浅谈跨铁路桥梁拆除施工组织管理

浅谈跨铁路桥梁拆除施工组织管理

张飞

郑州铁路工程有限公司，河南 郑州 450016

摘要：省道102上跨京广铁路桥需拆除重建。交叉处铁路下行里程为K708+721.740，与铁路交角为96.2°。上跨处采用新建3×40m装配式预应力混凝土箱梁桥，需拆除既有1-30m旧桥。制定的拆除方案为：先拆除桥梁附属结构，然后安装架桥机拆除旧桥空心板梁，再安设拆除桥墩及盖梁防护设施，进行机械拆除盖梁，再用机械拆除墩柱，最后清运建筑垃圾。跨线孔空心板梁拆除均需在铁路运输“天窗”点内实施。在拆除既有桥跨越铁路孔的过程中，安排专人随时对梁体进行巡视，及时消除安全隐患，以确保铁路运营安全。本文对跨铁路桥梁拆除施工具有借鉴意义。

关 键 词：上跨铁路；空心梁板拆除；架桥机移梁

随着我国社会经济和交通运输业的快速发展，公路交通量与日俱增，车辆承载显著提高，桥梁担负着十分沉重的交通荷载和繁重的交通量。由于桥梁在运营中受到风、雪、雨、温度变化和岁月的各种侵蚀，目前存在相当数量带病的“老龄桥”，其承载能力因混凝土老化、钢筋锈蚀等原因逐渐下降。又因城市扩建工程的增加，导致大量既有旧桥无法满足运输量和安全要求需要拆除。同时由于旧桥存在诸如钢筋锈蚀、混凝土开裂等众多不确定因素，结构受力状态不再明确，从而拆除工程更加困难。上跨铁路桥梁的拆除涉及到运营中的既有铁路安全，对施工队伍的素质和施工技术要求非常高。桥梁拆除的传统方法就是人工剔凿或机械破碎，更先进的施工方法就是静态破碎与爆破拆除，但这些方法难以在既有铁路上方使用。实践证明，采用金刚石系列钻孔和切割技术可以对钢筋混凝土构筑物进行任意的无损静力钻孔、分离、拆除，施工过程中振动、噪音、污染等比较小，不但施工效率高、安全性能好，有效保障铁路运营安全，而且大大缩短了工程建设工期，节约了大量的人工及机械设备成本。

1  工程概况

省道102线改建工程项目起点位于省道102线与郑新快速通道相交处，向东利用现状省道102加宽，跨中华北路（G107辅道南延），经格大张、龙占洼、花庄后到薛店镇，上跨京广铁路，进入郑州航空港经济综合实验区后，与现状省道102线交汇，到达道路终点。

现状省道102与京广铁路交叉处为分离式立交桥，单幅桥，孔径布置为（8-20+30+6-20）m。大桥建成于1997年，设计荷载为汽-超20，挂-120，主跨跨铁路孔径为30m，C60预应力混凝土空心板梁，共计18片。近些年来超载车辆日渐增多，大桥主跨（跨京广铁路）梁部破损严重，严重威胁公路、铁路的运营安全。旧桥桥面总宽度19.0m，行车道宽16.0m，两侧各有1.50m人行道。既有旧桥主跨上部采用30m先张空心板梁，中板宽99cm，边板顶宽149.5cm，底宽99.5cm，悬臂长50cm。空心板梁高120cm，腹板厚16～30cm，顶板厚16cm，底板厚12cm；板梁顶设置10cm混凝土现浇层＋6cm沥青混凝土铺装。下部结构采用三柱式墩，柱径1.2m，柱高5.9m；基础为钻孔灌注桩基础，桩径1.5m。桥梁外侧护栏采用SB级防撞护栏，桥梁护栏上设置防落物网。大桥主跨西侧桩基离油库专用线最小距离为6.60m，离防护网的最小距离为1.50m；东侧桩基距离京广下行线最小距离为10.69m，离防护网的最小距离为3.70m。铁路净空为7.60m，梁底至承力索距离为0.60m。现场如图１所示。

图1 既有上跨京广铁路现场

2  拆除原则及拆除顺序

2.1 桥梁拆除总体原则及方案

（1）既有省道102上跨京广铁路立交桥的拆除前提是在拆除既有桥的过程中确保京广铁路运营安全、不损坏或恶化既有铁路的行车条件，做到行车不施工，施工不行车，把营业线行车安全放在首位。

（2）在既有桥梁拆除施工前，承力索、馈线在桥梁下的部分加套绝缘套管，主要构件的凿除和吊离在京广铁路施工天窗点内进行，接触网停电配合。空心板梁的拆除采用架桥机进行移梁。

