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摘要:随着发展的需要,铁路建设发展迅速,越来越多铁路、公路开始使用跨线施工的方法满足线路规划空间上的需求,随着交通运输的发展,既有铁路、公路、桥涵不能满足需求或者既有工程制约新线路规划时既有的桥梁、涵洞进行拆除施工在所难免,本章结合横岗联络线K1464+611.4里程处公跨铁框架涵拆除施工技术的应用,简要分析了架桥机吊装拆除公跨铁框架涵的施工技术的合理应用。
关键词:公跨铁;拆除;施工技术
一、工程概况及特点
杭长客运专线正线在南昌枢纽沿东西走向并直接引入南昌西站,由于其与京九线横岗站联系的上、下行联络线需并行京九线引入横岗站,横岗站南侧K1464+611.4里程处的既有公跨铁立交桥孔径无法满足新增的横岗联络线下穿既有316国道,需拆除重建。既有公跨铁立交桥为1-12m框架涵,与京九铁路夹角42度,立交桥顶板与铁路承力索最小间距0.66m,回流线直接外挂于框架涵侧墙,铁路两侧既有国道宽为15m。
该框架涵顶面是由15cm铺装层铺设,框架涵顶板长度20m,宽度20m,厚度0.8m,墙身厚度1.0m;在墙身与顶板处设有上倒角;两侧设有钢筋混凝土防撞墙,高0.8m,厚0.5m,上部装有1.2m高护网。
工程特点:本立交桥是G316国道与G320国道并行段跨越京九铁路框架涵,既有国道和京九铁路交通密集。施工场地狭窄,场地布置困难。
工程重、难点:框架涵拆除前,回流线落地、承力索安装防护套管是本工程的安全重点。框架涵吊装孔钻孔的要点施工是本工程的重点,框架涵墙身与顶板的分离、顶板的切割以及防护墙的切割是本工程的难点。采用架桥机吊装框架涵是本工程的技术难点。
二、拆除的原则
1.在确保既有线铁路行车安全的前提下,以最少的封锁次数,最短的封锁时间拆除该箱涵,以最大限度减少对铁路运输的干扰。
2.为确保拆除期间铁路行车安全,本箱涵破除不宜采用爆破或大型破碎机等方式拆除,原则上采用静力切割技术。
3.在拆除箱涵时必须对铁路承力索采取安全防护及防污措施,对其光电缆、回流线进行必要防护。
4.拆除过程中,应有切实可行的应急预案,以确保列车正常运行及行车安全。
三、总体拆除方案
本次箱涵拆除施工,主要采用静力切割工艺,分段、方块切割,并利用架桥机对切块进行悬吊、移除的方案进行施工。除两侧防撞墙外框架涵顶板分段切割为8个区域,长20m,宽2.5m,高1.6m,面积为:32m2,顶板厚度为0.8m,顶板与侧墙倒角为1.0*0.35m,单个区域重76T,8个区域共计608T。单侧防撞墙高0.8m,厚0.5m,长20m,重21.2T。框架涵顶部总重650.4T。
施工人员在拆除施工作业前要熟悉掌握现场情况,了解框架涵周边各种电力、通讯、地下光缆等各种管网设施的分布情况,以及交通轉移情况,做到心中有数,措施得力。
所有拆除施工人员必须经过岗前培训、安全教育,树立安全第一的思想,进入施工现场必须按规定着装,戴好安全帽及劳保用品。施工现场负责人要掌握全局情况,始终职守现场指挥拆除,要协调好与有关各方的关系,提高应变能力,处理好突发事件,保证拆除施工作业顺利进行。
框架涵拆除前,铁路承力索采用绝缘套管进行安全防护及防污,对回流线改做电缆地埋。
