蒋庄桥拆桥施工组织设计.docx
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蒋庄桥拆桥施工组织设计
苏南航道网锡溧漕河蒋庄桥拆除
拆除方案
初步方案
苏南航道网锡溧漕河蒋庄桥拆除工程项目部
二〇一一年十月
1、工程概况及编制依据
2、主要施工工序流程
3、施工准备
4、主要的施工方法及安全措施
5、水上交通组织方案
6、工期
7、安全保证措施
8、文明施工
1、工程概况及编制依据
1.1、桥梁概况
本工程为苏南航道网锡溧漕河蒋庄桥拆除工程。
本桥全桥长为243.16m,预应力混凝土梁式桥:
2×20m+38.5+60+38.5+3×20m。
上部结构:
引桥为预制安装的板梁,梁高0.85m;主桥为三跨变截面三向预应力钢筋混凝土连续箱梁,单箱单室大悬臂,箱宽6.5m,按悬臂浇筑法施工。
中间支承处梁高为4.5m,跨中截面梁高为2m,梁底曲线在跨中9m段为等截面,其间梁高按二次抛物线变化。
箱梁采用GPZ系列盆式橡胶支座,T梁采用板式橡胶支座。
下部结构:
钻孔灌注桩基础,桩柱埋置式桥台,除主桥4#、5#墩身为空心薄壁墩外,其余全部墩身均为双柱式。
蒋庄桥全宽13m,防撞护栏2×0.5m,净桥面宽为12m。
全桥设置4道伸缩缝。
1.2、编制依据
江苏省交通科学研究院《蒋庄桥施工设计图》;
1.3、拆桥方案
根据老桥结构形式及现状,对主桥、引桥及下部构造采取如下拆除方案:
(1)、对于主桥主跨箱梁,采用切割法拆除。
将分段分节切割后,解除由150t浮吊预吊被切割的箱梁节段、用切割机进行切割(从合拢段开始逐节切割箱梁),再开动浮吊将切下的箱梁节段转移至岸边指定位置(图XC-01),再次分解、破碎,清理现场。
(2)、对于主桥边跨箱梁,采用切割法拆除。
在边跨箱梁下搭设贝雷支架,分段分节切割箱梁,用130t汽车吊将切割段吊至地面(图XC-01),进行二次分解、破碎,然后拆除支架,清理现场。
(3)、对于引桥板梁,在解除横向、纵向联系后,用汽车吊将板梁吊至地面或运输车辆,进行二次分解、破碎,然后清理现场。
(4)、对于桥台、盖梁、承台、墩柱等下部结构,用凿岩机凿除。
水下部分的墩柱用金刚链式切割机切除。
特别注意确保老桥桩基、基础拆除后的顶标高应在航道部门规定的标高(吴淞高程-2m)以下。
2、主要施工工序流程
2.1、施工工序
拆桥先进行蒋庄桥主桥的拆除,在主桥的护栏拆除后,可开始拆除引桥板梁及立柱、盖梁、承台和桥台。
2.2、主桥拆除施工顺序框图
2.3、引桥拆除施工顺序框图
3、施工准备
3.1、施工条件
做好公路、航道交通管制的准备工作,积极联系路政、交警、海事、航道等部门。
施工期间,中断路面陆上交通,并设置相应交通标记,禁止车辆及行人进入施工区域。
在主跨箱梁每节段的切割及吊运期间,需完全封闭航道。
我部将上报填写并上报了《中华人民共和国水上水下施工作业通航安全审核申请书》,并得到海事部门的批准。
同时,海事部门已做好应对措施,编写了封航实施方案后,方可施工。
3.2、熟悉原桥状况
(1)、查阅原桥竣工图,熟悉原桥结构状况。
(2)、查明原桥的体内预应力钢束布设情况,并做上明显标记,用红油漆标明切割线。
为解除体外预应力作好技术准备。
3.3、主要资源计划
拟为本拆除工程设立的组织机构,如图3.3.1所示。
拟为本拆除工程的劳动力配备表如表3.3.2。
拟为本拆除工程的机械设备配备如表3.3.3所示。
图3.3.1为本拆除工程设立的现场组织机构图
