S201威石线牧云庵桥危桥改造工程上部结构拆除专项施工方案.doc

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1、S201威石线牧云庵桥危桥改造工程上部结构拆除专项施工方案目录第一章 工程概况11.工程简介12.拆除要求2第二章 拆除方案的比选31.爆破拆除方案31.1控制爆破拆除难点与解决方法31.2人工、机械与控爆相结合对称拆除42.机械拆除方案42.1机械拆除方案的确定原则42.2机械拆除方案42.3主要拆除方法53.拆除方案比较53.1拆除方案分析53.2拆除方案的比较74.结论7第三章 机械拆除施工过程81.拆除沥青铺装层82.拆除人行道及人行栏杆83.拆除悬臂板84.拆除桥面现浇层和微弯板95.拆除刚架拱肋115.1拆除方法115.2施工顺序125.3施工过程135.4安全保障措施18第四章

2、应急预案211.方针与目标211.1应急预案工作流程211.2突发事件风险分析和预防211.3法律法规要求212.应急准备222.1成立抢险领导小组，明确责任分工222.2应急资源232.3组建抢险队，进行应急知识教育培训242.4进行应急演练，提高应急救援能力242.5互助协议243.应急响应244.恢复生产及应急抢险总结255.预案管理与评审改进26附件：桥台上部截面验算27第一章 工程概况1.工程简介牧云庵桥位于S201威石线上，桥梁全长126m，桥面全宽22m，横向布置为1.25m（栏杆人行道）19.5m（双向行车道）1.25m（栏杆人行道）。上部结构形式为330m刚架拱，全桥横向共布

3、置7片拱肋；下部结构型式为砌石重力式桥墩、U型桥台、扩大基础；桥面采用249cm320cm的微弯板和10cm的现浇水泥混凝土，桥面铺装为8cm沥青混凝土。0号台 1号墩 2号墩 3号台 图1 原桥立面图 本桥在2013年5月进行质量检测时发现全桥拱肋开裂严重，全桥存在较多结构病害、部分桥面破坏较严重、存在一定的安全隐患，为保证桥梁运营安全，需对其进行必要的维修加固或改造。S201威石线牧云庵桥危桥改造工程施工图设计的改建设计方案为：（1）改建桥梁的上部结构拆除原桥的跨径组合为332.2m（经跨径30m）刚架拱，新建桥梁采用桥跨组合为（3432.234）m的预应力混凝土简支变连续小箱梁。（2）改

4、建桥梁的下部结构桥墩：拆除原桥墩帽，利用原桥的实体墩和扩大基础，凿除原实体墩顶部至设计标高，新建钢筋混凝土墩帽，对原扩大基础和实体墩加固处理。桥台：拆除原桥台拱座以上部分，将原台身顶面凿除至设计标高后新建钢筋混凝土台帽，新建台帽与原台身植筋连接。0号台 1号墩 2号墩 3号台 图2 改造后新桥立面图 2.拆除要求拆除范围：桥墩和桥台的墩、台帽及以上结构，完整保护好桥墩、桥台结构，以备后续利用再建新桥。第二章 拆除方案的比选根据拆除要求，墩、台帽及以上结构的拆除按爆破拆除和机械拆除两种方案考虑。1.爆破拆除方案目前，国内外常见的爆破方法有：控制爆破法、静音预裂爆破法、切割爆破法、水压力爆破法。但

5、各种爆破方法在其使用中均有其局限性：静音预裂爆破方法适用于断面较大或大体积混凝土构件的爆破，切割爆破适用于无空隙的构件，水压力爆破适用于有箱室的或箱式构件。这些方法均无法在本桥中使用，只有控制爆破法，也就是我们通常所说的定向爆破才适用于本桥的拆除施工。1.1控制爆破拆除难点与解决方法此次双曲拱桥拆除工程中最大的难点是保留桥墩，经分析认为桥墩破坏的可能性有：1、桥体上部结构下落时砸在桥墩上；2、桥拱在炸断过程中产生水平推力，破坏桥墩；3、主拱肋圈下落时至落地后由爆破前的弧形变成直线形，在水平方向上伸长，顶住桥墩；4、爆炸冲击波，震动损坏桥墩，基于此，拟采用以下方案：（1）预拆除采用爆破法预拆除每

