下部控制爆破拆除钟祥汉江公路大桥连续梁桥主桥箱梁下挠、开裂加剧机械拆除法哈尔滨霁虹桥刚构桥设计荷载较小，桥下净空不足机械拆除法攀枝花3002大桥无铰拱桥承载力不足，拱轴线偏移机械拆除法吴江平望万心老桥系杆拱桥航道拓宽，新桥建成分段爆破，水下分段起吊拆除清河门大桥无铰双曲拱部分出现裂缝切割爆破拆除天津普济河道立交桥简支梁桥设计交通容量不满足城市发展静态爆破法临汾马务大桥简支梁桥出现大量裂缝，桥梁振动超常控制爆破法南海横江大桥双曲拱桥1998年两跨主孔因洪灾冲刷坍毁控制爆破法李家背大桥石拱桥拱底部多处出现裂纹控制爆破法尤溪谢坑桥石拱桥1999年阻碍水上通航定向爆破法3.4 拆除方案介绍为确保通行量要求，将在旧桥左端先建三分之一新桥，施工期间旧桥正常通行。左端新桥建成后，旧桥拆除，在旧桥和旧桥右端建三分之一新桥并和左端三分之一进行拼装，形成新洪塘大桥。修建中间1/3幅和右边1/3幅并连成整体拆除旧桥在旧桥左边先设建左边1/3桥梁拆除分为三部分：主孔为第一部分，关键桥型结构为下承式预应力混凝土三角桁架T构；靠福州岸六孔，靠闽清岸八孔为第二部分，关键结构为预应力T型简支梁和装配式简支梁；桥墩部分为第三部分。3.4.1第一部分拆除方案主孔为第一部分，关键桥型结构为下承式预应力混凝土三角桁架T构采取6条500吨钢质驳船，组合成整体，在船上搭设支架，用拖轮将整体组合船只拖到主跨桥位下，在斜拉桁架下部搭设临时支架，先将主跨桁架从两边向中间锚固处依次倒退拆除，经过渡船运至岸边，再将在主跨两端分别离主墩中心3.50米处切断，经过渡船将切断梁体运到岸边，再在船上分块切割，由50T浮吊吊上堤岸，用凿岩机破碎清除。以下为该方案优点：(一) ：不影响另外半幅高速公路交通。(二) ：对航道船只通航影响小，断航天数只需二天时间，航道管制方便。(三) ：船只靠岸搭设支架，施工难度小，无需水上作业。(四) ：拆除速度较快，从渡船进桥位到切割完成直至渡船退出桥位靠岸只需48小时关键缺点：渡船拖运时受气候影响较大，同时，对船只和船上支架整体性、稳定性要求较高，但我们能够经过天气预报来选择拆除时间，克服气候影响，同时，船上支架全部采取贝雷梁架设，船和船连接采取工字钢加固，从而确保支架整体性和稳定性。对于装配式简支梁和预应力简支梁部分，经过凿岩机在桥上将桥面铺装凿除，将两侧翼缘板和护栏凿除,每孔搭设两个支点,对挂孔进行尤其处理后，凿岩机下桥后在桥下从中间进行凿除，再将拆除部分经过渡船运至岸边处理。图3为凿岩机图图 3 凿岩机图片3.4.2 第二部分拆除方案对于箱梁和T构部分，用凿岩机在桥上将桥面铺装凿除，将两侧翼缘板和护栏凿除,每孔搭设两个支点,对挂孔进行尤其处理后，凿岩机下桥后在桥下从中间进行凿除。1、拆除第二部分桥面铺装用凿岩机破箱梁和T构部分桥面铺装，装载机将废渣装上汽车,将废弃物运至指定地点堆放。2、拆除两侧护栏和翼缘板（1）施工方法钢管和波形梁护栏可先行用氧割解除。凿岩机上桥，将护栏和3.5米翼缘板一并凿除，砼渣直接落到桥下。3、箱体拆除各孔和挂孔支架搭设完成后，即可进行箱体拆除。1）四台凿岩机在桥下，从箱梁伸缩缝中间段开始凿除，按桥面板、腹板、底板次序从外向内凿除，凿至距离支架1米处为止。2）凿岩机从墩和支架中间开始凿除，按桥面板、腹板、底板次序从外向内凿除，凿至距离墩1米处为止。3）该孔凿除后，将贝雷支架解除，进行现场清理。4）其它孔依次按两支架中间、墩和支架中间逐孔进行拆除。5）上部结构拆除后，凿岩机将立柱凿至地面线以下。3.4.3 第三部分拆除方案对于水中桥墩下部结构，采取钢板桩围堰，凿岩机上船将墩柱凿除，砼渣用挖掘机清理。陆上下部结构可直接由凿岩机凿至地面线以下。