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摘 要：以太原铁路枢纽新建西南环线工程拆除既有上跨运营铁路公路桥为例，阐述了静力切割工艺在拆除铁路桥梁工程中的应用，不破碎路面结构，采用静力切割工艺，利用碟锯、绳锯分别拆除桥梁各个部位，在无坠落物情况下将整体桥面分解为单独T梁，桥面分解后采用大吨位吊车逐片吊除T梁。
关键词：铁路桥梁 金刚石碟锯 绳锯 静力切割 施工技术
一、引言
静力切割是一种无损性分离、拆除工艺，采用金刚石碟锯、绳锯等静力切割机具将混凝土结构通过高速磨切分割，在一定张拉力的作用下，高速磨削被切割物体，产生的磨屑和热量被冷却水带走，最终达到分离被切割物体的目的。静力切割工艺能够高效、环保、安全分离、切割构件同时保证保留建筑结构的稳定。
太原铁路枢纽新建西南环线工程新店街公路桥、恒山路公路桥均为拆除既有上跨运营铁路公路桥，并原位还建新桥工程。既有新店街公路桥位于太原北站I场北咽喉，为（2-12）m钢筋混凝土简支T梁，自东向西依次上跨石太上行线、太岚线、I-V场联络线、机待线四股线路。既有恒山路太岚跨线桥位于太原市尖草坪区，为恒山路上跨既有太岚线、汾皇线所建，夹角约75°，为1-12m简支T梁结构。经过详实的前期调查及反复方案论证，最终采取静力切割工艺顺利完成了两座桥梁的拆除，积累了宝贵施工经验。
二、施工特点
1.梁体分解全过程无坠落物，不需搭设施工棚洞，且大部分切割作业在接触网不停电条件进行，对铁路运营及铁路设备的影响小。
2.桥台、桥墩拆除全过程无飞溅物，可在桥墩台距离既有线距离很近情况下，不需要點利用列车行车间隔完成施工。
3.梁体切割较以往水钻排孔分离梁体工艺施工工期短大大缩短，大部分切割作业可在停电天窗外时间段进行，充分利用天窗间隔，施工阶段时间利用率高。
三、施工工艺原理
1.桥面分解。不破碎路面结构，采用静力切割工艺，利用碟锯将T梁间湿接缝切透，利用绳锯将T梁间横向连结隔板切透，切缝处混凝土呈水泥浆状态排出，在无坠落物情况下将整体桥面分解为单独T梁。桥面分解后采用大吨位吊车逐片吊除T梁。
2.桥墩、台拆除。采用绳锯利用纵、横向切缝将桥台分割为小型混凝土块，之后使用大型机械将其定向拉、吊至远离运营铁路处就地破碎或直接掩埋处理。
四、施工工艺流程及操作要点
1.施工工艺流程。防抛网、防护栏杆等桥面附属结构拆除→梁端混凝土结构凿除→T梁防倾覆措施安装→碟锯切割湿接缝→绳锯切割横隔板→取芯法施作T梁吊装孔→大吨位吊车吊除T梁→绳锯分割桥墩、台→大型机械拉、吊除混凝土块→完成拆除
2.操作要点。
2.1碟锯切割湿接缝操作要点。（1）施工前先在梁面放线，明确标记湿接缝中线位置，作为切割的控制线，沿控制线在梁面打孔，用于固定碟锯底座。（2）设备底座固定牢靠之后，将切割设备对准切割线不断重复切割该部位，直至计划深度。切割过程中注意冷却水的加入，以免影响切割效率。（3）碟锯切割时需大量冷却水，为减少对铁路设备的污染，易采用高压水枪喷射水流至锯片，不宜将水直接浇灌入切缝内。（4）碟锯作业改进。为充分利用天窗点，湿接缝分两次锯透，第一刀锯完后，湿接缝应剩余3～5cm。操作时，水泥浆顺切缝留至梁端，梁下不会形成水流，接触网可以不停电，因此碟锯的绝大部分工作量可在停电天窗点外进行，点内只进行最后3～5cm厚湿接缝切割。
2.2绳锯切割横隔板操作要点。（1）安装绳锯时，先在梁面横隔板两侧打穿绳孔，梁上施工人员将尼龙绳从孔中穿过并下放至梁下，梁下施工人员将锯绳绑扎在尼龙绳上后，梁面施工人员提升锯绳至横隔板位置。（2）根据绳锯施工工艺，绳锯安装、切割作业应在停电天窗点内进行。（3）绳锯切割作业时，其锯绳需大量冷却水，梁下会形成连续水泥浆流，对桥下既有铁路设备会造成一定程度的污染。碟锯切割作业后，应安排专人对轨面，枕木及道床进行清洁。（4）绳锯作业改进。绳锯由金刚石串珠及链条组合而成，其对混凝土材料切割效率很高，但对钢板等材料的切割效率较底，安装绳锯时应尽可能避让钢结构，以提高工作效率。切割横隔板作业中，绳锯安装可适当偏离横隔板中心，避让横隔板钢板。