（3）拆除时按照“先上面后下面、先小件后大件”的原则，且尽量采用人工用小型机械拆除，避免采用大型机械设备，严禁野蛮施工。

（4）各单位密切配合，有效利用专业架子队资源。

（5）在施工过程中，加强沟通，确保施工范围内的管线等设备使用安全。

2.2 桥梁拆除流程

（1）左幅新建桥梁施工完毕后，首先对右幅既有桥梁道路封闭，将车辆疏导至左幅双向通行后，开始进行右幅旧桥拆除。旧桥拆除顺序原则上按新建桥相反顺序进行，并且是先跨线孔后非跨线孔、先空心板梁后桥墩，由中间铁路跨向两边同时施工。

（2）单孔拆除顺序为：人工凿除人行道铺装→人工小型机械移除人行道板、防抛网及切割拆除防撞护栏→安装移梁架桥机→凿除纵向铰缝和梁端桥面连续→架桥机移梁→安设拆除桥墩及盖梁防护设施→机械拆除盖梁→机械拆除墩柱→清运建筑垃圾。

（3）空心板梁拆除顺序：1→2→3→……（按序号顺序）→16→18→17。

（4）跨线孔拆除施工均需在铁路运输“天窗”点内实施。在拆除既有桥跨越铁路孔的过程中，应安排专人随时对桥下进行巡视和清理钢轨上的混凝土碎屑，以确保铁路运营安全。在铁路线路上方铺设彩条布，对坠落杂物进行收集，防止污染道床，施工作业完毕开通前确认达到放行列车条件。

3  拆除关键技术

3.1 拆除桥面铺装层

（1）拆除内容：桥面铺装沥青混凝土层、钢纤维混凝土现浇层（主要为铰缝对应位置处）、人行道板；

（2）施工设备：装载机、挖掘机、风镐、自卸车、墙锯；

（3）拆除方案

人行道盖板在天窗点外直接由人工撬起，一并装车运走。

混凝土桥面铺装层拆除由空心板两端向中部进行。首先，准确测定拆桥边线及盖梁边线范围，并用红油漆标示出来。混凝土桥面铺装层总厚度为16cm，桥面铺装拆除边界采用墙锯切割，将桥面混凝土与梁板之间的钢筋网片切断，为铰缝切割做准备。

3.2 拆除桥面附属结构物

（1）拆除内容：混凝土防撞栏、伸缩缝、防抛网；

（2）施工设备：绳锯、墙锯、装载机、风镐、自卸车、缆绳；

（3）拆除方案

由于桥梁附属设施重量较轻，且拆除时，桥梁整体刚度未减小，此时桥梁结构是安全的。

防抛网在天窗点内安排人工进行拆除，接触网配合停电。首先用气焊将固定防抛网的卡扣进行切割，拆除防抛网，切割时人工用麻绳拉紧防抛网，防止掉落桥下。

防撞墙高1.10m、厚0.43m，用绳锯配合墙锯切除。同样用缆绳绑牢，切除后人工向桥面上拉倒，运出桥址范围。伸缩缝拆除先用风镐凿开桥面混凝土，其中与桥台及梁板钢筋连接部分用气割割断，用吊车将伸缩缝吊走。

3.3 切割铰缝

根据既有桥梁设计图纸，空心板梁两端1.11m范围内无铰缝，中间部分铰缝宽15cm，铰缝深90cm，共计17道。综合绳锯功效及现场电源功率现状，拟投入绳锯8套，每条铰缝设2套，每个“点内”同时施工4条铰缝。

铰缝切割前，用取芯机在铰缝纵向梁端1.0m位置处、向中间不间断取直径10.8cm孔洞，孔洞间距为14.0m，用以穿设绳锯，同时用以吊移梁体穿设钢丝绳。用螺栓将绳锯主脚架及辅助脚架固定，安装主动轮及导向轮，用人工穿设绳锯对铰缝部分进行兜底捆绑，启动电机进行切割。

在上行天窗点时，切割上行线西侧的铰缝；在下行天窗点时，切割下行线东侧的铰缝；在垂直天窗点时，同时切割上、下行之间的铰缝。

接触网停电后，从桥上在桥梁一侧放下一根φ12mm麻绳，中间搭在承力索上方，两端垂在地面，对应绳锯孔位置。绳锯一头从一个孔内穿入下放，再准备另一根麻绳从另一个绳锯孔垂直下放，在地面将最早放下的麻绳两端分别与绳锯孔放下的绳锯及垂直麻绳捆绑相连。提起桥面上的麻绳，将绳锯从此绳锯孔拉出，完成穿绳过程。

3.4 拆除空心梁板

拆除空心梁板施工，需待左幅通车后，封闭右幅桥梁，架桥机在右幅相邻孔跨上安装，并过孔至上跨铁路孔跨处，在封锁“点内”进行旧梁吊移。已拆除的空心板梁采用运梁炮车将梁运至临时存放点，统一破碎处理。每个封锁点内移1片梁，梁体吊装外移完成，将架桥机天车就位，准备下一个封锁点施工。

