李 飛
(興德(江蘇)安全科技有限公司,江蘇 南京 211100)
在高速公路改擴(kuò)建過程中,橋梁拆除作為施工難點(diǎn),其施工質(zhì)量與改擴(kuò)建整體施工質(zhì)量息息相關(guān)。因此,應(yīng)以工程實際情況為依據(jù),對橋梁拆除施工技術(shù)進(jìn)行控制,使橋梁拆除安全性進(jìn)一步提高。本文以高郵互通C 匝道橋的拆除工程為例,對橋梁拆除過程中的橫向交通組織以及拆除方案進(jìn)行分析,并總結(jié)了施工作業(yè)的安全防護(hù)措施。
高郵互通主線長度為1.095km,起始樁號為K924+323,終止樁號為K925+418,其中需改建的互通匝道長度為1423.95m。根據(jù)省交建局的指示可知,原有的橋梁與新建道路的要求不相符,需在夜間對高郵互通C匝道橋進(jìn)行拆除施工。老橋為一聯(lián)鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋,其第6、7 跨跨京滬高速公路,且6#墩柱位于京滬高速中央分隔帶中。第6、7 跨橋梁與路面之間的距離約為 6.9m,第 1~5、8~12 跨橋面與地面的距離約為9.2m。老橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式為普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁,結(jié)構(gòu)橫斷面如圖1。
圖1 橋梁結(jié)構(gòu)橫斷面圖
其上部結(jié)構(gòu)主要為單箱單室箱梁(分左半橋和右半橋),兩側(cè)翼緣板寬度為2m,單幅底板寬度為3.8m,箱梁梁高為1.2m,橋?qū)挒?5.5m。全橋總長度為245.08m,跨徑共分為兩聯(lián)(6×20m+6×20m),下部6#為單根薄壁墩,共有2 根,且設(shè)有支座;其余為單根圓形立柱,共有24 根,墩梁固接。立柱頂無蓋梁,為了支撐連續(xù)箱梁,采用混凝土連續(xù)箱梁的中橫梁作為隱形蓋梁。中橫梁的寬度與底板寬度一致,順橋向長度為1.8m,為實心混凝土結(jié)構(gòu)。橋臺為座板式橋臺,基礎(chǔ)為灌注樁。在原高速路面邊緣的凈空為5m。
對安全管理人員和現(xiàn)場技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn),使其熟練掌握結(jié)構(gòu)物拆除工程的相關(guān)安全知識[1]。篩選出需要橫向交通疏導(dǎo)的結(jié)構(gòu)物,并以入口地形調(diào)查結(jié)果為基礎(chǔ),制定安全疏導(dǎo)方案,同時完善現(xiàn)場交通疏導(dǎo)安全責(zé)任制度,做到責(zé)任到人。在拆除過程中,應(yīng)保障場地的平整度,應(yīng)提高安全標(biāo)志、圍擋設(shè)置的合理性。
對現(xiàn)場安全隱患進(jìn)行分析,消除安全隱患,進(jìn)一步提高拆除工作的安全性。
通過對現(xiàn)場情況調(diào)查可知,為了減小對橋下交通的影響,交通封閉之后,應(yīng)落實橋下橫向交通。在交通導(dǎo)改過程中,轉(zhuǎn)換交通主要采取附近通道、涵洞繞行的方式。
在對該橋梁進(jìn)行拆除施工過程中,應(yīng)堅持化整為零、先上后下、平衡對稱、施工有序、安全第一的原則。主要涉及中跨的拆除方案和邊跨的拆除方案。
3.1.1 施工準(zhǔn)備
在高速公路全幅封閉之前,為了保障拆除作業(yè)能順利完成,準(zhǔn)備工作如下:
(1)及時與路政和高速交警進(jìn)行溝通,取得高速交通臨時封閉相關(guān)手續(xù),并在媒體上進(jìn)行公告,同時,對相關(guān)標(biāo)牌、標(biāo)志進(jìn)行采購和制作。
