桥梁拆除方案建筑公路与桥梁_建筑-公路与桥梁.pdf
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1、连申线海安段桥梁工程 古贲老桥 拆除施工技术方案 编制:审核:审批:中铁二十三局集团第一公司有限公司 连申线海安段航道整治 QL1标项目经理部 二一二年七月 目 录 1 编制依据及说明.-3-编制依据.-3-编制说明.-3-2 老桥概况与现状说明.-3-老桥概况.-3-拱桥设计参数.-4-主要工程数量.-4-老桥现状调查.-4-3 拆桥施工技术方案比选.-5-双曲拱桥的结构特点.-5-双曲拱桥的常用拆除方法.-5-古贲桥拆桥方案比选.-5-4 机械塌落法拆除方案.-6-5 施工进度计划和进度保证措施.-8-工期计划及安排.-8-工期保证措施.-8-6 安全保障措施.-9-安全生产目标.-9-安
2、全监控主要项目.-9-安全保证组织机构.-9-安全保证体系.-9-安全生产保证措施.-9-工程开工前,建立健全各顶安全制度及防护措施.-9-施工安全技术保证措施.-10-7 环境保护措施.-10-水土及生态环境的保护措施.-10-水环境保护措施.-10-大气环境及粉尘的防治.-10-8 安全事故应急预案.-11-总则.-11-组织机构.-11-职责.-11-应急准备.-12-应急处理和响应工作程序.-12-9 通航安全标志的设置.-13-段航道整治标项目经理部二一二年七月目录编制依据及说明编制依据编制说明老桥概况与现状说明老桥概况拱桥设计参数主要工程数量老桥现状调查拆桥施工技术方案比选双曲拱桥
3、的结构特点双曲拱桥的常用拆除方法古贲桥拆桥方标安全监控主要项目安全保证组织机构安全保证体系安全生产保证措施工程开工前建立健全各顶安全制度及防护措施施工安全技术保证措施环境保护措施水土及生态环境的保护措施水环境保护措施大气环境及粉尘的防治安全事故应标文件及承包合同书原古贲桥竣工图公路桥涵施工技术规范公路桥涵设计技术规范编制说明本方案通过审查后由中铁二十三局集团第一工程有限公司连申线海安段航道整治工程标项目经理部负责实施拆除作业采用劳务分包方式分包1编制依据及说明 编制依据(1)施工招标文件及承包合同书;(2)原古贲桥竣工图;(3)公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011);(4)公路桥
4、涵设计技术规范;编制说明(1)本方案通过审查后由中铁二十三局集团第一工程有限公司连申线海安段航道整治工程 QL1标项目经理部负责实施。(2)拆除作业采用劳务分包方式,分包单位具备爆破与拆除三级及以上资质。2老桥概况与现状说明 老桥概况 古贲大桥位于大公镇贲集村海古路上,原桥跨越通榆河,桥梁全长,上部结构为3跨上承式连拱双曲拱桥,单跨跨径。桥梁初始修建年代不详,2000 年进行了拱上建筑的加固维修,对破损的拱波进行了加固处理,对破损的桥台进行了重建,将小腹拱全部拆除后,改用钢筋砼立柱,腹拱改用 14cm厚实心板。桥梁下部结构为钢筋砼灌注桩基础,桩径,桩顶(距河床)设高 90cm,宽 160cm、