表3.3.2为本拆除工程的劳动力配备表
岗位或工种
人数
备注
项目经理
1
项目副经理
1
项目总工程师
1
测量工程师
1
桥梁工程师
1
专职安全员
2
技术员
4
其他管理人员
4
设备使用工
18
机修工
4
电焊工
3
电工
2
起重工
4
司机
3
普工
16
合计
表3.3.3为本拆除工程的机械设备配备
序号
设备名称
规格或型号
产地
数量
备注
1
自航式浮吊
150t
泰兴
2
2
汽车吊
25t
2
3
汽车吊
200t
1
4
金刚链式(碟式)
切割机
LP-32
瑞士
3
碟式、链式两用环保型、32kw
5
空压机
15马力
4
6
水准仪
DZS3-1
2
7
经纬仪
TDJ2E
2
8
运输船
150t
1
9
凿岩机
小松
3
10
自卸汽车
30t
4
11
对讲机
HYTTC-268
深圳
8
12
其它机具
小型
10
13
取芯机
ZZH1-200D11
3
14
发电机组
150kw
1
15
小型汽车
1
16
小型货车
1
4、主要的施工方法及安全措施
4.1、拆除桥面铺装及桥面附属设施
(1)桥面混凝土桥面铺装的拆除:
用凿岩机破除混凝土,将凿下的废弃物运至指定地点。
(2)伸缩缝拆除:
拆除毛勒伸缩缝的V型橡胶带,用氧割切断中间支撑梁,其余残留部分待拆除主桥箱体或引桥板梁时一并拆除。
4.2、拆除护栏
4.2.1、施工方法
采用人工将护拦拆除破碎。
4.2.2、安全措施
(1)、施工前,在护栏外侧设置围拦、安全网等安全防护设施,人员、施工机具尽量远离护栏。
(2)、提前与海事、航道部门办理好相关手续。
在将庄运河大桥上、下游1000m、500m、100m处设立施工告示牌,提醒过往船舶注意。
拆除护栏施工不影响锡溧漕运河的正常通航。
4.3、主桥拆除节段的划分
主跨箱梁拆除整体采用分段切割的方法,从合拢段向主墩方向进行。
施工时沿着原主梁施工悬浇节段附近、避开原桥锚具位置(偏离50cm左右)将主梁沿顺桥向,按原主梁施工悬浇节段,分为10个节段(图XC-05),经过计算,节段重量最大不超过145.2t,除0#块235.7t因次0#块需分二次块切割后进行吊装控制不超过117.85吨(不含翼缘板),节段重量如下表。
按照与原挂篮悬浇施工相反的方向,从合拢段往主墩方向切割,每天只切割一个节段,主跨合拢段两侧切割交错进行,逐节段予以拆除。
注意保持主墩两侧同一编号的悬浇段,主跨的比边跨的早一节段拆除,使箱梁的重心偏向边跨临时支架,确保箱梁梁体稳定,确保施工安全。
边跨箱体悬浇节段重量与主跨的相同,均不超过200吊车的起重能力,除0#块外,为施工安全应将切块的重量控制在100t以内。
按图XC-06所示,每个悬浇节段分为1个整块,每个边跨箱体共分10段切块。
主跨节段拆除顺序:
节段重量表
合拢段
9#块
8#块
7#块
6#块
5#块
4#块
3#块
2#块
1#块
长度
(m)
2
4
4
4
3.25
3.25
3.25
3.25
2.0
2.75
节段
交接面
9#~
9#
9#~8#
8#~7#
7#~6#
6#~5#
5#~4#
4#~3#
3#~2#
2#~1#
1#~0#
面积
(m3)
58.08
30.03
26.46
27.08
28.14
25.17
26.63
28.38
31.25
94.28
重量
(t)
145.2
75.075
66.15
67.7
70.35
62.925
66.575
70.95
78.125
235.7
注:
防护栏、桥面铺装、翼缘板(每米1.07(m3)重量未计入。
4.5、箱梁节段的拆除
开始切割前,需做好充分的准备工作。
在每个节段的的四个边角附近、腹板内、外侧的顶板用取芯机上各开凿一个200×100mm的孔(图XC-13)对应的底板处也开孔,此12孔作为吊点,便于钢丝绳穿过梁体。
浮吊就位,用粗钢丝绳(Φ52)穿过吊点,并扣在浮吊的拔杆上。
从开始切割箱梁梁体,浮吊就需进入工作状态,吊住切割节段,直至该节段切割完成,然后浮吊航行,把切割节段放置岸边分解破碎区,进行分解、破碎,并通知海事部门疏导船只、开放航道交通。
每天只切割主跨箱梁的一个节段,尽可能地减少航道的封闭时间。
航道需每天封闭6小时,其中切割完毕浮吊吊运时间半小时,每天具体的封航时间段听候海事部门的通知,全桥桥需18天。
4.6、边跨贝雷支架及0#块的临时支撑
4.6.1、边跨贝雷支架
主跨三孔连续箱梁拆除从每跨合拢段(每幅桥均有三个合拢段)开始。
为确保主桥箱梁拆除时,梁体的整体稳定与安全,在边跨梁体下搭设贝雷支架。
边跨的贝雷支架由“刚性扩大基础和420钢管桩组成+贝雷桁架+分配梁”组成(图XC-07),先用扁形千斤顶顶升箱梁,预压支架,在分配梁顶面与箱梁底面间塞薄钢板,然后拆除千斤顶。
边跨的贝雷支架在主桥箱梁拆除前搭设完成。
4.6.2、0#块的临时支撑
在0#块底面与桥墩顶面间塞入钢砂筒,间隙打入钢楔,使0#底面块与桥墩顶面刚性接触,扩大0#块与桥墩的接触面积。
每个支座两面各装一个钢砂筒,两个主墩共8个钢砂筒。
4.7、主桥箱梁拆除方法
4.7.1、原桥体内预应力的解除
对于顶板的纵向预应力,逐块释放,即拆到哪一块,释放该块梁体的纵向预应力。
底板纵向预应力钢束在切断合拢段时,一并被锯断,底板的预应力得到释放。
顶板的横向预应力在横向预应力钢束一并被锯断,预应力完全释放。
腹板内的竖向预应力,在箱梁梁体分节段切割运至岸上,对箱梁节段二次分解时释放。
4.7.2、切割
待完成防撞护栏及翼缘板拆除、支架搭设完成和0#块与主墩固临时支撑结束,即可开始主梁箱体的拆除。
拆除时,从合拢段向0#块进行,用金刚链式切割机逐节段拆除主墩两侧的悬浇段,注意保持同一编号的悬浇段,主跨的比边跨的早一节段拆除,即边跨比主跨多一节段,使重心偏向边跨支架。
从开始切割箱梁梁体,浮吊就需进入工作状态,吊住切割节段,直至该节段切割完成,然后浮吊航行,把切割节段运置岸边指定地点,进行分解、破碎,及时清理混凝土垃圾,并配合海事部门搞好船只的疏导,恢复航道上的水上交通。
每天只切割主跨箱梁的一个节段,尽可能地减少航道的封闭时间。
切割前,在桥面设置观测点。
在切割过程中,实时观测箱梁的标高变化,若出现异常情况,立即停止切割,直至查明原因,确认无任何问题后,方可继续进行。
a、施工准备
a.1、向海事、航道部门报告具体的施工时间,并选择每天上午5时至11时封闭航道(6小时为封航时间及主跨箱梁的切割、吊运时间;每天具体的封航时间最终以海事部门通知为准)。
a.2、查阅原桥竣工图,查明原桥的预应力钢束布设情况,并做上明显标记,用红油漆标明切割线。
a.3、在梁外侧设置安全围拦、围网等安全防护设施,拆除切线上原桥加固时腹板面粘贴的钢板。
a.4、设置吊点。
在每个节段的的四个边角附近、腹板的内、外侧的顶板用取芯机上各开凿一个200×100mm的孔(图XC-13),对应的底板处也开孔,此12个孔作为吊点,便于Φ52钢丝绳穿过梁体。
b、浮吊就位,并用粗钢丝绳穿过吊点,并扣在浮吊的拔杆上。