(2)應(yīng)提前對施工區(qū)域內(nèi)的管線設(shè)施進(jìn)行勘探,根據(jù)勘探結(jié)果,采取相應(yīng)的防護(hù)措施。在本次施工過程中,側(cè)分帶內(nèi)立柱破除位置僅到綠化帶原地面。與此同時,由于原地面下約1.2m 位置有部分樁基會對新橋系梁樁基施工造成影響,因此,在新橋樁基施工完成后,應(yīng)采取人工加空壓機(jī)的方式進(jìn)行鑿除處理,本次鑿除施工并不會對中分帶通信管線造成影響。
(3)在施工開始前,部分挖機(jī)應(yīng)提前進(jìn)場,并借助匝道互通區(qū)內(nèi)的土方對高速公路主線兩側(cè)邊坡和C 匝道橋正投影所在位置外側(cè)臨時便道進(jìn)行修筑,便道寬度為5m,確保在拆除施工過程中,車輛和設(shè)備能順利進(jìn)出現(xiàn)場。同時,還應(yīng)在護(hù)坡處集中堆放主線施工所需墊土,待主線封閉后,再將其翻挖到高速路面上。
(4)所有設(shè)備機(jī)械到場后,施工人員應(yīng)對其進(jìn)行檢查,并及時進(jìn)行保養(yǎng)和維修。為了方便指揮,應(yīng)以拆除擺布要求和挖機(jī)型號為依據(jù),對挖機(jī)進(jìn)行編號,操作手和指揮員之間使用對講機(jī)進(jìn)行交流。在拆除施工之前,應(yīng)先按進(jìn)場順序排列在主線兩側(cè),道路封閉后,設(shè)備應(yīng)及時進(jìn)入現(xiàn)場。
(5)提前將竹笆以及彩布條等材料準(zhǔn)備好,并存放在臨時便道旁。
(6)護(hù)欄拆除人員應(yīng)進(jìn)入應(yīng)急車道以及高速中分帶,拆除施工區(qū)域的護(hù)欄板部分螺絲。在拆除作業(yè)過程中,所有施工人員應(yīng)穿戴安全帽和反光背心,且應(yīng)派觀察員進(jìn)行指揮和疏導(dǎo)。
(7)在施工之前,為保障夜間照明,電工應(yīng)在高速主線上設(shè)置4 盞大功率LED 探照燈,并使用移動電源進(jìn)行供電。在施工過程中,應(yīng)開啟互通區(qū)內(nèi)的高桿燈,與LED燈相配合,確保施工照明符合要求。
(8)在施工之前,應(yīng)將安全警戒線設(shè)置于橋梁兩側(cè),并派專人看守,嚴(yán)禁非施工人員和車輛進(jìn)入施工現(xiàn)場。
(9)鑿巖機(jī)進(jìn)場后,施工人員應(yīng)先對箱梁中分帶處的鋼筋混凝土護(hù)欄座進(jìn)行鑿除施工,并挖除橋面瀝青,將橋面清理干凈。
3.1.2 中跨破碎拆除過程
(1)破碎拆除的流程(見圖2)
圖2 橋梁拆除順序圖
中跨破碎拆除施工時,應(yīng)先將交通封閉,并將墊層鋪設(shè)在高速公路上,鑿巖機(jī)就位后,對護(hù)欄進(jìn)行拆除。隨后按照箱梁外側(cè)翼緣板、頂板、外腹板、底板、內(nèi)翼緣板、內(nèi)腹板以及中分帶墩柱的順序進(jìn)行拆除施工,并對破碎后的混凝土碎渣進(jìn)行清理。
(2)拆除步驟(見圖3)
圖3 中跨拆除步驟
①臨時封閉交通。在對交通進(jìn)行臨時封閉之前,應(yīng)先與交通管理部門進(jìn)行溝通,積極配合交管部門對外圍道路進(jìn)行封閉。交通臨時封閉之后,施工人員應(yīng)將水馬放置在與公路主線填土相距150m 的位置,并將紅藍(lán)警示爆閃燈安裝在水馬上,且應(yīng)派專人看守[2]。