其拆除施工主要分为四部分:
1)框架涵防撞墙静力切割移除施工;2)框架涵顶板静力切割移除施工;3)框架涵侧墙、静力切割移除施工;4)框架涵翼墙机械破除施工。
根据本次箱涵拆除施工情况和总体拆除方案内容,架桥机对框架涵分10次悬吊、移除,分别为两侧防撞墙各一次,框架涵顶板纵向切割为8个区域各一次,共计10次;其拆除施工主要分为十个步骤:
步骤一:迁移框架涵周边电缆、管线,对框架涵下方京九铁路承力索进行防护,对回流线进行落地处理(由中铁电气化局施工),同时开挖侧墙两侧填土,减轻侧墙土压力;
步骤二:组装DJ168型T梁架桥机,额定起重重量168T,同时拆除框架涵两侧公路防护网及凿除公路路面铺装层;
步骤三:封锁点内在两侧防撞墙分别钻取吊装孔,待吊装孔施工完毕后,用架桥机对防护墙捆吊牢固,防撞墙高0.8m,厚0.5m,长20m,重21.2T,同时对顶板厚度钻孔测试;
步骤四:封锁点内利用干式钻机纵向切割一侧防撞墙,利用架桥机把防撞墙悬吊、移除;重复此步骤移除另一侧防撞墙;
步骤五:封锁点利用干式钻机钻好①区吊装孔,用架桥机对①区捆吊牢固,利用干式钻机先纵向切割框架涵,再横向切割,最后利用架桥机移除①区框架涵,单个区域顶面为平行四边形,长20m,宽2.5m,高1.6m,顶面面积为:32m2,顶板厚度为0.8m,单个区域重76T;
步骤六:重复步骤五,依次利用架桥机移除②区~⑧区;
步骤七:封锁点内架桥机后退至临近框架涵G316国道路面,拆除退场;
步骤八:切除项板后(含倒角),涵身边墙拆除利用封锁点采用切割吊装的方法,利用干式钻机纵向切割一侧侧墙,分3块切割,然后利用50T吊车把6块侧墙悬吊、移除;重复此步骤移除另一侧侧墙;
步骤九:封锁点内在翼墙内侧安装防护网片;
步骤十:翼墙内侧防护网片安装完毕后,凿除翼墙,同时拆除相应位置的安全防护网片。
四、具体拆除作业
(1)防撞墙拆除:
1.对京九铁路双线停电封锁45分钟,在一侧防撞墙纵向三分之一和三分之二处分别钻取吊装孔4个,每个吊装孔长度20cm,宽10cm,需要使用直径10cm干式钻机4台,共计钻孔16个,防撞墙厚度50cm,封锁点外钻取厚度45cm,封锁点内钻取剩余厚度5cm。待吊装孔施工完毕后,用架桥机对单侧防撞墙捆吊牢固。 2.采用20台干式钻机同时在捆吊牢固的防撞墙内侧根部进行切割(共计需要切割200个直径10cm圆孔),防撞墙厚度50cm,封锁点外钻取厚度45cm,封锁点内钻取剩余厚度5cm。
3.采用架桥机移除防撞墙。
4.重复第一步及第三步,利用架桥机移除框架涵另一侧防撞墙。
(2)框架涵顶板拆除
1.对京九铁路双线停电封锁45分钟,采用4台干式钻机钻好框架涵①区吊装孔,每个吊装孔长度20cm,宽10cm,需要使用直径10cm干式钻机4台,共计钻孔16个,框架涵侧墙宽度100cm,封锁点内钻取厚度100cm。
2.对京九铁路双线停电封锁45分钟,利用架桥机对框架涵①区捆绑牢固。
3.对京九铁路3次双线停电封锁,每次45分钟,采用20台干式钻机同时对框架涵①区进行纵向切割,共计需要切割180个直径10cm圆孔,切割长度20米,框架涵侧墙宽度100cm,封锁点内钻取厚度100cm。