具体布置见下图(图XC-11):
c、在每个切割面的顶板及对应的底板各开两个Φ100mm的圆孔(图XC-12)作为金刚链式锯条通过孔,每个切割面分为A、B、C三个切割区,再架设金刚链式切割机,安装导向轮,接通水、电,沿节段标线切割箱梁。
每个切割面由两台金刚链式切割机完成,在封航前完成A区切割(经计算,A区切割后,(即悬臂切割)整个节段仍然安全、图XC-12),在封航后即同时切割B、C区,确保在规定的封航时间内完成当天施工任务。
需说明的事项:
(1)、对于主跨合拢段(长度为2m),需在与左、右侧9#节段接缝附近(距浇接缝50cm,见“主跨切割线示意图XC-05”)的两个截面同时切割,此时需四台金刚链式切割机同时切割,其他节段只需两台金刚链式切割机同时切割。
(2)、从前述“节段重量表”知,箱梁节段的切割面积(含部分翼缘板)在5.7~8.6m2间,每个截面均由两台LP-32型金刚链式切割机同时切割,按1m2/小时的切割速度计算,每个节段纯粹的切割时间均在4.5小时以内(合拢段截面面积为5.7m2,纯粹的切割时间均在3小时以内),且A区可在封航前完成切割,浮吊的吊运工作时间均在半小时以内,故每天6小时的封航时间是足够完成一个节段切割、吊运等拆除施工的。
(3)、凌晨6时,运河通行船只较少,此刻对封航有利,且天已放亮,可以开始切割施工。
搞好施工组织,包括切割施工前的设备检修、耗材储备、辅助施工及人员组织,切割开始后,各岗位人员坚守岗位,精心施工,确保在规定的封航时间内完成切割、吊运等拆除施工。
(4)、原桥结构中可能存在预应力管道压浆不饱满或锚具失效钢绞线松散现象,容易卡住链条,给施工带来困难。
我部将及时处理,确保在封航时间内完成切割施工,A区可在封航前完成切割,在封航的6小时内完成B、C区切割。
避免卡链及卡链处理方法:
、腹板内竖向预应力钢筋纵向间距在40~70cm,施工放样时用钻头直径Ф16mm、长40cm,垂直钻穿腹板,探明竖向预应力钢筋位置,使切割线避开竖向预应力钢筋。
、切割过程中及时将钢楔打进切割缝内,避免梁体挤压使切割缝变小而卡链锯的情况发生。
、箱梁顶板、腹板内均有纵向预应力筋,顶板(厚度28~55cm)、底板(厚度20~40cm),均较薄,预应力筋到混凝土面的距离在20cm左右,一旦发生卡链现象或链条无法从锯缝中取出,则用风镐破碎预应力筋的混凝土,用氧割割断部分预应力筋,继续切割施工。
对于松散的预应力钢丝,用电焊焊死预应力钢丝,防止钢丝弹动,确保在规定的封航时间内完成切割施工。
(5)、切割施工不受雨天影响。
d、启动浮吊卷扬机,对起吊钢丝绳施加一定的张力。
张力大小以比切割节段总重大3~6t(切块重量的1.1倍)为宜,使箱梁节段完全切割后,浮吊轻轻上浮少许。
4.7.4、被拆除梁体的吊运
a、主跨拆下的箱梁体节段,由150t自航式浮吊转运至岸上指定地点(图XC-01),进行二次分解、破碎,清理混凝土垃圾。
b、边跨拆下的梁体,用200t汽车吊将切割段吊至地面指定地点(图XC-01),进行二次分解、破碎,然后拆除支架,清理现场。
边跨箱体节段重量与主跨的相同,均不超过200吊车的起重能力,为施工安全,应将切块的重量控制在100t以内。
按图XC-06所示,每个悬浇节段分为两块,每个边跨箱体共分10段切块。
切割时用200t汽车吊预吊、配合切割。
4.7.5、关于浮吊的说明事项
(1)、钢丝绳安全系数