②墊層鋪設(shè)。應(yīng)將彩條布鋪設(shè)在施工范圍內(nèi),并將竹笆鋪在彩條布上,隨后在上方鋪設(shè)素土(厚度為40cm),防止高速瀝青路面被破碎后的混凝土破壞。與此同時,交通封閉之后,施工人員應(yīng)立即同時從兩側(cè)鋪設(shè)竹笆和彩條布,彩條布和竹笆鋪設(shè)時間為20min,布土?xí)r間為50min,挖掘機(jī)整平時間為20min,總用時為1.5h。除此之外,為了將鑿巖機(jī)的工作高度抬高,還應(yīng)將1m 高5m 寬的土壩填筑在鑿巖機(jī)作業(yè)斷面上,提高鑿巖機(jī)的施工效率。為了避免中分帶內(nèi)管線被破壞,應(yīng)將兩側(cè)竹笆鋪設(shè)在中分帶內(nèi)。
③鑿巖機(jī)就位及鑿除作業(yè)。在高速C 匝道橋的兩側(cè)設(shè)置24 臺鑿巖機(jī),同時對稱對C 匝道橋的第5~8 跨進(jìn)行鑿除。在鑿除過程中,同跨鑿巖機(jī)必須按照對稱同步的原則進(jìn)行施工,且施工順序應(yīng)由跨中向兩側(cè)。在鑿除施工過程中,若只剩下中底板和中腹板時,可在每側(cè)每跨處留一臺鑿巖機(jī),并從中間位置開鑿,當(dāng)開鑿后的口子長度為3m 時,鑿巖機(jī)應(yīng)后撤,并使用液壓鉗挖機(jī)將梁體鋼筋剪斷,使梁體自然癱落。與此同時,應(yīng)使用12 臺鑿巖機(jī)同步從兩側(cè)出發(fā)對剩余懸挑梁體進(jìn)行鑿除施工,并對落地后的梁體進(jìn)行破碎。拆除箱梁后,應(yīng)使用8 臺鑿巖機(jī)對6#墩柱進(jìn)行拆除,并使用8 臺鑿巖機(jī)對5#和7#立柱進(jìn)行拆除施工,并在C 匝道橋兩側(cè)各配備1 臺機(jī)械液壓鉗以及6 套氣割設(shè)備對其鋼筋進(jìn)行切割施工。
④清理廢渣。鑿除施工完成后,應(yīng)將鑿巖機(jī)撤到主線兩側(cè)位置,場內(nèi)僅留2臺裝載機(jī)和2臺挖掘機(jī)對廢渣進(jìn)行清理。在廢渣清理過程中,應(yīng)先使用挖掘機(jī)將大堆鋼筋和廢渣運(yùn)輸?shù)焦穬蓚?cè)護(hù)坡外,再使用裝載機(jī)對小堆廢渣進(jìn)行清理。
⑤路面清理。廢渣清理完成后,施工人員應(yīng)對彩條布、土工布等進(jìn)行清理,并對路面進(jìn)行清掃,隨后使用灑水車對路面進(jìn)行沖刷干凈。同時對照明設(shè)施、標(biāo)志標(biāo)牌進(jìn)行拆除,將拆除的波形護(hù)欄恢復(fù)后應(yīng)設(shè)置防炫設(shè)施,提高行車安全性。
⑥恢復(fù)交通。高速公路從封閉到廢渣清理作業(yè)時間應(yīng)控制在10h30min 之內(nèi),確保高速公路在白天能正常使用。
3.2.1 施工準(zhǔn)備
(1)應(yīng)對C 匝道老路基進(jìn)行土方開挖施工,并將施工平臺修筑在C 匝道橋兩側(cè)剩余橋梁正投影外側(cè)位置處,平臺寬度為10m,高度為4m,且應(yīng)將鑿巖機(jī)墊高,便于施工。邊跨墊土平面圖如圖4所示。
圖4 邊跨墊土平面圖
3.2.2 邊跨破碎拆除過程
(1)破碎拆除流程。先將警戒線設(shè)置于相應(yīng)的區(qū)域,帶鑿巖機(jī)就位之后,按照護(hù)欄、箱梁翼緣板、頂板、邊腹板、底板、中頂板、中腹板、中底板以及剩余下部結(jié)構(gòu)的順序進(jìn)行拆除施工,最后清理破碎混凝土碎渣。
(2)破碎方法。在剩余C 匝道橋的第2 跨和第5 跨的兩側(cè)設(shè)置8 臺鑿巖機(jī),并同時對稱對C 匝道橋第4 跨和第9 跨進(jìn)行鑿除作業(yè)。鑿除過程中,同跨鑿巖機(jī)必須按照對稱同步的原則進(jìn)行施工,施工順序應(yīng)由跨中向兩側(cè),且應(yīng)保留橫梁位置。
