吳正松
某穿涵包括排灌閘和穿涵閘兩部分。排灌閘于1976年建成,穿涵于1980年建成。
該穿涵控制流域面積170.2km2,10年一遇排澇流量為176m3/s,20年一遇防洪流量為238m3/s。穿涵進(jìn)口閘為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),底板高程為48.3m,孔口寬3.83m、高4.5m(現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果),共7孔。閘門(mén)為鋼絲網(wǎng)薄殼水泥閘門(mén),啟閉機(jī)為固定式卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)。
排灌閘布置在穿涵以東52.68m處。20年一遇搶排流量為77.9m3/s,灌溉引水流量4.0m3/s。排灌閘為鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)洞底高程49.50m,共兩孔,單孔凈寬6.0m,高6.0m,閘門(mén)為平面鋼閘門(mén),啟閉機(jī)采用2×6T固定式卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)。穿涵進(jìn)口閘與排灌閘之間由跨堤天橋連接。
2002年11月,經(jīng)有關(guān)專(zhuān)家組安全鑒定,兩閘均被評(píng)為三類(lèi)閘,即:運(yùn)用指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),工程存在嚴(yán)重?fù)p壞,需進(jìn)行改造。
拆除工程是該改造工程中一項(xiàng)重要施工項(xiàng)目。
(1)穿涵進(jìn)口閘閘室段的現(xiàn)有閘墩、檢修橋及欄桿、排架、機(jī)架橋及機(jī)房?jī)蓚?cè)橋頭堡、啟閉機(jī)及工作閘門(mén)等。
(2)排灌閘閘室段檢修門(mén)槽至墩頭部分的閘墩、檢修橋、機(jī)架橋排架、機(jī)架橋及機(jī)房、啟閉機(jī)及工作閘門(mén)等。
(3)連接排灌閘機(jī)房和穿涵進(jìn)口閘橋頭堡的天橋橋板及排架。
(4)管理房、變壓器室等。
拆除程序應(yīng)遵循以安全為主、有價(jià)值廢舊物品要盡可能保護(hù)和回收利用的方針。主要包括以下幾點(diǎn):
先內(nèi)后外的原則:室內(nèi)還有利用價(jià)值的電氣設(shè)備、金屬設(shè)備及其他物品。
先上后下的原則:以啟閉機(jī)房為例,先把啟閉機(jī)房頂拆除,再拆除墻體,然后吊拆啟閉機(jī)、機(jī)架橋、排架,再接下來(lái)拆除閘門(mén)、閘墩和門(mén)槽等。
平行拆除的原則:對(duì)互不干擾的拆除項(xiàng)目,比如穿涵進(jìn)口閘、天橋、管理房和變壓器房在空間和平面位置上是相互獨(dú)立的,拆除互不干擾,可根據(jù)實(shí)際情況同時(shí)拆除。
具體拆除程序:切斷電源→室內(nèi)電氣設(shè)備→金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備(不包括人力無(wú)法搬運(yùn)的大件)→啟閉機(jī)房、管理房→啟閉機(jī)→機(jī)架橋→排架→檢修橋及欄桿→工作閘門(mén)→閘墩(包括檢修門(mén)槽)。
本項(xiàng)目拆除程序?yàn)椋呵袛嚯娫础覂?nèi)電氣設(shè)備→金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備(不包括人力無(wú)法搬運(yùn)的大件)→啟閉機(jī)房→啟閉機(jī)→機(jī)架橋→排架→檢修橋及欄桿→工作閘門(mén)→閘墩。
拆除前要切斷電源總開(kāi)關(guān),確保穿涵進(jìn)口閘所有電氣設(shè)備和金結(jié)設(shè)備處于無(wú)電狀態(tài)。人工將室內(nèi)與配電箱、配電柜、其他電氣設(shè)備、金結(jié)設(shè)備連接的電纜線結(jié)點(diǎn)切斷,再將所有電氣、金結(jié)設(shè)備與墻體和機(jī)架橋板固定連接點(diǎn)割斷、松動(dòng),并將其全部移出啟閉機(jī)房,存放指定地點(diǎn)。對(duì)人力無(wú)法搬運(yùn)的大件,如啟閉機(jī)采取覆蓋等保護(hù)措施,盡量避免其遭到損壞。
啟閉機(jī)房頂樓板用25T吊車(chē)逐塊吊拆下來(lái),直接放入10T自卸汽車(chē)運(yùn)走。墻體用風(fēng)鎬、風(fēng)鉆將粘結(jié)牢固部分打松,將磚塊、混凝土結(jié)合塊放入竹筐內(nèi),用吊車(chē)吊入車(chē)上運(yùn)走。盡量不讓磚塊、瓦礫及其他雜物落入閘室,特別是閘門(mén)兩側(cè),造成清理不便,或閘門(mén)起吊受阻,影響閘門(mén)拆除。