单根Φ43钢丝绳(6×37)的钢丝总断面积为697.08mm2,公称抗拉强度为1500Mpa,换算系数为0.82(GB1102-74),最大箱梁节段的重量小于650kN,每个箱梁节段有4个吊点,即有4根Φ43钢丝绳(共8个端头)。
Φ43钢丝绳的钢丝破断拉力=1500Mpa×697.08mm2=1045.62kN,安全载重系数=(1045.62kN×0.82×8)÷650kN=10.55,满足要求。
(2)、拔杆的安全距离
浮吊拔杆的臂长45m,按
60°仰角布置;蒋庄桥水面到桥面高度小于8m;箱梁节段的宽度小于14m,起吊孔在腹板内侧;则切割节段块体中心与浮吊拔杆距离为12m,是足够安全的(图XC-13)。
(3)、浮吊的工作过程
a.浮吊在合拢段开始切割前三天,到达蒋庄桥现场。
项目部随即对所有船员进行技术交底,杜绝盲目施工。
同时搞好浮吊的现场检修工作,备用材料、配件齐全。
b.每天施工完成后,浮吊及停泊在蒋庄桥大桥附近、且不影响其它船只正常通行的岸边,全部施工完成后,撤离现场。
c.可以通过船体的吃水深度判断出浮桥起重力的大小。
在箱梁节段切割过程中,船员根据切割的进程及箱梁节段的位移变化,及时对浮吊的起重力作出相应调整,使箱梁节段位移很小,且浮吊的总起重力比切割节段大3~6t。
d.本工程所用浮吊的满载平均吃水深度是1.60m,船体下沉少许,就会获得较大浮力。
箱梁节段完全切下后,浮吊的荷载增加只有3t左右,船体吃水深度变化很小。
由于水是流体,浮吊的浮力变化是渐进的,箱梁的切割节段在与箱梁母体脱离的瞬间,船体吃水深度变化很小,产生的冲击力也很小,不会对钢丝绳、拔杆等造成危害。
根据以往用浮吊拆桥的经验来看,箱梁的切割节段在与箱梁母体脱离的瞬间,船员感觉船体晃动甚微,箱梁切割节段也未发生抖动。
e.浮吊航行过程中,船员将密切注视浮吊船体吃水深度的变化,及时启动卷扬机、调整每艘起吊钢丝绳张力。
本工程所用的浮吊可将箱梁切割节段吊至距船体15~20m的岸上分解破碎区。
(4)、本工程所用浮吊的船体成T型,根据施工需要,可以相错并排停置,也可相对“八字”停置(图XC-14)。
不同吊运箱梁节段时,浮吊的停摆方式可能不同,浮吊的拔杆仰角也可能不同。
4.7.6、安全措施
(1)、对施工人员进行安全教育并进行安全知识考核,考核合格后方能进入施工现场。
搞好施工组织,坚持书面技术交底制度。
(2)、切割机具就位后,用粗铁丝或膨胀螺栓与箱梁相联,固定,严防机具工作时移位,以免发生危险。
(3)、加大对钢丝绳、浮吊卷扬机等起吊器材的检查频率,有破损的钢丝绳立即更换,及时消除安全隐患。
(4)、箱梁节段切割人员,一律穿救生衣。
同时,在箱梁内假设排风扇,强化箱梁内通风、散热,现场配备仁丹、十滴水等解暑药品。
(5)、因我部拆桥施工造成的航道污染或河堤损坏,由我部负责清理、打捞或修复,并达到航道部门满意的程度。
4.8、0#块拆除
拆除0#块时,150t自航式浮吊作为起吊设备,拆除采用金刚链式切割机。
4.8.1、施工准备,设置安全防护设施;
4.8.2、拆除顶板和腹板:
采用金刚链式切割机分块切割,单块重量为117.85t(图XC-15)。
4.8.3、拆除0#块底板和腹板;
4.8.4、切割下的块体用150t自航式浮吊,转运至岸边,分解小块后,用汽车运走。
4.9、主墩拆除
主墩采用金刚链式切割机切除。
4#航的承台底面高程为-2.07m,5#主墩的承台底面高程为-0.504m,按航道部门要求(图XC-16),老桥桩基、基础拆除后的顶标高为-2.0m(吴淞高程)。
