老桥拆除方案

赵家沟航道整治工程8标杨高路老桥拆除施工方案腾达建设集团股份有限公司赵家沟航道整治工程8标项管部2007年3月-1-第一章编制说明1、施工招标文件及承包合同书；2、赵家沟航道整治工程（浦东大道九号桥、杨高路桥）设计说明及施工技术要求。3、公路桥涵施工技术规范；4、城市桥梁工程施工质量验收规范。第二章工程概况杨高路桥拓宽改建工程8标段新建杨高路桥梁是在原老桥的位置进行改建。新桥采用简支板梁引桥与主跨连续箱梁设计，新桥分东西两座施工，先施工西幅桥，利用东幅桥通车；待西幅桥完工通车后，将交通翻交到西幅新桥上，再拆除东幅桥改建为新桥。杨高路桥老桥位于杨高北路上，属地为浦东新区高行镇，跨越赵家沟河道，河道，在施工期间需维持通航。老桥跨径布置为4×20+25+6×20m桥梁全长225m，主桥分东、西两幅设置，单幅桥梁桥面宽度：车行道为12m，人行道为3m，管线架置为3.5m。两幅桥的总宽为50m。主桥采用高为1.74M的后张法预应力T梁一孔过河。引桥上部结构采用预制先张法空心板梁，简支结构，桥面连续。引桥下部结构桥墩采用五柱式砼盖梁结构，采用桩柱式桥台，40*40砼桩基础，桩长为25m~30m。设计载重为：汽超-20级，挂-120。老杨高路建成于1993年12月。-2-杨高路老桥桥梁立面示意图该桥桥墩下部结构为40*40钢筋砼方桩基础，在桩顶（距河床2.5m）设一厚1.5cm、宽约2.1m、长2100cm的横向承台，桩上接Φ100cm钢筋砼立柱，高度约1~3.5m，柱顶设厚1000cm、宽120cm、长17.7m的钢筋砼盖梁。上部构造引桥每跨沿横向均布16榀板梁，主跨均布10榀砼T梁，桥面铺装砼厚约10cm，沥青砼面层约10cm。老杨高路桥纵断面构造图-3-第三章拆除技术方案由于杨高路桥拆除期间单幅桥已交通封闭通车，拆除作业时老曹安公路的交通可以全部中断，因此拆除施工作业不受陆上交通影响，且拆卸后的构件运输非常方便，拆除施工作业基本无外界干扰因素，拆除施工的技术难度和风险亦相对较低。但在拆除过程中，由于老桥除北幅新桥距离较近，因此需派专人进行监护，防止拆除作业对北幅桥产生影响。总体拆除原则为：安全第一、施工有序、化整为零。整体拆除顺序：原则上按建桥相反顺序进行，即：桥面附属结构→桥面面层基层砼及微弯板→钢梁（混凝土板梁）盖梁→立柱桩顶承台梁→桥台及附属→拆除物处理结合新建24号桥南幅桥拱肋及横梁施工组织的需要，老24号桥的拆除拟分两阶段实施：第一阶段：上部构造及桥接坡拆除阶段1、本阶段拆除内容：桥面栏杆、沥青面层、钢筋混凝土桥面板、预制微弯板、两边跨桥面钢梁及混凝土箱梁、桥台、桥接坡填土。本阶段不拆除河中两个桥墩的下部构造及中跨桥面钢梁。主要原因是在新建南幅桥施工过程中，需利用该两个桥墩作围堰，并利用桥面钢梁作为新建桥面横梁时的竖向支撑。在拆除上部构造过程中，需结合S8号墩深基坑的施工安排需要，及航道主管部门的要求，合理安排拆除顺序及流程。2、拆除流程（见下图5）：拆除桥梁两侧板梁桥面及附属拆除两侧砼板梁拆除钢梁上桥面及附属-4-图6第一阶段拆除流程为利于以后桥面横梁施工需要，中跨钢梁暂不拆除。3、拆除技术要点（1）桥面附属结构物拆除桥面附属结构物主要有梁侧栏杆、砼路缘石等。由于附属设施重量较轻，且拆除附属设施时，桥梁整体刚度未减小，此时桥梁结构是安全的。每侧栏杆拆除由中间向两端进行，逐片拆除。拆除时，先用倒链将栏杆栏板拉在内侧路面上，防止栏板坠落桥下。拆除时，先拆除栏板，然后用空压机将栏杆立柱底部凿开，收紧倒链，将栏杆立柱拉倒在内侧路面上，然后依次将所有栏杆拆除，装车运走。拆除过程中，设专人监护桥下来往船只，并避免凿出的建筑残渣掉落桥下。砼缘石用风镐拆除、破碎，并装车运走。（2）沥青砼面层拆除沥青砼面层拆除由桥梁中部向两端进行。用小型挖机配风镐和錾凿等工具挖掘，并装车运走。