4.对京九铁路双线停电封锁45分钟,采用12台干式钻机同时对框架涵①区进行横向切割,共计需要切割50个直径10cm圆孔,切除长度5米,框架涵侧墙宽度100cm,封锁点内钻取厚度100cm。
5.对京九铁路双线停电封锁45分钟,采用架桥机移除框架涵①区。
6.重复以上步骤依次利用架桥机移除框架涵②区~⑧区。
(3)架桥机拆除:
对京九铁路双线封锁45分钟,架桥机后退至临近框架涵G316国道路面,拆除退场;
(4)框架涵側墙及翼墙拆除:
顶板(含倒角)切除1.35m后,边墙高度变为7.55m,翼墙(八字墙)高度从8.Om过度到4.0m,框架涵侧墙长度为20m。
涵身边墙拆除利用封锁点采用切割吊装的方法,20×7.55m边墙切割成6块,单块宽度为10m,高度为2.52m,并设置2个孔径100mm的吊装孔。其中单个吊块的重量为1.10.2.52*2.6=65t,利用130t吊车在封锁点内进行吊装。
1.对京九铁路单线停电封锁90分钟,先垂直方向切2.52m,然后横向切割10m,切割完后开始吊装,吊装前吊车就位绷紧钢丝绳后开始切割以保证安全。
2.重复第一步,以此切割、吊装完剩余5块及另一侧框架涵侧墙。
3.翼墙拆除利用封锁点采用机械破除的方法,PC200型挖机配合装车运输至指定地点。破除施工前在靠近线路一侧的倒床上铺设一层彩条布,避免破除过程中产生的砼碎屑污染道床。
五、结束语
既有电气化铁路箱涵拆除过程中由于铁路安全等级高,吊装机械不得侵入安全范围,施工吊装机械的作业半径要严格控制。既有箱涵顶板厚度高、跨度大,吊装重量大吊装机械的选择要经过严格的计算,确保吊装机械能满足要求。同时既有电气化铁路线施工对封锁时间及封锁期间的安全稳定性要求很高,在施工方案编制过程中要充分考虑周边环境的限制以及可能发生的风险。
在不采用大规模冲击影响施工的前提下对跨电气化铁路既有箱涵等构筑物进行拆除环境复杂、安全要求高、施工难度大,希望通过本工程的成功经验可以为今后其它大型公跨铁构筑物拆除提供一些可借鉴的经验。
关键词:公跨铁;拆除;施工技术
一、工程概况及特点
杭长客运专线正线在南昌枢纽沿东西走向并直接引入南昌西站,由于其与京九线横岗站联系的上、下行联络线需并行京九线引入横岗站,横岗站南侧K1464+611.4里程处的既有公跨铁立交桥孔径无法满足新增的横岗联络线下穿既有316国道,需拆除重建。既有公跨铁立交桥为1-12m框架涵,与京九铁路夹角42度,立交桥顶板与铁路承力索最小间距0.66m,回流线直接外挂于框架涵侧墙,铁路两侧既有国道宽为15m。
该框架涵顶面是由15cm铺装层铺设,框架涵顶板长度20m,宽度20m,厚度0.8m,墙身厚度1.0m;在墙身与顶板处设有上倒角;两侧设有钢筋混凝土防撞墙,高0.8m,厚0.5m,上部装有1.2m高护网。
工程特点:本立交桥是G316国道与G320国道并行段跨越京九铁路框架涵,既有国道和京九铁路交通密集。施工场地狭窄,场地布置困难。
工程重、难点:框架涵拆除前,回流线落地、承力索安装防护套管是本工程的安全重点。框架涵吊装孔钻孔的要点施工是本工程的重点,框架涵墙身与顶板的分离、顶板的切割以及防护墙的切割是本工程的难点。采用架桥机吊装框架涵是本工程的技术难点。
二、拆除的原则
1.在确保既有线铁路行车安全的前提下,以最少的封锁次数,最短的封锁时间拆除该箱涵,以最大限度减少对铁路运输的干扰。