要满足航道部门要求,4#航的需切割承台,5需#承台的桩基在陆地上。
由于主墩的承台较大(长11m、宽6.8m、高2.5m),需分部分块切割,单块重量应控制在150t以下(图XC-17)。
且4#承台在水下,需进行水下切割,为此还需安装钢围堰。
4.10、下部结构拆除
拆除下部结构包括桥台、盖梁、墩柱。
下部结构可直接用凿岩机凿除。
4.11、引桥板梁的拆除
根据竣工图纸,蒋庄大桥两侧桥型:
3×20米板梁和2×20米板梁。
20板梁每片梁按21.5吨,20米边梁按26吨计。
由于引桥在陆上,可以先把桥面混凝土铺装、桥面系和护拦拆除,再拆除板梁。
用机凿岩机凿开梁的横、纵向联系,相邻的板梁互不相联,使每片板梁独立。
在梁板两端距梁端各2m处,用取芯机在板梁上各开凿一个200×100mm的孔,作为吊点,便于钢丝绳穿过梁体。
逐块分离板梁,用两台25t汽车吊将板梁吊至地面或运输车辆,进行二次分解、破碎,然后清理现场。
5、水上交通管制
按照海事、航道部门的要求,搞好水上交通维护。
在切割主跨箱梁期间,在锡澄运河大桥上、下游1000m、500m、100m处设立警告标志,提醒过往船只注意,并积极听从海事、航道部门的安排,确保水上交通安全。
在切割主跨箱梁节段期间,需完全封闭航道。
航道需每天封闭6小时(早5时至中午11时、其中切割完毕浮吊吊运时间半小时),每幅需20天,全桥共需40天。
我部搞好施工组织,做好充分的施工准备,一旦封航即开始施工,紧张有序、有条不紊,安全、高效,在6小时内完成施工。
锡澄运河航运发达,日交通量约2000艘,完全封闭航道可能会造成大量船只积压在锡澄运河大桥上下游。
我部已按要求填写并上报了《中华人民共和国水上水下施工作业通航安全审核申请书》,并得到海事部门的原则同意。
同时,海事部门已做好应对措施,编写了封航实施方案。
由于受潮位影响,江阴船闸的水位是变化的,每天进出锡澄运河的船舶的流量在相同的时间段内也可能差别较大,海事部门会针对江阴船闸的水位变化及船舶流量变化,选择合理的时间段封航,每天的封航时间段可能不同。
我部已指定专人(办公室主任张成俊同志),负责与海事部门联系,海事部门的要求和指示将会及时传达给我部。
主桥主跨箱梁的每个节段的切割准备工作(测量放样、机具架设、开吊装孔等),均在锡澄运河正常通行的状况下进行。
切完前一节段,紧接着进行下一节段的切割准备,此项工作在四小时内完成,每天可能不同的封航时间段,对我部施工没有影响。
7、工期
蒋庄桥主桥上部结构拆除需用35天,下部结构与部分基础拆除需用20天,总计划施工55天,包括拆除引桥。
施工进度计划(蒋庄桥)
时间
施工内容
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
52
55
凿除桥面铺装
拆除主桥
护栏
拆除主桥
翼缘板
解除箱内
体外预应力
主跨箱梁梁体拆除
0#块拆除
边跨拆除
边跨拆除
下部
结构拆除
现场清理
验收
8、安全保证体系
8.1、安全保障组织机构
项目部安全保障组织机构图,如下图所示。
8.2、安全管理人员配置
项目经理部成立安全生产部,设2名专职安全员负责日常安全管理工作。
各生产班组设兼职安全员,兼职安全员由班组负责人担任。
8.3、安全保障责任制
8.3.1、项目经理安全职责
a、对项目经理部的安全工作负直接领导责任;
b、负责建
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- 蒋庄桥拆桥 施工组织设计