5、长 800cm 的横向系梁;系梁及拱肋上接3035cm、2525cm钢筋砼方柱,最高处柱高约,柱顶设置厚 35cm-60cm、宽 30-40cm、长 500cm的钢筋砼盖梁;盖梁上部为钢筋砼实心板梁,桥梁横向宽,钢筋砼实心板宽100cm,长度分 240cm、250cm两种,实心板上浇筑6cm厚 C30砼桥面铺装层。全桥共设置 9 道伸缩缝,分别设置在拱顶、拱脚和桥台部位(具体见图纸),伸缩缝采用 2cm厚油浸木板;盖梁和台帽上铺设1cm厚油毛毡作为支座;2000 年加固施工时立柱采用植筋锚固的方式,锚固深度 20cm;桥面板板厚 14cm,现浇砼面层厚 6cm,桥面先简支后连续。段航道整治标项
6、目经理部二一二年七月目录编制依据及说明编制依据编制说明老桥概况与现状说明老桥概况拱桥设计参数主要工程数量老桥现状调查拆桥施工技术方案比选双曲拱桥的结构特点双曲拱桥的常用拆除方法古贲桥拆桥方标安全监控主要项目安全保证组织机构安全保证体系安全生产保证措施工程开工前建立健全各顶安全制度及防护措施施工安全技术保证措施环境保护措施水土及生态环境的保护措施水环境保护措施大气环境及粉尘的防治安全事故应标文件及承包合同书原古贲桥竣工图公路桥涵施工技术规范公路桥涵设计技术规范编制说明本方案通过审查后由中铁二十三局集团第一工程有限公司连申线海安段航道整治工程标项目经理部负责实施拆除作业采用劳务分包方式分包老桥照片
7、 拱桥设计参数 3 跨连拱双曲拱桥,单跨跨径,矢跨比 1/f=1/(坦拱),桥面净宽,压顶宽,桥梁全宽,桥面纵坡以桥梁中心为分界点,西侧为%,东侧为%,桥梁平面位于直线上,纵断面位于竖曲线上,竖曲线参数:R=750m,T=,E=,设计荷载等级为汽车-10 级。主要工程数量 主要工程量:拱圈及下部不详;现浇桥面层C30砼,钢筋 7777kg,(其中:上层横向8 钢筋 1103kg,纵向16 钢筋 6675kg);栏杆及路缘石 C25砼,钢筋 1876kg,铸铁条 4555kg;预制板 175 块,C30 砼 58m3,钢筋 10780kg;盖梁 34 个,C30砼 18m3,钢筋 2141kg;
8、立柱 100 根,C30砼,钢筋 2002kg;台帽 2 个,C30砼,钢筋 132kg。拱上建筑合计砼:,钢筋。老桥现状调查 老桥桥面及护栏完好,拱波无破损,拱肋局部保护层脱落,部分钢筋外露,目前常有重型车辆通过。现因连申线航道工程整治,河道拓宽通航等级由五级提高到三级,老桥通航净空不能满足要求,需将老桥拆除重建。段航道整治标项目经理部二一二年七月目录编制依据及说明编制依据编制说明老桥概况与现状说明老桥概况拱桥设计参数主要工程数量老桥现状调查拆桥施工技术方案比选双曲拱桥的结构特点双曲拱桥的常用拆除方法古贲桥拆桥方标安全监控主要项目安全保证组织机构安全保证体系安全生产保证措施工程开工前建立健全
9、各顶安全制度及防护措施施工安全技术保证措施环境保护措施水土及生态环境的保护措施水环境保护措施大气环境及粉尘的防治安全事故应标文件及承包合同书原古贲桥竣工图公路桥涵施工技术规范公路桥涵设计技术规范编制说明本方案通过审查后由中铁二十三局集团第一工程有限公司连申线海安段航道整治工程标项目经理部负责实施拆除作业采用劳务分包方式分包3 拆桥施工技术方案比选 双曲拱桥的结构特点 双曲拱桥是一种外形在纵横两个方向均呈曲线形的拱桥形式,最早出现在上世纪 60年代的无锡地区,通常由拱肋、拱波、拱板、横向连接构件及拱上建筑组成。其结构特点是:拱肋是双曲拱桥的主要承重结构,拱波、拱板在加强双曲拱桥整体性方面起重要作