水中主墩和承台需施工钢板桩围堰抽水凿至设计要求标高沿承台打钢板桩围堰，围檩抽水；围堰四面做好防护，预防凿除时砼碎块散落到河内；凿岩机上船，到指定工作位置；用凿岩机从上至下依次凿除墩柱和承台，砼碎块和钢筋落在钢板桩围堰内，边凿除边清运，凿至设计要求标高。用震拔锤拔除钢板桩后恢复通航。3.5 拆除次序及工艺步骤3.5.1 准备工作因为桥梁建成数年，受外部环境和行车影响，桥梁现有承载情况未知，为确保安全拆除桥梁，需在拆除该桥之前对桥梁进行全方面检测，为后期桥梁拆除计算分析和拆除方案制订提供参考。关键包含：（1）用回弹仪检测桥梁混凝土强度；（2）对预应力钢束抽样检测，检测预应力钢束混凝土灌注是否密实；（3）桥塔固结处、梁上桁架斜拉杆锚固处和桥墩等部分结构是否完整检测。（4）经过试验确定支架规格。（5）进行渡船压水试验。a：依据主跨切断后在船上进行分块吊走，这时对支架受力最为不利，依据最不利情况进行压水试验，计划每条船压水250吨，第一次压水先压中间两条船，各压80吨，后压外侧两条船，各压水160吨，第二次再压中间两条船，各再压80吨，然后四条船同时压水至250吨。在每次压水过程中观察支架改变情况，假如存在问题需进行加固直至渡船支架完好为止。b:依据主桥变宽，重量不等，对条船排水控制、调整排水量，确保支架受力，基础平衡。其它设备进场调试。a:每条船设四只四寸潜水泵进行注排水，每只泵每小时排水为5060吨。b：50吨大浮吊，切割设备和其它小型机械设备进场调试。3.5.2主跨主桥拆除次序：（1）首先搭设主跨主桥,主跨支架部署位置为斜拉桁架下方。边跨支座及主墩支架；（2）拆除全桥铺装层和防撞护栏；（3）渡船压水1000吨，（每条船250吨）（4）做好切割前一切准备工作；（5）断航、渡船用轮头拖进主跨桥位；（6）渡船和主桥固定；（7）对渡船压水向外排出，对支架各点和桥梁垫实，边排水、边检验渡船支架，计划排水800吨；假如支架完好，然后使用进行切割，先将斜拉桁架中间部分桥面板分段切割利用浮吊吊入浮船内，再利用金属链切割机将斜拉桁架部分分段切割，一样利用浮吊吊入浮船。（8）切割完成，假如需要还可把船内水继续向外排水使渡船继续上浮，渡船离开桥位后运至岸边；（9）分段切割，按次序用大浮吊吊上岸边，再用挖机破碎清除。a.根据重量控制（不超出50吨）进行分段切割；b.每段打好吊装孔20厘米，浮吊起吊用。b.切割、起吊次序从两端往中间，边吊边拆渡船；d.对卸载船依据卸载重量，同时进行相对重量压水，确保贝雷架受力均衡，直至全部切割、吊运完成，切割分16段。e.拆除渡船支架，渡船打扫清理、归还。f.为确保主跨桥梁和渡船、支架安全，在渡船支架和桥梁固定好后，优异行向外排水1000吨，观察渡船支架是否稳定完好。在渡船和支架很安全情况下，随接进行切割，如渡船支架安全有问题时，不进行切割，相反对四条船立即进行灌水、退场，对支架进行加固，然后进行第二次断航拆除。3.5.3 第一部分拆除工艺步骤框图施 工 准 备拆除主桥桁架拼装船只、在渡船上搭设支架在旧桥两边搭设支架在船上分段凿除搭设边跨支架开始断航、渡船支架拖拉就位渡船抽水。使其发生浮托力，然后开始拆除主跨渡船靠岸、恢复通航拆除支架、清理船舱拆除主桥桥墩边跨拆除拆除其它跨下部结构3.5.4 第二部分拆除施工次序框图施工准备桥面交通管制支架搭设及挂孔保护拆除沥青铺装及桥面系隶属设施拆除两侧翼缘板凿岩机在桥下逐孔凿除拆除桥墩清理现场3.6 拆除作业安全防护方法3.6.1 斜拉桁架拆除斜拉桁架拆除是一个应力释放过程，施工过程中安全风险较高，必需采取可靠方法确保拆除安全。用凿岩机将斜拉杆锚固节点破碎，采取砂轮切割机慢速切割方法将外露钢筋截断使该节点失效；剥除斜拉桁架外包混凝土时，施工人员必需采取有效安全保护方法，认真细致进行，施工时梁体上不许可有除施工人员以外其它人员。当桥下设备拆除斜拉杆和梁体节点时，机械设备及人员应部署于梁外侧安全位置，不得站在梁底。