2.为确保拆除期间铁路行车安全,本箱涵破除不宜采用爆破或大型破碎机等方式拆除,原则上采用静力切割技术。
3.在拆除箱涵时必须对铁路承力索采取安全防护及防污措施,对其光电缆、回流线进行必要防护。
4.拆除过程中,应有切实可行的应急预案,以确保列车正常运行及行车安全。
三、总体拆除方案
本次箱涵拆除施工,主要采用静力切割工艺,分段、方块切割,并利用架桥机对切块进行悬吊、移除的方案进行施工。除两侧防撞墙外框架涵顶板分段切割为8个区域,长20m,宽2.5m,高1.6m,面积为:32m2,顶板厚度为0.8m,顶板与侧墙倒角为1.0*0.35m,单个区域重76T,8个区域共计608T。单侧防撞墙高0.8m,厚0.5m,长20m,重21.2T。框架涵顶部总重650.4T。
施工人员在拆除施工作业前要熟悉掌握现场情况,了解框架涵周边各种电力、通讯、地下光缆等各种管网设施的分布情况,以及交通轉移情况,做到心中有数,措施得力。
所有拆除施工人员必须经过岗前培训、安全教育,树立安全第一的思想,进入施工现场必须按规定着装,戴好安全帽及劳保用品。施工现场负责人要掌握全局情况,始终职守现场指挥拆除,要协调好与有关各方的关系,提高应变能力,处理好突发事件,保证拆除施工作业顺利进行。
框架涵拆除前,铁路承力索采用绝缘套管进行安全防护及防污,对回流线改做电缆地埋。
其拆除施工主要分为四部分:
1)框架涵防撞墙静力切割移除施工;2)框架涵顶板静力切割移除施工;3)框架涵侧墙、静力切割移除施工;4)框架涵翼墙机械破除施工。
根据本次箱涵拆除施工情况和总体拆除方案内容,架桥机对框架涵分10次悬吊、移除,分别为两侧防撞墙各一次,框架涵顶板纵向切割为8个区域各一次,共计10次;其拆除施工主要分为十个步骤:
步骤一:迁移框架涵周边电缆、管线,对框架涵下方京九铁路承力索进行防护,对回流线进行落地处理(由中铁电气化局施工),同时开挖侧墙两侧填土,减轻侧墙土压力;
步骤二:组装DJ168型T梁架桥机,额定起重重量168T,同时拆除框架涵两侧公路防护网及凿除公路路面铺装层;
步骤三:封锁点内在两侧防撞墙分别钻取吊装孔,待吊装孔施工完毕后,用架桥机对防护墙捆吊牢固,防撞墙高0.8m,厚0.5m,长20m,重21.2T,同时对顶板厚度钻孔测试;
步骤四:封锁点内利用干式钻机纵向切割一侧防撞墙,利用架桥机把防撞墙悬吊、移除;重复此步骤移除另一侧防撞墙;
步骤五:封锁点利用干式钻机钻好①区吊装孔,用架桥机对①区捆吊牢固,利用干式钻机先纵向切割框架涵,再横向切割,最后利用架桥机移除①区框架涵,单个区域顶面为平行四边形,长20m,宽2.5m,高1.6m,顶面面积为:32m2,顶板厚度为0.8m,单个区域重76T;
步骤六:重复步骤五,依次利用架桥机移除②区~⑧区;
步骤七:封锁点内架桥机后退至临近框架涵G316国道路面,拆除退场;
步骤八:切除项板后(含倒角),涵身边墙拆除利用封锁点采用切割吊装的方法,利用干式钻机纵向切割一侧侧墙,分3块切割,然后利用50T吊车把6块侧墙悬吊、移除;重复此步骤移除另一侧侧墙;
步骤九:封锁点内在翼墙内侧安装防护网片;
步骤十:翼墙内侧防护网片安装完毕后,凿除翼墙,同时拆除相应位置的安全防护网片。
四、具体拆除作业
(1)防撞墙拆除:
1.对京九铁路双线停电封锁45分钟,在一侧防撞墙纵向三分之一和三分之二处分别钻取吊装孔4个,每个吊装孔长度20cm,宽10cm,需要使用直径10cm干式钻机4台,共计钻孔16个,防撞墙厚度50cm,封锁点外钻取厚度45cm,封锁点内钻取剩余厚度5cm。待吊装孔施工完毕后,用架桥机对单侧防撞墙捆吊牢固。 2.采用20台干式钻机同时在捆吊牢固的防撞墙内侧根部进行切割(共计需要切割200个直径10cm圆孔),防撞墙厚度50cm,封锁点外钻取厚度45cm,封锁点内钻取剩余厚度5cm。
3.采用架桥机移除防撞墙。
4.重复第一步及第三步,利用架桥机移除框架涵另一侧防撞墙。
(2)框架涵顶板拆除
1.对京九铁路双线停电封锁45分钟,采用4台干式钻机钻好框架涵①区吊装孔,每个吊装孔长度20cm,宽10cm,需要使用直径10cm干式钻机4台,共计钻孔16个,框架涵侧墙宽度100cm,封锁点内钻取厚度100cm。
2.对京九铁路双线停电封锁45分钟,利用架桥机对框架涵①区捆绑牢固。
3.对京九铁路3次双线停电封锁,每次45分钟,采用20台干式钻机同时对框架涵①区进行纵向切割,共计需要切割180个直径10cm圆孔,切割长度20米,框架涵侧墙宽度100cm,封锁点内钻取厚度100cm。
4.对京九铁路双线停电封锁45分钟,采用12台干式钻机同时对框架涵①区进行横向切割,共计需要切割50个直径10cm圆孔,切除长度5米,框架涵侧墙宽度100cm,封锁点内钻取厚度100cm。
5.对京九铁路双线停电封锁45分钟,采用架桥机移除框架涵①区。
6.重复以上步骤依次利用架桥机移除框架涵②区~⑧区。
(3)架桥机拆除:
对京九铁路双线封锁45分钟,架桥机后退至临近框架涵G316国道路面,拆除退场;
(4)框架涵側墙及翼墙拆除:
顶板(含倒角)切除1.35m后,边墙高度变为7.55m,翼墙(八字墙)高度从8.Om过度到4.0m,框架涵侧墙长度为20m。
涵身边墙拆除利用封锁点采用切割吊装的方法,20×7.55m边墙切割成6块,单块宽度为10m,高度为2.52m,并设置2个孔径100mm的吊装孔。其中单个吊块的重量为1.10.2.52*2.6=65t,利用130t吊车在封锁点内进行吊装。
1.对京九铁路单线停电封锁90分钟,先垂直方向切2.52m,然后横向切割10m,切割完后开始吊装,吊装前吊车就位绷紧钢丝绳后开始切割以保证安全。
2.重复第一步,以此切割、吊装完剩余5块及另一侧框架涵侧墙。
3.翼墙拆除利用封锁点采用机械破除的方法,PC200型挖机配合装车运输至指定地点。破除施工前在靠近线路一侧的倒床上铺设一层彩条布,避免破除过程中产生的砼碎屑污染道床。
五、结束语
既有电气化铁路箱涵拆除过程中由于铁路安全等级高,吊装机械不得侵入安全范围,施工吊装机械的作业半径要严格控制。既有箱涵顶板厚度高、跨度大,吊装重量大吊装机械的选择要经过严格的计算,确保吊装机械能满足要求。同时既有电气化铁路线施工对封锁时间及封锁期间的安全稳定性要求很高,在施工方案编制过程中要充分考虑周边环境的限制以及可能发生的风险。
在不采用大规模冲击影响施工的前提下对跨电气化铁路既有箱涵等构筑物进行拆除环境复杂、安全要求高、施工难度大,希望通过本工程的成功经验可以为今后其它大型公跨铁构筑物拆除提供一些可借鉴的经验。