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1、绳锯法拆除上跨营业线桥梁施工工法1.前 言铁路某线路及既有线扩能改造工程，常须进行跨营业线桥梁等结构拆除施工。采用常规方法，须在线路上方搭设钢性防护棚架并封锁线路，通过人工锤凿、机械锤打、风镐破碎、液压破碎锤破碎、静态破碎或爆破拆除等方法拆除，工效低，安全风险高，粉尘、噪声污染大，且对既有线行车造成极大影响。某线路工程站前1标既有公跨铁桥梁拆除施工中，通过研究创新，采用液压金刚石绳锯机切割技术，对既有桥梁切割分离后吊离拆除，有效解决了以上问题，社会、经济效益显著。总结形成本工法。2.工法特点2.1本工法通过采用液压金刚石绳锯机切割技术，利用列车行车间隙将桥梁梁体进行分解，在线路封锁点内将分解后
2、的梁体吊离，方法易于掌握。2.2采用本工法进行梁体切割分解时，不会产生混凝土掉块、掉渣等现象，不须进行对线路进行棚架防护和封锁，对既有线行车影响小。2.3本工法采用液压金刚石绳锯机切割技术分解梁体，可以实现任意方向切割且切割分离作业平稳，操作方便，安全风险低。3.适用范围 本工法适用于上跨既有线桥梁等结构工程拆除施工，其他类似工程可参考使用。4.工艺原理4.1 切割前通过对梁体进行临时支撑及加固，保证梁体切割分解作业状态稳定；通过合理确定切割方案及分块吊装重量、先切割后吊装，实现梁体合理分解与吊装拆除。4.2液压金刚石绳锯机切割技术通过大功率油压机、传动滑轮带动金刚石锯绳反复切割，利用金刚石的
3、超高强度将钢筋混凝土分割。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工工艺流程见图5.1-1。梁体临时支撑及加固桥面铺装及人行道板拆除纵向湿接缝、伸缩缝拆除梁体吊离线路恢复附属工程施工线路防护墩柱拆除施工准备线路封锁线路封锁线路封锁图5.1-1 施工工艺流程图5.2施工要点5.2.1施工准备1、内业准备根据设计图纸，结合现场条件实地考察，制定可行的施工组织方案及专项方案，报监理、设计、业主、设备单位审批。管理人员及作业人员进行安全培训和技术交底。2、现场准备1）既有桥梁处于封闭状态并设置安全哨挡，禁止非施工人员进入。2）周边树木、三电迁改完成。3）吊车性能检验完成，吊车支立平台完成且已试吊
4、。4）人员、设备及其他应急准备要素到位。5.2.2梁体临时支撑及加固1、梁体吊装前，根据既有桥梁的结构形状、受力状态，制定可靠的加固措施，对梁体进行临时支撑及加固，使梁体处于稳定状态。加固前，清理盖梁（台帽）顶杂物，检查支撑位置混凝土外观及强度。2、以T梁为例，通常采取以下方式进行加固：1）墩顶处横隔板两侧用“10X10cm方木+木楔子”在T梁腹板两侧20cm处进行支撑，最外侧方木支撑于盖梁挡块上，沿横隔板两侧布置，以不超出盖梁尺寸为宜。见图5.2.2-1。2）在梁端处补焊或加强焊接连接钢板。5.2.3桥面铺装及人行道板拆除1、采用气焊切割，人工拆除防撞墙上铁网。拆除前，用绳索栓住铁网上缘，辅
5、助人员拉紧绳索防止切割后网片坠落桥下，操作人员系好安全带，禁止探身于桥外切割。2、线路封锁或天窗点内，从上至下拆除人行道栏杆，再拆除步行道板，气焊切割连接钢筋。拆除时，人工清理掉在线路上及路基边坡上的碎落物。 图5.2.2-1 加固示意图5.2.4梁体切割1、切割放线1）根据设计图纸及现场实体勘测情况，对梁体进行切割放线。一般沿纵向湿接缝放线，用墨线弹出并加以保护。放线前，须计算好切割分块重量，以便于吊装设备选型。2）沿切割线每隔34m用水钻开设10cm穿绳孔，用于穿设金刚石锯绳。钻孔时，保证梁端处钢板连接完好。切割放线及孔位开设见图5.2.4-1 。图5.2.4-1 梁体切割放线示意图2、绳
