都匀混凝土切割

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毅实公司为新老客户提供混凝土切割技术浅析：

1、概述

某城市斜腿固端梁桥，建于八十年代末九十年代初，主跨为94.4米斜腿固端梁，桥台为支承在桩和土基上的框架结构，台后接有抗推构造物，主桥采用双幅双室箱梁组成，两幅箱梁之间采用50厘米宽纵向后浇混凝土连接，引桥为钢筋混凝土简支T梁。

桥梁定期检查表明该桥存在明显的混凝土开裂状况，主要表现为主跨主梁腹板出现典型剪切裂缝，裂宽过2mm，且向下贯穿底板。综合考虑该桥的实际运营情况及城市道路的拓宽改造，需对该桥进行拆除重建处理。

2、拆桥准备

2.1 难点分析

结合该桥的桥型结构、病害情况以及所处的地理位置，分析得出该桥在拆除过程的主要难点和在于：

（1）桥梁横跨运河，据统计平均通过该桥断面的船舶达1.4艘/分钟，如此高密度的过往船只必将给桥梁拆除施工带来一定的难度；

（2）桥梁横跨两条市区快速通道，车流量较大；待拆桥梁旁边还有新桥正在施工，两岸无场地堆放桥梁拆除后的混凝土块段；

（3）桥梁位于市区，机械拆除施工时会产生一定的噪音和粉尘污染，给周围居民的生活和车辆、船舶、行人的通行带来不便；

（4）待拆结构损伤明显，拆除过程存在较大的风险，需采取可靠方案以保证拆除过程的安全。

2.2 施工对策分析

（1）施工方案比选

桥梁拆除从原理上来讲，主要有拆除法和机械拆除法。拆除法主要用于旱地桥梁的拆除，施工周期短，但是在拆除过程中会产生较大的噪声和环境污染；机械拆除法即使用大型切割机械对桥梁进行逐段切除，将切割下的梁段使用吊装机械运走，该方法主要用于航道桥梁的拆除，对航道运输影响小，对环境污染小、噪声小，但施工周期较长，而且与拆除法相比，在施工前应对施工方案做周密考虑，以保证施工期间安全。综合考虑通航、环保等因素，本次采用机械拆除法。

（2）逆向工序法

根据该桥的结构形式和建造时的施工工艺，可采用与建桥施工工序相反的“逆向工序法”（逆作法）对桥梁进行逐段切割拆除：采用钻石钢丝切割和锯片切割工艺，对混凝土梁段逐段切割；采用悬臂吊梁对切割下的混凝土块段进行吊装（与建桥时使用的挂篮施工类似）；使用运输船将吊装下的混凝土块段运走。有效降低施工过程中机械设备所产生的噪音，同时也能避免产生大量的粉尘污染，尽可能的减少对航道通航的影响以及对运河水质的污染。

（3）监控预警技术

考虑桥梁损伤以及拆除逆作法的施工难度，为使桥梁拆除施工安全、顺利地向前推进，并终保证达到拆除要求，还必须对整个拆桥过程进行严格监控与预警，即利用高效计算机程序，分析原有旧桥结构现有的工作状态，以及在每个拆除施工阶段下的受力状况，对数据进行分析处理；与现场监测所得数据进行比较和误差分析，确定结构当前的工作参数和受力状态，指导下一个阶段的施工；预报施工中可能出现的不利状况，并明确措施，同时结合现场监测信息及时发出预警信号便于及时调整拆除工序，终确保拆桥工作的安全、顺利实施。

3、拆桥施工

该桥“逆向工序法”施工工艺具体如下：

（1）桥面系拆除：主要包括桥面铺装、伸缩缝、防撞护栏和人行道的拆除；

（2）箱梁翼板切除：采用切割法将箱梁翼缘板进行切割拆除；

（3）跨中合拢段切除：合拢段的拆除存在结构体系转换的过程，是整个拆桥过程的关键，也是施工的和难点。此工况下首先将跨中合拢段（2m范围）的梁**、底板混凝土凿除，露出预应力钢束及刚性骨架，然后切除底板的预应力钢束，并对腹板混凝土进行开槽，放入千斤顶（中性轴偏上位置，以保证在实际**推过程中能有效防止由于**推对截面产生的附加弯距）进行**推，进而切除**板预应力钢束及刚性骨架，并通过千斤顶的分步回油来逐步释放合拢段的纵向预压应力，终实现合拢段的解除。合拢段切除过程需始终对合拢段**板的挠度和桥梁关键控制截面的应力进行监控，以保证桥梁处于安全状态，并为现场施工进行指导。