2.3T梁防倾覆措施安装操作要点。桥面湿接缝、横隔板切透后，整体梁面被分解为单独T梁，存在失稳、倾覆风险。因此在梁面分解前于梁端2.7m处，以湿接缝为中心，对称在T梁翼缘板内30cm处钻打φ5cm孔洞，采用φ14钢丝绳穿孔，3个U型绳卡紧固，将T梁临时拉结为整体，增加其稳定性。为增加T梁稳定系数，在两桥台采用10×10×30cm方木垛顶撑在最外侧T梁翼缘板下。
吊梁钢丝绳捆绑好梁体后，解除U型卡紧固，同时将方木垛移至下一片将要吊除的T梁翼缘板下。
2.4吊装孔施工操作要点。（1）T梁吊装孔采用取芯钻在梁端翼缘板处钻取直径约20cm孔洞，防止吊除T梁时吊索滑动。（2）无设计资料可询时，吊装孔位置一般选择在距离梁端1.5m处，在翼缘板处对称设置，有设计资料可询时，按照设计吊装孔对应位置设置。
2.5T梁吊除施工操作要点。（1）上跨营业线吊装施工是安全风险极高的施工，必须在封锁点内进行。吊装施工前应精确计算每片T梁重量，必要时年代久远桥梁进行梁部结构检测。根据现场情况，明确各封锁点吊车站位，作业半径，安全系数及工作量，并绘制每个吊装封锁点作业平、立面图。（2）吊装所用大吨位吊车、吊索直径、卡环型号等机具及吊车作业时支腿与地面接触面承载力应经过精确严谨计算，并在每次吊装前严格检查其工作性能，保证吊装作业安全。
2.6桥、墩台拆除操作要点。（1）桥台、桥墩拆除先采用绳锯纵、横向切缝将墩台分割成小块，视周边环境及选用吊除机械确定分割块大小，一般宽度2～3m，高度不超过2m。（2）绳锯基座、导向轮安装在背离既有线侧。锯绳安装时，采用电钻钻孔。竖向切缝应垂直，水平切缝应设置5°左右仰角，使分割块有向远离既有线侧滑动的趋势。（3）水平切缝不宜切透，切割至结构剩余10cm左右时，利用混凝土抗剪性能差的特性，采用大型机械将切割块拉、吊除。（4）桥台较高时，台后填土分层挖除，以提供绳锯安装，大型机械作业所需平台。
五、安全保证措施
上跨运营铁路拆除公路桥工程属高风险作业，应建立有效的安全组织机构，建立完善的安全管理措施及事故应急预案。对施工中可能出现的危险源逐一排查，制定相应的安全措施。针对静力切割拆除上跨运营铁路施工应尤其注意以下几点：
1.T梁防倾覆安全措施。静力切割分解T梁梁面后整体桥面转变为单独T梁。根据T梁与下部结构接触面（即腹板宽）与梁高比较小（通常为0.2），单独T梁极易发生倾覆。因此，在梁面完全分解为单独T梁前，采取措施防止单独T梁倾覆。
2.防触电安全措施。
2.1铁路高压感应电安全防护措施。（1）切割作业时冷却水会流至桥下铁路设备上，为避免水流成股造成施工人员触电，碟锯切透湿接缝及绳锯切割横隔板作业必须在运营铁路停电天窗点内进行。（2）铁路牵引供电系统27.5kv高压电会产生足够致人伤亡命感应电，点外施工时注意施工机械、机具及人员距离铁路设备所有带电体2m以上安全距离。
2.2设备、机具用电漏电安全防护措施。（1）切割设备均为用电设备，多台锯平行作业时，应将机具线缆合理规划，防止误伤机具线缆造成漏电。必要时采用道口槽钢措施保护线缆。（2）施工现场配电箱必须安装漏电保护措施。进入切割施工现场时，作业人员除必须佩戴安全帽外，应穿着绝缘胶鞋。
3.吊车防倾覆安全措施。
3.1吊除既有公路桥T梁必须在运营铁路停电天窗进行，且事先与铁路管理单位提报施工计划，签订安全协议。
3.2吊车作业前绘制吊车作业平、立面图，计算吊物重量，根据作业半径选择安全系数足够的吊车，并通过计算选择吊点、吊具。吊车支腿处地基承载力也应进行检算，并现场实测，不能满足承载力要求时进行相应的地基处理。