10、用,建造施工时主拱圈按拱肋、拱波、拱板的程序安装、浇筑,分批参与受力,将拱桥化整为零,预制、组合拼装与现浇砼相结合。施工过程中,拱肋压力线处于不断的变化中并与拱轴线偏离,控制压力线偏离拱轴线在允许的范围内是建造成功的关键所在。双曲拱桥矢跨比的大小对拱桥的受力是一项重要的影响因素,矢跨比小的坦拱便于施工,但水平推力大,因弹性压缩、混凝土收缩、温度影响所产生的附加内力大,对拱圈不利,对拱的纵向稳定也不利。拆除过程中随着拱上建筑的拆除,桥梁刚度减弱,如果拆除顺序不当,容易造成压力线与拱轴线严重偏离,整体倒塌。双曲拱桥的常用拆除方法 双曲拱桥的拆除按残骸是否落入桥下,归纳为两大类,即残骸落入桥下的“塌
11、落法”和残骸不落入桥下的“吊移法”。“塌落法”一般有两种方法可以实现桥梁整体安全的落入桥下,一种是“爆破法”,另一种是用凿岩机破坏拱肋的“机凿法”。在环境允许的情况下,爆破法适合各种双曲拱桥的拆除,选用时主要考虑以下几个方面的条件:桥下允许塌落;桥下有条件清理残骸;附近建筑物、管线有足够的安全距离;施工单位具备爆破资质并得到公安部门许可。“机凿法”适合于破碎机械能够作业的情况,选用时主要考虑以下几个方面条件:桥下允许塌落;桥下有条件清理残骸;附近建筑物、管线有足够的安全距离;桥梁跨径及拱肋截面较小,凿岩机可轻易凿断拱肋。当桥下不允许塌落时只能采用“吊移法”,即按建桥相反的顺序,对称、均衡的进行
12、分解拆除,拆除的构件用起重机械调离桥位处。通常情况下为确保拆除安全,采用吊移法时常对拱桥进行支架加固。古贲桥拆桥方案比选 古贲桥主跨通航,河道运输繁忙,两边跨在拆桥时间段河床大部分外露出水面,拆桥过程中不能长时间占用航道,尽量降低对过往船只的安全风险。针对本桥实际情况,结合上述常用拆桥方法进行方案比选。(1)塌落法:本桥边跨桥下允许塌落,中跨塌落影响通航,如采取措施迅速打捞完成,则可行;本桥址处航道不深,有条件清理残骸;附近建筑物、管线有足够的安全距离;施工单位具备爆破资质,但要得到公安部门许可程序较复杂;有条件进行破碎机械作业(桥头位置可采用长臂凿岩机,水中作业可将凿岩机置于工程船上);桥梁
13、跨径及拱肋截面较小,凿岩机可轻易凿断拱肋。塌落法拆除施工的优点:一是拆除机械及人段航道整治标项目经理部二一二年七月目录编制依据及说明编制依据编制说明老桥概况与现状说明老桥概况拱桥设计参数主要工程数量老桥现状调查拆桥施工技术方案比选双曲拱桥的结构特点双曲拱桥的常用拆除方法古贲桥拆桥方标安全监控主要项目安全保证组织机构安全保证体系安全生产保证措施工程开工前建立健全各顶安全制度及防护措施施工安全技术保证措施环境保护措施水土及生态环境的保护措施水环境保护措施大气环境及粉尘的防治安全事故应标文件及承包合同书原古贲桥竣工图公路桥涵施工技术规范公路桥涵设计技术规范编制说明本方案通过审查后由中铁二十三局集团第
14、一工程有限公司连申线海安段航道整治工程标项目经理部负责实施拆除作业采用劳务分包方式分包员不用上桥,最大限度的避免或降低了人员设备安全风险;二是拆除速度快,对航道影响时间短。缺点是中跨塌落后打捞可能会较麻烦,必须有相应的措施和方案。另外,爆破塌落法审批手续和费用高;机凿塌落法方便灵活,且有工作面。通过以上分析从技术、安全和通航影响方面考虑塌落法具有快速、安全、经济方面的优势,方案可行。缺点是中跨塌落物打捞方案需详细制定。(2)吊移法:本桥为三跨连拱桥,且为坦拱,有连拱效应且水平推力大;拱肋修建年代较早,钢筋保护层风化剥落,强度较低,自身稳定性差,为确保拆桥安全需搭设支架对拱肋进行加固。针对本桥,