（3）基层钢筋砼及微弯板拆除拆除东侧边跨钢梁东侧边孔河中筑钢板桩围堰拆除西侧边跨钢梁西侧边孔河中筑钢板桩围堰拆除中跨钢梁拆除东侧桥台拆除西侧桥台-5-基层钢筋砼是在微弯板上现浇的，微弯板厚度约6厘米，微弯板和基层砼是粘接在一起的，故基层砼和微弯板一起拆除。现浇基层砼及微弯板块数多，重量大，且基层砼、微弯板拆除使得桥梁整体刚度减小，故微弯板拆除采取：全桥纵向对称、横向对称、单孔对称的原则进行。现浇混凝土板及微弯板整体相连，故拟采用挖掘机配风镐作业。风镐作业时限制风镐同时使用数量（不超过2台），避免对桥梁整体稳定产生的影响。拆除时可按照由中间往两侧，或两侧往中间对称进行。同时在施工作业时，委派专人进行航道监护，若发现有过往船只，则必须暂停风镐作业，防止残渣掉落桥下后，击伤来往船只。凿除出的的钢筋混凝土碎块用挖掘机装运至运输汽车运走。（4）桥梁两侧混凝土板梁拆除桥面附属清除完毕后，再用汽车吊吊装拆除桥梁两侧的混凝土板梁。板梁重约50吨。拆除可采用两台100吨汽车吊进行双机抬吊。拆除前，需将板梁上部的桥面及附属设施拆除，但位于钢梁上的桥面板暂不拆除，以利于停放汽车吊。两台吊机分别停放于两个边跨上。汽车吊选用QY100型全液压汽车起重机，其工作半径7m时，吊臂长度选用20m，最大可起吊重量为39吨。由于采用双机抬吊，考虑0.7倍折减系数后，最大可起吊重量为39×0.7=27.3t50/2=25t，证明汽车吊起吊工况条件满足要求。吊装用钢丝绳选用：钢丝绳拉力为25/cos45=35.4吨=354KN，选用6×37丝1700Mpa级，直径φ36.5mm捆绑起吊，其破断拉力T=856×2=1712KN，安全系数K=1712/354=4.8倍，可满足安全要求。卸扣承载能力需大于50吨。吊点处采用捆绑法，并利用板梁周边的外露钢筋卡住钢丝绳，以防止钢丝绳滑移。钢丝绳捆绑好后，应先进行试吊，将板梁略微抬高20cm，并放置约5分钟，确保安全无误后，方可使板梁吊离橡胶支座。汽车吊停放于混凝土板梁的正侧面，其支腿必须支设于钢梁上。汽车吊与混凝土梁的平面位置关系示意图如下图7。混凝土梁起吊后，可放置于钢梁桥面上，再配合用风稿凿除，凿除的残渣用汽车或挖掘机运出桥面。-6-图7混凝土边梁拆除平面位置关系示意图拆除过程中桥梁结构安全验算如下：1）钢梁安全验算：a）工况条件：汽车吊在桥面上的荷载按集中荷载考虑。每辆100T汽车吊自重60吨，考虑起吊边梁时分配的重量25吨后，总集中荷载为85吨。该荷载由两组双拼H1300×300钢梁来负荷，即每组钢梁上集中荷载为T=42.5吨。另考虑吊车紧邻桥墩停放，吊车合力中心距桥墩距离8m，即该集中荷载作用于距桥墩8m处。b）钢梁截面特性：2根H1300×300钢梁，翼板厚度20mm，腹板厚度12mm，则W=27858cm3；c）荷载：由于拆除边梁时，钢梁上的混凝土荷载尚未拆除，因此需考虑桥面铺装荷载，按平均40cm厚度计算，计算宽度2.5m，则作用于钢梁上的桥面结构自重荷载q1=2.5×0.4×2.6=2.6t/m；钢梁结构自重q2=0.3t/m；则结构自重线荷载q=q1+q2=2.9t/m。d）工况简图（下图8）：图8边梁拆除时钢梁结构安全计算简图q=2.9t/mT=42.5tL=28.0mABa=8.0m-7-e）承载力验算：由上述简图可知，跨中最大弯距M=47962t.cm；钢梁应力σ=M/W=47962/27858=1.72t/cm2(1.45×1.3=1.88)t/cm2，表明钢梁仍处于弹性工作状态，满足起吊要求。2）立柱安全验算：由于每组钢梁支点均位于立柱处，因此可不计算盖梁的承载能力，而只需计算立柱在吊装过程中可能产生的偏载影响。由钢梁传来的支座反力N=42.5*20/28+0.5qL=70.96t。立柱计算高度H=6m，立柱直径φ800，混凝土强度等级C30。a)考虑边孔未拆除的工况：此时，若边孔未拆除，则立柱未发生偏心受力，考虑最危险状态，立柱上竖向总荷载为2N=141.92t，立柱截面积S=πr2=5056cm2。