6、锯机安装1）沿切割线每2个穿绳孔间布置绳锯机，用膨胀螺栓将绳锯机主脚架、辅助脚架固定在梁面，绳锯机主动轮、辅助轮、导向轮分别与梁体切割线在同一竖直面。2）按照锯绳上金刚石串珠的箭头标志方向，将金刚石锯绳安装在主动轮、辅助轮、导向轮上。安装时，金刚石串珠箭头标志方向与主动轮驱动方向一致，锯绳采用专用接头连接闭合成环。安装后，调试使锯绳收紧。绳锯机安装见图5.2.4-2。5.2.4-2绳锯机安装图3、梁面切割1）按照由外至内、由上至下的顺序切割，尽量避免破坏梁体稳定性。切割时，先启动一个电动马达，通过控制盘调整主动轮张力，使锯绳适当绷紧，开启循环冷却水；再启动另一个电动马达，驱动主动轮带动锯绳回转
7、切割。2）切割时，观察机座稳定性并及时调整导向轮偏移，确保锯绳在同一竖直面内。操作控制盘调整切割参数，使锯绳运转线速度保持在20m/s左右。切割过程中保证足够冷却水进行冷却并将带走切割粉屑。4、伸缩缝切割采用盘锯将梁端头lOcm处混凝土切开，人工凿除干净,确认缝内无混凝土碎块、木条和其他杂物后，用长7m、宽30cm塑料板将梁缝覆盖好，并用M75砂浆将塑料板固定，防止施工用水或其他杂物从梁缝坠落至营业线。5.2.5 梁体吊离1、设备、材料选型梁体吊离采用吊车、钢丝绳配合进行，根据梁体最大切割单元重量、吊装位置等确定设备、材料选型。以16mT梁为例，防撞墙重0.274162.510T ，纵向每片梁
8、重20.6T，则梁体最大切割单元重30.6T。1）吊车选型：根据现场情况，作业半径10m,主臂最大伸长需15.6m，顺桥向支立，支腿全伸。通过查对汽车吊参数表，若采用一台160T汽车起重机，配重45T；其工作半径13m以内，吊臂长度22m，额定吊装重量40.5T，可满足梁体最大切割单元重量30.6T的要求。因此，选取160T汽车起重机。2）钢丝绳选型：按式5.2.5-1、式5.2.5-2计算钢丝绳允许拉力，允许拉力小于最大切割单元重量即满足要求。S=SpK（式5.2.5-1）Sp=1/2d（式5.2.5-2）式中：S钢丝绳允许拉力Sp钢丝绳破断拉力K钢丝绳长度d钢丝绳直径（单位：英分，1英分=
9、3.175mm）以16mT梁为例，若采用三根56mm钢丝绳，其中两根4m长的钢丝绳从两端吊装孔穿入将梁捆绑，一根30m长将另两根钢丝绳连接牢固。则：Sp=1/2d=1/2(563.175)0.82=127.54TS=SpK=127.544=32T30.6T 满足要求。2、线路防护1）采用“枕木+橡胶垫”组合防护对线路钢轨、轨垫进行保护。线路封锁前，准备好枕木、橡胶垫，放置在线路两侧路肩墙上，作业人员及机具到位，包括：指挥人员1名，劳力30名/2组。2）线路封锁后，先进行防护施工，在轨枕端头道砟位置及两轨道中间搭设枕木垛。枕木垛高出轨面510cm，其上铺设20mm厚橡胶垫对钢轨进行防护。枕木垛沿
10、公跨铁桥梁中心线对称向两侧铺设，铺设范围在梁体吊装作业半径影响范围外加1m。枕木垛搭设时，道心内枕木顺道心纵向分二层放置，第一层4根，第2层2根，高出轨面5-10cm；轨道外侧沿线路方向在两侧砟肩放置二层，第一层2根，第2层1根，高出轨面5-10cm。“枕木+橡胶垫”组合防护结构见图5.2.5-1。图5.2.5-1 线路防护示意图3、梁体吊离1）线路封锁前，在梁体上开设吊装孔，通过吊装孔捆绑采用钢丝绳将梁体兜底捆绑，捆绑位置距梁端1.0m处，吊装孔处加设胶垫防止磨损。2）线路封锁及防护完成后，从靠近吊装设备一侧开始，按从外到内的顺序将梁体吊离。起吊前，确认钢丝绳穿好后，将梁缝处湿接缝连接钢筋（