鑿除施工過程中,若僅剩箱梁中底板和中腹板時,在每側(cè)每跨處留一臺鑿巖機(jī),并對跨中偏橋臺位置處進(jìn)行開鑿施工,當(dāng)口子寬度為4m 時,使用液壓鉗將梁體鋼筋剪斷,使梁體滑落到素土上。采用同樣的方法對剩余邊跨進(jìn)行處理后,再使用鑿巖機(jī)對大塊的混凝土進(jìn)行破碎處理,并將鋼筋剝離,隨后使用混凝土破碎機(jī)對鑿除后的混凝土塊進(jìn)行破碎,再將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,填筑施工便道。同時,將整段鋼筋使用氣割方式割斷后,將其運(yùn)送到煉鋼廠進(jìn)行回收。
在橋梁拆除過程中,應(yīng)采取必要的安全管控措施控制橋梁拆除風(fēng)險,圖5為風(fēng)險防控圖。
圖5 橋梁拆除風(fēng)險防控圖
在改擴(kuò)建工程全幅斷交施工過程中,施工任務(wù)重、施工歷時長,施工單位應(yīng)成立安全生產(chǎn)專項領(lǐng)導(dǎo)小組,在現(xiàn)場安排專職安全員,對施工過程進(jìn)行安全管理。施工單位的班長、施工隊隊長、各工區(qū)負(fù)責(zé)人、檢測人員以及技術(shù)人員應(yīng)為兼職安全員,配合專職安全員對施工過程進(jìn)行管理,使安全管理組織機(jī)構(gòu)更加完善。
(1)在拆除施工過程中,施工人員應(yīng)以設(shè)計方案為依據(jù)對安全網(wǎng)和腳手架進(jìn)行搭設(shè)施工,項目負(fù)責(zé)人組織安全部門以及技術(shù)部門的相關(guān)人員對其進(jìn)行驗收,確保符合要求后才能投入使用。
(2)在驗收安全防護(hù)設(shè)施時,驗收人員應(yīng)按照各項類別依次進(jìn)行查驗,并對驗收結(jié)果進(jìn)行記錄。
(3)在拆除作業(yè)過程中,施工人員應(yīng)正確穿戴防護(hù)工作服、防護(hù)手套、防護(hù)眼鏡、安全帶以及安全帽等。
(4)應(yīng)對拆除現(xiàn)場的危險區(qū)域進(jìn)行劃分,并設(shè)置安全標(biāo)志以及警戒線。
(1)在拆除施工之前,應(yīng)以工程量、構(gòu)造情況以及工程特點(diǎn)為依據(jù),編制橋梁拆除安全專項施工方案。
(2)在拆除之前,應(yīng)進(jìn)行安全技術(shù)交底。
(3)在施工過程中,若遇到六級(含)以上大風(fēng)、大雪以及大雨等惡劣天氣時,應(yīng)嚴(yán)禁施工。
(4)在拆除作業(yè)前,應(yīng)對從業(yè)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)及考核,確保符合要求后才能上崗。
(5)拆除作業(yè)時,當(dāng)現(xiàn)場存在保溫材料、可燃物以及易燃物時,應(yīng)嚴(yán)禁明火作業(yè)。一旦發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)安全事故或重大險情,應(yīng)立刻啟動應(yīng)急預(yù)案,積極進(jìn)行搶救,對事故現(xiàn)場進(jìn)行保護(hù),并將問題上報給相關(guān)部門。
在拆除作業(yè)時,應(yīng)對被拆除部分進(jìn)行灑水處理,減少揚(yáng)塵污染。應(yīng)選擇低噪聲設(shè)備進(jìn)行施工,控制施工噪聲污染。拆除后,將廢渣及時清運(yùn)出場,清運(yùn)廢渣的車輛應(yīng)進(jìn)行覆蓋或遮蔽,并派專人指揮,根據(jù)施工所在地的規(guī)定,對渣土清運(yùn)時間進(jìn)行控制。
本文以高郵互通C 匝道橋的拆除工程為例,對橋梁拆除過程中的橫向交通組織以及拆除方案進(jìn)行分析,并總結(jié)了施工作業(yè)的安全防護(hù)措施,確保了公路改擴(kuò)建施工安全和施工質(zhì)量,保證了施工全程的社會效益和經(jīng)濟(jì)效。