43.6.2 梁体拆除拆除桥面铺装时，在旧桥1/3幅封闭同时，对通车1/3幅采取防护方法：利用通车半幅内侧波形护栏，将隔离栅固定在护栏上，并悬挂密目安全网，确保破碎施工时石子不落到通车半幅桥上，造成交通事故。提前和海事、航道部门办理好水上施工许可证。拆除跨河护栏时利用支架挂好安全防护网，预防砼渣落入河中，不能影响闽江南港正常通航。3.7 主跨工程量表桁架T构预应力钢束数量总表 表2名称24-556-5单位重（kg/m）共长（m）共重（kg）单位重（kg/m）共长（m）共重（kg）上弦杆主束3.699820.823036.218.6326047.652202.88预应力束8.6321016.838777.28下弦杆3.6992273.028407.9腹杆3.6993202.1811844.86横梁下弦横梁3.6992602.869627.98桁顶横梁3.699103.52382.92V肢3.699966.083573.53累计36873.460980.16总计97853.56桁架T结构上下部圬工钢材数量表 表3项目圬工数量高强钢丝锚具钢材一般钢材备注米3千克千克千克上部结构（两T）桁架片（500#）1475.0484269.28928.4258287.6横 梁（500#）202.4410010.942163纵 梁（300#）289.651488桥面系（250#）271.614524小计2239.1894280.18928.4366462.6上部结构（两墩）墩 帽（500#）357.225809V 肢（400#）1071.62573.5458.432772.6薄壁墩身（250#）378.532938承 台（200#）99318146桩 基（200#）176261599小计4562.32573.5458.4171264.6上下部累计6801.4896853.69386.8537727.2每米桥长指标上部9.33392.837.21526.93桥长=240米下部19.0110.721.91713.6每平米指标上部0.7832.73.18127.24面积=24012=2880米2下部1.580.90.1659.47全桥材料用量表 表4 项目 部位上部结构及支座下部结构全桥累计全桥材料用量 高强钢丝（T）94.282.57496.854钢材（T）375.395171.723547.118混凝土（m3）2239.184562.36801.48每延米材料用量高强钢丝（T）0.3930.0110.404钢材（T）1.5640.7162.28混凝土（m3）9.3319.0128.34每平方米材料用量高强钢丝（T）32.70.933.6钢材（T）130.359.6190混凝土（m3）0.781.582.363.8拆桥所用机械序号设备名称型号或功率单位数量备注1 贝雷片12002连接片118cm*90cm片4003工字钢40b米4204打桩船只25槽钢20米21006钢板1cm厚米210007木方15cm*15cm米3508凿岩机台89挖掘机台410气割设备套1211自卸汽车辆412建筑钢管5cm米70013安全网米235014浮船500T艘415浮吊船50T艘116金钢链切割机台417圆盘锯切割机台218震拔锤台119电焊机台620浮吊船40T艘1拼、拆渡船用21汽车吊台222发电机200KW台123施工人员人60参考文件：1 于坚. 316国道福州洪塘大桥整改方案探讨J. 广东科技, (3):150-151.2 杨梓, 徐文平. 旧桥拆除方法要览和案例介绍J. 特种结构, (6):88-90.3 金宏忠, 高巍, 来猛刚. 桥梁拆除工程分析探讨J. 中外公路, , 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