15、桥位北侧有平行于桥梁的 10KV高压线(准备迁移,但根据进度情况,拆桥期间拆除的可能性不大),浮吊不可停靠;南侧有平行于桥梁的电信信号线路(可实现迁移),航道位置可供浮吊作业;边跨位置浮吊停泊需对航道进行疏浚,才能靠近老桥;采用浮吊吊移法在进行航道疏浚后可行。为解决连拱效应问题,确保拆除安全,采用吊移法施工前需搭设支架,然后逐步对称、均衡拆除。优点是拆除物不会掉落在航道内,去除了打捞工作;缺点是施工工期长,拆除作业与通航矛盾突出,安全风险大,航道安全监管难度大;经济性差。综上分析并结合本桥桥面较窄,桥梁砼方量不大,边跨河床大部分外露,打捞方便,打捞集中在中跨,采用机械塌落法拆除,无论从安全、工
16、期、经济及对航道影响方面均较为理想,是首选方案。4机械塌落法拆除方案(1)桥面附属结构物拆除 桥面附属结构物主要是梁侧栏杆、自来水管等。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。每侧栏杆拆除由两端向中间进行,逐片拆除。拆除时,先用小型挖掘机将栏杆放倒内侧路面上,防止栏杆坠落桥下,然后用气割割开两侧立柱底部的连接钢筋及钢板,依次将所有栏杆拆除,采用小型车辆运走。压顶砼用风镐拆除、破碎,并装车运走,装车时尽量左侧、右侧对称,且两端对称进行。桥上其他设施如自来水管等,联系业主及相关管理部门拆除。(2)砼桥面铺装层破断 桥面铺装砼层是在桥面实心板上整体现浇的,桥
17、面铺装砼厚度为 6cm,内有纵向通长钢筋,为打捞方便,需将砼铺装层内纵向钢筋分段截断。采用小型破碎机将桥面实心板接头处的桥面铺装层破碎,人工持气割工具将每跨桥面铺装层的纵向钢筋分段割断,破碎从桥梁一端向另一端顺序进行。(3)上部结构塌落 段航道整治标项目经理部二一二年七月目录编制依据及说明编制依据编制说明老桥概况与现状说明老桥概况拱桥设计参数主要工程数量老桥现状调查拆桥施工技术方案比选双曲拱桥的结构特点双曲拱桥的常用拆除方法古贲桥拆桥方标安全监控主要项目安全保证组织机构安全保证体系安全生产保证措施工程开工前建立健全各顶安全制度及防护措施施工安全技术保证措施环境保护措施水土及生态环境的保护措施水
18、环境保护措施大气环境及粉尘的防治安全事故应标文件及承包合同书原古贲桥竣工图公路桥涵施工技术规范公路桥涵设计技术规范编制说明本方案通过审查后由中铁二十三局集团第一工程有限公司连申线海安段航道整治工程标项目经理部负责实施拆除作业采用劳务分包方式分包首先将中跨桥面实心板、立柱及盖梁、拱肋分别用若干根钢丝绳捆绑住,每根钢丝绳的另一端各绑在一根圆木上,塌落后,圆木浮在水面上,便于打捞;然后两桥台后、工程船上分别放置一台长臂凿岩机,三台凿岩机同时对两边跨拱脚部位、中跨其中一个拱脚部位进行破碎,可实现桥梁整体塌落,然后人工持气割工具将拱脚部位的连接钢筋切断,进行打捞作业。(4)塌落物打捞 在两边跨修筑辅道,