六、结语
采用静力切割工艺完成两处上跨运营铁路公路桥的拆除，高效且安全，为后续各项施工提供了保障，获得了业主的良好评价。静力切割工艺拆除因其高效、安全的特点必将得到广泛的应用。
关键词：铁路桥梁 金刚石碟锯 绳锯 静力切割 施工技术
一、引言
静力切割是一种无损性分离、拆除工艺，采用金刚石碟锯、绳锯等静力切割机具将混凝土结构通过高速磨切分割，在一定张拉力的作用下，高速磨削被切割物体，产生的磨屑和热量被冷却水带走，最终达到分离被切割物体的目的。静力切割工艺能够高效、环保、安全分离、切割构件同时保证保留建筑结构的稳定。
太原铁路枢纽新建西南环线工程新店街公路桥、恒山路公路桥均为拆除既有上跨运营铁路公路桥，并原位还建新桥工程。既有新店街公路桥位于太原北站I场北咽喉，为（2-12）m钢筋混凝土简支T梁，自东向西依次上跨石太上行线、太岚线、I-V场联络线、机待线四股线路。既有恒山路太岚跨线桥位于太原市尖草坪区，为恒山路上跨既有太岚线、汾皇线所建，夹角约75°，为1-12m简支T梁结构。经过详实的前期调查及反复方案论证，最终采取静力切割工艺顺利完成了两座桥梁的拆除，积累了宝贵施工经验。
二、施工特点
1.梁体分解全过程无坠落物，不需搭设施工棚洞，且大部分切割作业在接触网不停电条件进行，对铁路运营及铁路设备的影响小。
2.桥台、桥墩拆除全过程无飞溅物，可在桥墩台距离既有线距离很近情况下，不需要點利用列车行车间隔完成施工。
3.梁体切割较以往水钻排孔分离梁体工艺施工工期短大大缩短，大部分切割作业可在停电天窗外时间段进行，充分利用天窗间隔，施工阶段时间利用率高。
三、施工工艺原理
1.桥面分解。不破碎路面结构，采用静力切割工艺，利用碟锯将T梁间湿接缝切透，利用绳锯将T梁间横向连结隔板切透，切缝处混凝土呈水泥浆状态排出，在无坠落物情况下将整体桥面分解为单独T梁。桥面分解后采用大吨位吊车逐片吊除T梁。
2.桥墩、台拆除。采用绳锯利用纵、横向切缝将桥台分割为小型混凝土块，之后使用大型机械将其定向拉、吊至远离运营铁路处就地破碎或直接掩埋处理。
四、施工工艺流程及操作要点
1.施工工艺流程。防抛网、防护栏杆等桥面附属结构拆除→梁端混凝土结构凿除→T梁防倾覆措施安装→碟锯切割湿接缝→绳锯切割横隔板→取芯法施作T梁吊装孔→大吨位吊车吊除T梁→绳锯分割桥墩、台→大型机械拉、吊除混凝土块→完成拆除
2.操作要点。
2.1碟锯切割湿接缝操作要点。（1）施工前先在梁面放线，明确标记湿接缝中线位置，作为切割的控制线，沿控制线在梁面打孔，用于固定碟锯底座。（2）设备底座固定牢靠之后，将切割设备对准切割线不断重复切割该部位，直至计划深度。切割过程中注意冷却水的加入，以免影响切割效率。（3）碟锯切割时需大量冷却水，为减少对铁路设备的污染，易采用高压水枪喷射水流至锯片，不宜将水直接浇灌入切缝内。（4）碟锯作业改进。为充分利用天窗点，湿接缝分两次锯透，第一刀锯完后，湿接缝应剩余3～5cm。操作时，水泥浆顺切缝留至梁端，梁下不会形成水流，接触网可以不停电，因此碟锯的绝大部分工作量可在停电天窗点外进行，点内只进行最后3～5cm厚湿接缝切割。
2.2绳锯切割横隔板操作要点。（1）安装绳锯时，先在梁面横隔板两侧打穿绳孔，梁上施工人员将尼龙绳从孔中穿过并下放至梁下，梁下施工人员将锯绳绑扎在尼龙绳上后，梁面施工人员提升锯绳至横隔板位置。（2）根据绳锯施工工艺，绳锯安装、切割作业应在停电天窗点内进行。（3）绳锯切割作业时，其锯绳需大量冷却水，梁下会形成连续水泥浆流，对桥下既有铁路设备会造成一定程度的污染。碟锯切割作业后，应安排专人对轨面，枕木及道床进行清洁。（4）绳锯作业改进。绳锯由金刚石串珠及链条组合而成，其对混凝土材料切割效率很高，但对钢板等材料的切割效率较底，安装绳锯时应尽可能避让钢结构，以提高工作效率。切割横隔板作业中，绳锯安装可适当偏离横隔板中心，避让横隔板钢板。