长细比l/d=6/0.8=7.5，稳定系数ψ=0.98，则混凝土柱可承受竖向荷载：[N]=0.9ψfcA=0.9*0.98*14.3*10^2*3.14*0.4^2=633.6T2N=141.92t，证明立柱稳定性满足要求。b)考虑边孔已拆除的偏心受压工况：若边孔已拆除，则立柱受单边荷载N=70.96t，偏心距考虑e=20cm=0.2m。不考虑柱内钢筋受力，立柱W=100531cm3，偏心产生弯矩M=70.96*0.2=14.19t/m；则混凝土立柱受压侧压应力σ=N/ΨA+M/W=70.96/(0.98*3.14*0.4^2)+14.19=158.3t/m2=1.58Mpa[σ]=14.3Mpa；受拉侧压应力σ=N/ΨA-M/W=70.96/(0.98*3.14*0.4^2)-14.19=130t/m2=1.30Mpa[σ]=14.3Mpa；证明立柱在边孔已拆除而偏心受压的工况条件下，吊装作业仍处于安全状态。混凝土梁起吊后，用吊车起吊，并放置于旁边的桥面钢梁上，再采用挖掘机配合风镐破除，破除的残渣采用汽车运走。（5）边跨钢梁拆除混凝土板梁拆除后，再依次进行各块钢梁的拆除。先拆除两边跨的钢梁。由于每榀钢梁由两根H1300×300型钢拼接而成，且相邻钢梁间还设置有横向联结钢板，因此拆除前，需先用气割法割除横向联结钢板，使每根钢梁可独立-8-起吊。气割法是利用氧气与可燃气体混合产生的预热火焰加热金属表面达到燃烧温度并使金属发生剧烈的氧化，放出大量的热促使下层金属也自行燃烧，同时通以高压氧气射流，将氧化物吹除而引起一条狭小而整齐的割缝。每根型钢重量不超过500kg/m，型钢最大长度29米，因此最大起吊重量为15吨。当拆除作业需要影响航道时，需向航道主管部门申请封港施工。切割联结板时，注意必须从两侧往中间对称进行，且割好一根，吊走一根，在已经切割好的钢梁吊运走之前，严禁切割下一根钢梁的横向联结板，以确保钢梁的侧向稳定。气割前，应将钢梁切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，施工作业处（点）采用封闭式防护措施，防止气割电焊火星飞溅伤及桥下船只。气割后，应清除熔渣和飞溅物。气割设备采用10台CG1－30型半自动气割机。边跨钢梁的拆除在围堰施工完毕后，采用一台130吨位级汽车吊拆除。汽车吊停放于填筑好的围堰内，并紧靠拟拆构件的侧面，使拟拆构件位于吊车的起吊工作半径内。拆除顺序亦由桥梁北侧向南侧依次进行。汽车吊亦可停放于两侧的桥台上进行单机起吊拆除，其工况验算如下：起吊重量15吨，最小工作半径16米；130吨汽车吊采用配重20吨，工作半径为16米时，采用34.9m主臂时，可起吊重量17吨15吨，证明吊机安装工况满足要求。吊点设置：钢梁起吊采用钢吊耳两点法起吊，吊耳纵向依分段钢梁长度L对称设置在距梁端L/4处，吊耳采用电焊机直接焊接在梁体上。（6）边跨围堰施工综合考虑到以后南幅桥拱肋吊装的施工需要，拟在河中两个老桥墩与驳岸间施工围堰，然后在围堰内回填土，并做好地基加固处理，以给以后拱肋和横梁的安装提供施工操作面。同时为便于老桥的拆除，拟将该围堰的施工及填筑提前到老桥拆除阶段实施。为了拆除边跨钢梁方便，拟在本阶段施工时，将两个边孔的河道填筑约一半范围，填筑宽度范围为：南侧至拟建桥梁结构投影以南约10米，北侧至北幅桥结构投影响面下缘，填筑需占用河道宽度约10米，其平面布置图详见下图11。-9-图11拆除桥梁时的围堰填筑范围在桥梁拆除完成以后，为利于以后拱肋安装需要，需继续填筑河浜至现状河道的老桥桥墩处，并利用老桥桥墩作围堰。填筑平面位置示意图见图12。图12为利于拱肋安装时的围堰平面位置示意图围堰采用双层钢板桩。施工时应有水平和垂直导向措施。两层钢板桩之间每隔2m在顶部采用φ20钢筋设置一道拉结，以免钢板桩之间其中靠桥墩处，-10-老桥桥墩可兼作围堰用，因此可只施工一排钢板桩。两层钢板桩间采用草包装粘土填塞密实。经现场实测后，河床底标高为0.0m。蕴藻浜常水位2.5m，计算围堰顶标高按3.0m计。围堰施工完毕后，在围堰内满填粘土。