（4）悬臂段切除：合拢段切除后，配合使用悬臂吊梁和运输船对悬臂段混凝土块段进行切割吊装。切割断面详见图2。悬臂吊梁由两层贝雷架搭设而成，并配备滑轮组、卷扬机，整体起重能力达到96吨，远大于分段切割后的箱梁块件重量，同时，考虑桥面纵坡，防止悬臂吊梁下滑，用两根长5mФ24的钢丝绳做保险，一端与悬臂吊梁相连，另一端锚定相邻梁体。梁段切割后，为安全起见，将块件用卷扬设备慢慢放置到离河中水面2.5米处，悬在河上，停止下降。同时考虑到在运河*有一定流速，运输船很难定位，预先准备一艘定位桩船，停靠在河岸旁，块件下降至离水面2.5米时，定位桩船从岸边出发，离块件中心6米处，放置定位桩，定位桩船稳固浮于河*。将运输船行驶至定位船旁通过系结缆绳定位，运输船舱口对准混凝土块件，然后上下协调，通过卷扬机缓慢同步将混凝土块件放下，将块件平稳放入舱内，运输船及时离开现场，将混凝土块运到*堆放场地，再用100吨浮吊将混凝土块件吊上岸，进行粉碎。当前快件拆除吊装后，悬臂吊梁向后移位安装好，其余块段的切割、吊装与装船运输工艺与前述相同。

（5）边跨切除：直接采取落地机械法进行拆除。

4、监控预警

4.1 监控预警系统

施工监控预警系统包括数据比较分析系统和状态预警系统：

（1）数据比较系统：主要进行数据的理论值和实际测量值之间误差的比较，为状态预警系统提供详细的对比分析及模型参数优化数据，以判断当前的实际施工状态是否与预测值相符，为发出预警信息、采取应急处理措施提供数据支持。

（2）状态预警系统：如果一旦在施工中发现有异常数据产生或在结构仿真计算时发现未来施工状态有异常情况，应马上发出预警信息，暂停施工，待查明原因或采取相应的必要措施后，修改相应的施工控制数据后再继续施工。

4.2 监控预警内容

结合本次桥梁拆除工艺和现场桥梁状况，主要进行以下参数的监控与预警：

(1) 梁体变形观测：在每一个施工节段处布置水准点，对整个拆除过程中每个工况下桥梁特定梁段的高程变化以及全桥的线形进行观测，检查桥梁的挠度变化值是否与计算预测值接近，特别是梁体的位移变化规律是否与理论计算的卸载规律一致；

(2) 应力监测：拆除中对合拢段刚性骨架、梁段的**板以及斜腿截面的应力进行监测；

(3) 裂缝观测：在拆除过程中密切关注原有开裂梁体的裂缝状况。在桥梁拆除之前对已有斜裂缝进行编号和标记，在拆除施工过程中，对原有斜裂缝进行跟踪观测，跟踪裂缝的发展状况；并在拆除过程中，实时观测有无新裂缝发生。

5、现场实施

根据上述确定的拆桥施工方案和相对应的监控预警措施，经过近两个月的施工，老桥拆除工作顺利完成，从跨中合拢段解除开始到整个悬臂段的切除完毕，监控预警系统及时对采集的数据进行了分析与处理，为每个工况桥梁结构的受力状态做出了明确的判断，为桥梁的安全拆除施工提供了可靠保证：

（1）在桥梁拆除的每一个过程中，均进行了严格的检查和提供了准确的现场实测数据，为拆除过程的顺利实施提供了有力支持；

（2）桥梁跨中合拢段解除过程，桥梁结构各控制截面的应力和位移变化与理论分析相一致。在合拢段解除过程中，结构总体变形较小，且变化平稳，未出现突变现象；桥梁各控制截面的应力变化平稳，裂缝的变化趋势也与理论分析一致，结构受力状态明确，始终处于受控状态；

（3）桥梁在悬臂段切除过程中，桥梁结构各控制截面的应力和位移变化与理论分析基本一致，且结构未出现突变现象，梁段总体变形较小且变形平稳，过程受力明确，始终处于受控状态；

（4）整个桥梁拆除过程中，依据实时采集的数据和及时的数据分析，桥梁结构始终处于受控状态。

（5）桥梁拆除施工监控预警的实施对此拆除提供了全面的、及时的监测和控制工作，为保证施工质量、工程进度和结构安全提供了有力的**。

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