2.3T梁防倾覆措施安装操作要点。桥面湿接缝、横隔板切透后，整体梁面被分解为单独T梁，存在失稳、倾覆风险。因此在梁面分解前于梁端2.7m处，以湿接缝为中心，对称在T梁翼缘板内30cm处钻打φ5cm孔洞，采用φ14钢丝绳穿孔，3个U型绳卡紧固，将T梁临时拉结为整体，增加其稳定性。为增加T梁稳定系数，在两桥台采用10×10×30cm方木垛顶撑在最外侧T梁翼缘板下。
吊梁钢丝绳捆绑好梁体后，解除U型卡紧固，同时将方木垛移至下一片将要吊除的T梁翼缘板下。
2.4吊装孔施工操作要点。（1）T梁吊装孔采用取芯钻在梁端翼缘板处钻取直径约20cm孔洞，防止吊除T梁时吊索滑动。（2）无设计资料可询时，吊装孔位置一般选择在距离梁端1.5m处，在翼缘板处对称设置，有设计资料可询时，按照设计吊装孔对应位置设置。
2.5T梁吊除施工操作要点。（1）上跨营业线吊装施工是安全风险极高的施工，必须在封锁点内进行。吊装施工前应精确计算每片T梁重量，必要时年代久远桥梁进行梁部结构检测。根据现场情况，明确各封锁点吊车站位，作业半径，安全系数及工作量，并绘制每个吊装封锁点作业平、立面图。（2）吊装所用大吨位吊车、吊索直径、卡环型号等机具及吊车作业时支腿与地面接触面承载力应经过精确严谨计算，并在每次吊装前严格检查其工作性能，保证吊装作业安全。
2.6桥、墩台拆除操作要点。（1）桥台、桥墩拆除先采用绳锯纵、横向切缝将墩台分割成小块，视周边环境及选用吊除机械确定分割块大小，一般宽度2～3m，高度不超过2m。（2）绳锯基座、导向轮安装在背离既有线侧。锯绳安装时，采用电钻钻孔。竖向切缝应垂直，水平切缝应设置5°左右仰角，使分割块有向远离既有线侧滑动的趋势。（3）水平切缝不宜切透，切割至结构剩余10cm左右时，利用混凝土抗剪性能差的特性，采用大型机械将切割块拉、吊除。（4）桥台较高时，台后填土分层挖除，以提供绳锯安装，大型机械作业所需平台。
五、安全保证措施
上跨运营铁路拆除公路桥工程属高风险作业，应建立有效的安全组织机构，建立完善的安全管理措施及事故应急预案。对施工中可能出现的危险源逐一排查，制定相应的安全措施。针对静力切割拆除上跨运营铁路施工应尤其注意以下几点：
1.T梁防倾覆安全措施。静力切割分解T梁梁面后整体桥面转变为单独T梁。根据T梁与下部结构接触面（即腹板宽）与梁高比较小（通常为0.2），单独T梁极易发生倾覆。因此，在梁面完全分解为单独T梁前，采取措施防止单独T梁倾覆。
2.防触电安全措施。
2.1铁路高压感应电安全防护措施。（1）切割作业时冷却水会流至桥下铁路设备上，为避免水流成股造成施工人员触电，碟锯切透湿接缝及绳锯切割横隔板作业必须在运营铁路停电天窗点内进行。（2）铁路牵引供电系统27.5kv高压电会产生足够致人伤亡命感应电，点外施工时注意施工机械、机具及人员距离铁路设备所有带电体2m以上安全距离。
2.2设备、机具用电漏电安全防护措施。（1）切割设备均为用电设备，多台锯平行作业时，应将机具线缆合理规划，防止误伤机具线缆造成漏电。必要时采用道口槽钢措施保护线缆。（2）施工现场配电箱必须安装漏电保护措施。进入切割施工现场时，作业人员除必须佩戴安全帽外，应穿着绝缘胶鞋。
3.吊车防倾覆安全措施。
3.1吊除既有公路桥T梁必须在运营铁路停电天窗进行，且事先与铁路管理单位提报施工计划，签订安全协议。
3.2吊车作业前绘制吊车作业平、立面图，计算吊物重量，根据作业半径选择安全系数足够的吊车，并通过计算选择吊点、吊具。吊车支腿处地基承载力也应进行检算，并现场实测，不能满足承载力要求时进行相应的地基处理。
六、结语
采用静力切割工艺完成两处上跨运营铁路公路桥的拆除，高效且安全，为后续各项施工提供了保障，获得了业主的良好评价。静力切割工艺拆除因其高效、安全的特点必将得到广泛的应用。