上述每一個(gè)單件,計(jì)劃用40T吊車(chē)一次整體吊裝拆除的辦法。拆除件均放30T平板車(chē)外運(yùn)。排架、檢修橋欄桿在作必要的鑿除、破碎、肢解后,用鋼絲繩將其扎緊、栓牢,再作吊裝。由于不同的構(gòu)件重量不同,其到起重機(jī)吊點(diǎn)中心距離不同,起重機(jī)起吊的重量不一樣,因此必須認(rèn)真分析,才能保證起吊方案的可行性、合理性和整個(gè)起吊過(guò)程的安全性。吊車(chē)工作范圍示意圖見(jiàn)圖1。
(1)穿涵進(jìn)口閘主要構(gòu)件整體拆除一覽表(見(jiàn)表1)
根據(jù)穿涵進(jìn)口閘主要構(gòu)件整體拆除一覽表可知,穿涵進(jìn)口閘主要構(gòu)件整體拆除的重點(diǎn)在于C20鋼筋混凝土原檢修橋拆除,因?yàn)槠鋯渭亓孔钪兀瑯?gòu)件吊點(diǎn)到起重機(jī)回旋中心距離即回旋半徑最遠(yuǎn)(9.2m),因此起重機(jī)對(duì)應(yīng)該回旋半徑下的起重量就較小,為10.86t最大件重量為9.14t,故選用10T吊鉤,應(yīng)減去200kg,大于9.14t,故方案可行。其他構(gòu)件的起吊均無(wú)問(wèn)題。
( 2)起吊過(guò)程
表1 穿涵進(jìn)口閘主要構(gòu)件整體拆除一覽表
表2 排灌閘主要構(gòu)件整體拆除一覽表
在吊裝前,將穿涵進(jìn)口閘28m范圍內(nèi)分沂入沭左堤背水側(cè)挖去5.5m寬,深約1.5~2m,土方量約150m3。以滿(mǎn)足起重機(jī)起吊的工作面(不小于6.6m)。土方在完工后按堤防填筑要求回填密實(shí)。
起重機(jī)機(jī)身軸線與閘軸線平行擺放,保持起重機(jī)回旋中心與構(gòu)件吊點(diǎn)距離最短(即其連線與兩軸線垂直),使得吊臂在整個(gè)吊拆和裝卸過(guò)程中全部在220°的工作區(qū)域之內(nèi)。上游支腿與護(hù)欄外側(cè)距0.5m。起重機(jī)回旋中心到各構(gòu)件的起吊半徑分別為:R機(jī)架橋=5.6m,R啟閉機(jī)=5.6m,R閘門(mén)=5.3m,R檢修橋=9.2m,其對(duì)應(yīng)的起重機(jī)起吊能力均大于構(gòu)件本身重量,因此方案可行。如圖2。
人工用風(fēng)鎬、風(fēng)鉆按設(shè)計(jì)拆除線從閘墩頂部開(kāi)始逐層鉆除混凝土,鋼筋用電焊割斷。鑿除混凝土掉落在墩頭閘室附近,用推土機(jī)和人工將其集中到基坑寬闊處,再用裝載機(jī)裝至自卸汽車(chē)上拉到棄除場(chǎng)。底坎拆除也是用風(fēng)鎬進(jìn)行。
混凝土路面主要用風(fēng)鎬將其打松,再用推土機(jī)把碎渣集中,用裝載機(jī)鏟至自卸汽車(chē)上運(yùn)走。對(duì)于難拆除路段,也可用帶電錘的挖掘機(jī)先將混凝土松動(dòng)、破碎,再用裝載機(jī)鏟裝、汽車(chē)外運(yùn)。
擋土墻等砌石,可用人工拆除,再集中到平坦地面,用裝載機(jī)和汽車(chē)鏟裝、外運(yùn)。對(duì)于挖掘機(jī)易占位的坡面砌石拆除,可用挖掘機(jī)將砌石拆除并直接棄于路面上,然后再鏟裝外運(yùn)。
土方拆除一般用挖掘機(jī)配自卸汽車(chē)挖運(yùn),對(duì)于土方量很小、挖掘機(jī)又不易作業(yè)的土方拆除,可用人工配手推車(chē)或翻斗車(chē)進(jìn)行。
其拆除方法基本同穿涵進(jìn)口閘拆除。能一次性拆除的盡量做到一次吊拆完畢,少出碎渣。主要也是要驗(yàn)算其起重機(jī)的性能能否滿(mǎn)足吊裝要求。排灌閘主要構(gòu)件整體拆除表見(jiàn)表2。
經(jīng)計(jì)算,在不同起吊半徑下,起重機(jī)的起重能力均大于構(gòu)件的單件重量,因此方案可行。
天橋基本上是相對(duì)獨(dú)立的構(gòu)筑物,其拆除從空間安全角度上講不影響其他項(xiàng)目的施工,但在平面布置上是影響施工交通的,因此應(yīng)盡可能肢解成能夠吊裝的單件,以加快吊裝進(jìn)度。
拆除原則是:安全第一;先小件(如管線、欄桿等)后大件(如板、臺(tái)、柱等);先上后下(如板、臺(tái)、柱等);先自由體后牢固體。
用40T吊車(chē)吊裝,用30T平板車(chē)?yán)\(yùn)。對(duì)于碎渣用裝載機(jī)和自卸汽車(chē)鏟裝、外運(yùn)。
建筑物拆除也是先將室內(nèi)物品搬運(yùn)到指定地方,再用吊車(chē)把樓板吊拆下來(lái),直接裝至平板車(chē)外運(yùn),墻體用裝載機(jī)、挖掘機(jī)推倒,用裝載機(jī)配自卸汽車(chē)鏟裝外運(yùn)。基礎(chǔ)用挖掘機(jī)拆除。對(duì)于混凝土圈梁、地梁用帶電錘挖掘機(jī)將其破碎、肢解,再裝車(chē)外運(yùn)。
搞好拆除工程,特別是帶有較大跨度高空物體吊拆施工方案的可行性、合理性和安全性的研究,在水工建筑物的拆除改建項(xiàng)目中有著十分重要的意義