11、板）用气焊切开，起勾至紧绷状态慢慢提升，在钢丝绳刚受力时停止起钩，检查吊钩中心及各吊点状况，确认无异常后慢慢起吊。3）起吊至梁体开始离开桥墩顶帽时，如有偏心即停止起吊，人工配合调整至梁体平衡脱离后再起吊。整片梁底高于桥面20cm时，旋转至线外空地后沿钢轨方向落下并支顶好，防止倾倒。封锁结束后破解运离。5.2.6墩柱拆除1、墩柱拆除在封锁点内进行。拆除前，清除锥坡及台后填土，留出操作空间。必要时，靠近线路侧采用防护网进行围挡，防止碎块滚落至线路上。2、采用75T以上吊车将墩柱与盖梁结合部位吊住，在距地面1.0m左右位置将墩柱断开后整体吊离。5.2.7 线路恢复人工搬运移开防护枕木、橡胶垫，恢复施
12、工开挖坑槽并回填夯实，清理干净破碎混凝土渣块后，检测线路各项参数满足要求，将线路恢复原状。6.材料与设备6.1材料本工法采用的主要材料见表6.1-1。表6.1-1 主要材料（以16m孔跨为例）序号名称规格 数量1方木10X10cm120根2橡胶垫20mm厚160m33枕木30 X30cm160m24钢管脚手架45mm200根5防护网300m26.2设备本工法采用的主要设备见表6.2-1。表6.2-1 主要机具设备表序号名称型 号单位数量1汽车吊160T辆12汽车吊100T辆13挖掘机小松280辆14液压金刚石绳锯机D-LP30台65盘锯机D-LP32台26电 锤T-76台37水钻/台108发电
13、机150kw台19运输车50t/25t辆210空压机台2，11气割设备套212全站仪莱卡1201+台113对讲机TK-3307台67.质量控制7.1 严格执行铁路既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定（铁建设200814号）等现行规范和标准。7.2 严格按切割线进行梁体切割，偏差不得超过10mm。8.安全措施8.1 严格执行铁路工程施工安全技术规程（TB10436-2009）、铁路营业线施工安全管理办法（铁办2008190号）、铁路营业线施工安全管理补充办法（铁运201051号）等规范规程。8.2 认真编制切实可行的施工方案并按程序审批，严格按审批后的方案组织实施。施工前，做好各项技术交底
14、，作业人员经培训合格后上岗。8.3施工前，按规定与有关方面签订安全协议。各类防护人员、防护设施及应急救援要素配置到位。8.4 梁体切割时，随时检查梁体稳定情况，如有失稳趋势，须立即用钢丝绳整体兜底捆绑连接。8.5 梁体切割时，作业范围外一定区域内设置安全标志，禁止非作业人员进入。作业区域内做好安全防护，避免断绳伤人。8.6 施工过程中，专人负责统一指挥，确保人员、设备施工安全。8.7线路封锁命令下达后，施工地起始、终点外20m处插移动停车信号牌。封锁施工按现行铁路技术管理规程设置行车防护，并严格按封锁施工要求配置工地防护员。驻站联络员与工地防护员采用对讲机联系，作业地点两端800m设远端防护。
15、8.8 线路解除封锁前，安排专人检查封锁范围内线路几何状况是否变化、材料是否超高和侵入限界，是否满足开通要求。9环保措施9.1 严格遵守国家和地方政府环境保护法律、法规；9.2加强对机械设备管理，防止油料泄漏、渗漏。9.3及时清扫现场，避免废弃物随意遗洒。10.效益分析10.1 本工法采用液压金刚石绳锯机切割技术，在列车行车间隙将梁体分解，在封锁点内将梁体吊离，一个封锁点（120分钟）内可以拆除58片梁，工效高，且梁体分解无须进行线路封锁，对既有线行车影响小。以某线路K101+600公跨铁立交桥（3个墩台、7片梁）拆除为例，仅用5个封锁点完成拆除作业，与常规方法相比，减少封锁点约15个，较计划提前15天完成，共计节约线路防护所需材料费、人工费及施工设备费用共计约50万元。完成管段内7座公跨铁桥梁拆除共计节约成本约300万元。10.2本工法采用液压金刚石绳锯机分解梁体，可以实现任意方向切割且切割体分离平稳，安全风险降低，且切割作业震动、噪音小，对周边环境污染小。11