19、大型挖掘机行驶至桥下边跨位置,直接将塌落物打捞上岸;中跨采用浮吊配合长臂挖掘机打捞,用浮吊吊住露出水面的钢丝绳,将塌落物起吊放置到岸边,未能打捞上来的残渣采用长臂挖机挖机打捞,直至清理至符号航道部门要求。(5)墩顶盖梁拆除 先用凿岩机将桩周砼保护层凿除,然后用气割将钢筋切割分开,再用浮吊吊住盖梁,人工在桩基预断裂处打入钢钎,浮吊一边慢慢用力,一边插打钢钎,断裂后由浮吊吊运至岸边。(6)桩柱拆除 根据三级航道要求灌柱桩拆除至高程,如直接采用水下破碎达到要求则可,如达不到要求(要根据水位来定)则采用钢围堰进行凿除。深挖法 待墩顶系梁等全部拆除后,只剩下河中灌注桩,可以根据水位情况,将挖机放到浮吊船
20、上,将桩周泥土挖掉,当桩周泥土标高低于设计高程时,用钢丝绳套住桩,并用毛篙等将钢丝绳尽量向下放置。然后在一侧用大卷扬机将桩拉断,人员下水切断桩基钢筋,用浮吊船吊至岸上,同时请航道部门派人验收,进行拍照,丈量长度,形成书面材料。钢护筒围堰法 在桩周围用挖机将废料清理后,向下开挖米左右,安放钢护筒,钢护筒采用直径300cm,钢板厚 10mm,长度可根据现场状态接长,底节为8m,上面每 2m为一节,用法兰罗丝拧紧,接头处用石棉线放入,进行止水。钢护筒接长后,用浮吊船吊起,放到桩位上,并注意四周间距基本相等。用振拔锤将护筒埋设、护筒底高程必须比桩顶高程()低 3m左右,即,这样才能有效阻止护筒外泥浆挤
21、压进来。护筒埋设到标高时,用抽水机向外抽水,当内侧水位比河水位低 2m左右时,用人工尺量一下,四周桩至护筒间距,将灌注桩上用空压机打个凹面,用木方将护筒和桩之间进行支撑,整个护筒放四个,对称布置。支撑布置后,继续向下抽水,待水抽干后,用水枪在桩四周向下扫射,直至超过设计高程 30cm-50cm左右时,将泥浆抽掉。用人工穿好雨衣,系好安全绳,并将空压机镐头放到位置,沿着桩四用将砼剥落,将钢筋暴露出来,用浮吊吊住灌注桩气割将钢筋割断。人员撤离到安全地段时,开动卷扬机,将桩吊起送至岸边,施工人员在操作前,首先进行安全交底,熟悉操作程序、施工方法,发现问题立即汇报,如发现护筒里的水段航道整治标项目经理
22、部二一二年七月目录编制依据及说明编制依据编制说明老桥概况与现状说明老桥概况拱桥设计参数主要工程数量老桥现状调查拆桥施工技术方案比选双曲拱桥的结构特点双曲拱桥的常用拆除方法古贲桥拆桥方标安全监控主要项目安全保证组织机构安全保证体系安全生产保证措施工程开工前建立健全各顶安全制度及防护措施施工安全技术保证措施环境保护措施水土及生态环境的保护措施水环境保护措施大气环境及粉尘的防治安全事故应标文件及承包合同书原古贲桥竣工图公路桥涵施工技术规范公路桥涵设计技术规范编制说明本方案通过审查后由中铁二十三局集团第一工程有限公司连申线海安段航道整治工程标项目经理部负责实施拆除作业采用劳务分包方式分包位开始升高时,
23、说明已有穿孔的可能,必须立即撤离。护筒周围指定专人做好防护。同时在护筒内放置二道爬梯,使水下操作人员第一时间抓住梯子,上面人员立即将梯子提升至安全位置。根据拆桥时间安排,拟采用钢护筒围堰法。(7)桥台及附属结构拆除 采用机械破碎法就地破碎拆除。(8)将拆除移运到岸边的老桥构件就地破解处理,固体废弃物运到施工现场硬化场地或修建便道。5施工进度计划和进度保证措施 工期计划及安排 护栏(170m)拆除 1 天;桥面铺装层钢筋切割1 天;整体塌落并打捞 3 天;拆除桥桩及废弃物处置 7 天;合计 12 天。工期暂定于 2012 年 8 月 10 日2012 年 8 月 22 日,实际施工时间将根据现场
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