架桥机梁上过孔，桥机就位，试运行横移机构，检查前、中横移轨道是否平行，确保架桥机性能良好满足吊梁需求。利用天窗点，封锁拆除梁板孔跨内的京广上下行及油库专用线，同时接触网相应供电单元停电，桥机移位至准备吊装的梁的上方，进行钢丝绳穿设及梁板吊移作业，过程中包含拆梁、退孔等过程。

3.4.1 梁板拆除

（1）点前：先穿吊梁钢丝绳，穿好后的吊梁扁担必须水平。第一根绳子的一端栓在钢丝绳对折端，将绳子的另一端从吊装孔内穿下，放至桥底，人工在桥底下将钢丝绳拉出。第二根绳子的一端从梁的外边缘放至桥底，将两根绳子拴在一起，人工在桥面拉动第二根绳子的另一端，将钢丝绳的对折端拉至桥面，挂在吊梁扁担上，等待给点。,

（2）点内：给点后，接触网停电。启动架桥机的起升小车将钢丝绳预紧，发现吊具不水平的话必须重新松钩调整。第一片空心板梁的左右空间位置狭小，起吊时必须点动起升小车将钢丝绳预紧，然后点动逐步增大钢丝绳的张紧力。观察预制梁是否有抬升，有抬升的话才能连续的起钩。第一片梁起升超过次边梁高度50mm时停止起升。

（3）架桥机起重小车先横移到桥机的中心位置，小车停稳，预制梁不晃动后架桥机的大车横移到桥面中心位置。大车横移的过程中监控横移轨道的平稳性。

（4）运梁车开进架桥机腹腔内开始接梁。架桥机的后小车行走到运梁车车头位置时落钩。梁头位置完全放稳并且捆绑完毕后拆除后小车吊梁钢丝绳。前小车和车头配合往后退，后退的过程中两司机配合好同步行走防止出现小车滑移。待前小车走到副车位置时停止，前小车停止位置严格控制在中支腿后3.0m位置，防止前支腿上翘。前小车卸梁完毕捆绑好后方可拆除吊梁钢丝绳。

（5）运梁车把拆除的预制梁运出架桥机腹腔。两小车前进至中支腿位置时，第一片梁拆除完毕。架桥机前后天车重新回至安全范围内，对架桥机走行轨道进行锁定，同时对已拆除板梁两侧旧梁采取临时支护措施；撤销轨道防护枕木，排查施工现场消除安全隐患。

（6）接触网恢复供电5分钟，架梁各工序检查合格后，设备管理单位、监理与施工单位确认无安全隐患后，进行销点放行列车。

3.4.2 架桥机退孔

（1）拆除最后一片板梁后，启动运梁车将副车停在架桥机尾部。架桥机后小车开到运梁车副车位置时停止。后小车的吊梁钢丝绳重新挂到副车梁头的位置当架桥机的配重。

（2）配重后退架桥机。后小车收紧吊梁钢丝绳让前支腿抬起离开前盖梁50mm。拔掉前支腿销子，启动前支腿油缸收起前支腿。启动架桥机的中支腿、后支腿往后走，前后起升小车向前走。前支腿退到后盖梁上方时完成跨线拆除任务。

3.5 安全防护措施

（1）整个施工期间防护员要时刻做好防护工作，防止桥面物品掉落，防止施工机械侵入电气安全距离，距离接触网带电设备5m范围内的设备要做好接地，包括临时设备。

（2）施工时在轨道上方铺设彩条布，吊移时尽可能不向桥下掉杂物，防止碰伤接触网设备、钢轨及污染道床。

（3）拆旧梁开孔时，孔眼位置应避开接触网上方，防止坠物。

（4）架桥机拆梁时，架桥机主梁应平顺，与横移轨道必须垂直，以防止架桥机在吊梁过程中出现障碍，造成事故。

（5）架桥机退孔，属于铁路营业线Ⅱ级封锁施工。当一跨梁片全部吊除完成后，进行架桥机退孔，封锁桥机过孔孔跨内的所有营业线路，同时接触网相应供电单元停电。铁路上起重设备抗倾覆安全系数必须大于1.3。

4  结束语

郑州铁路工程有限公司在上跨既有线路桥梁拆除方面具有丰富的经验，本次拆除施工方法最大特点是将大吨位混凝土结构化整为零，在天窗点内拆除空心梁板，保证了京广铁路营业线施工的安全。通过将近4个月的紧张施工，顺利完成了旧桥拆除工作，期间既保证了施工作业人员的人身安全，也确保了既有铁路的运营安全。

参考文献

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