6、个桥墩和桥台上部的立墙和腹拱，防止桥梁解体下落时砸坏桥墩。（2）对称控爆破坏在起爆的瞬间，拱肋和墩帽之间变成主要链接，拱肋下落过程出现水平力和垂直力，由于桥梁上部结构自重分解的水平力远大于桥墩的抗剪力，便会损坏桥墩。对一个桥墩而言，两侧的拱肋爆破时会产生瞬间的时间差，使桥墩两侧受到的力不平衡而损坏桥墩。为此，采用对称破坏，在每孔拱肋的中央，两侧和拱脚分别布设一列药孔，在将拆除的墩帽上也同时布设一排药孔。这样不仅炸断位置相同，而且药孔个数也相同，这种对称破坏大大缩小了时间差。同时拱脚处装药爆炸后，使拱脚与墩帽的连杆连接变成了钢筋的柔性接触，对桥墩而言，即使不能完全消除时间差，瞬间水平力也只会是钢

7、筋弯曲而不会造成桥墩受损。另外，墩帽上一排药孔爆炸后使拱肋与墩帽的镶嵌式结构更易脱落，使拱脚粉碎的更充分。由于主拱肋圈为弧形，炸断5处后拱肋变成4块连杆下落，并可能再落下后变长，所以拱肋破坏长度应保证其下落后不影响桥墩。1.2人工、机械与控爆相结合对称拆除根据拆除要求和拆除难点问题，采取人工配合机械吊装法预拆和对上部结构框架桥梁柱、刚架拱肋分步控制爆破拆除。1、机械吊装预拆用人工配合2台汽车吊，按照从上到下，从两侧向桥轴线，从桥中央向两端，平衡对称地逐步拆除拱上结构。即按照桥梁建设的反程序，拆除栏杆、两侧人行道；然后拆除车行道板预制件，并在中间预留2块车行道板，为后续爆破作业提供平台。2、控爆

8、拆除框架梁柱及刚架拱肋预拆后，拱上部结构剩下完整的框架梁柱和2块车行道板与刚架拱肋。可以先控爆框架梁柱再控爆刚架拱肋，也可以对留下的上部结构进行整体一次性控爆。2.机械拆除方案2.1机械拆除方案的确定原则1、牧云庵桥位于牧云庵村中，桥梁南侧10.8m、北侧19.0m即为民房，并在南侧11.7m处有高压电线横贯东西并在西端距桥南侧13m处有变压器房；东边孔位于河流上，西边孔是村庄之间的通道，并有通讯线缆横穿而过，桥两侧也挂有通信缆。桥南侧桥下地面与民房后面的小巷呈台阶式，机械作业难于在桥南侧地面展开施工作业。在拆除时要尽量减小拆除上部结构时不对称水平推力对主体结构的影响，确保拆除安全的前提下，考

9、虑原桥上拆除作业方便，尽量利用原桥桥面作为施工操作面。以此为原则确定拆除上部结构的总体思路。2、拆除按照“先建后拆、后建先拆”的原则实施，拆除顺序按“逐个拆除，逐个吊走”的施工方案。2.2机械拆除方案1、拆除次序桥面沥青混凝土铺装层两侧人行道及人行栏杆桥面现浇层及微弯板刚架拱肋墩帽及以上结构。2、拱肋编号原则桥左（北）侧的最外侧拱肋为1#拱肋，向右（南）侧依次为2#、3#、4#、5#、6#、7#拱肋；孔号编号原则：自0号台（西）向3号台（东）方向依次为2号孔、3号孔。2.3主要拆除方法1、人行道及人行栏杆拆除后，凿除1#拱肋顶部榫头混凝土，拆除1#拱肋的悬臂板；凿除7#拱肋顶部榫头混凝土，拆除

10、7#拱肋的悬臂板。利用拱肋将桥面现浇层和微弯板分块，用切割机进行分割，对称拆除拱肋之间的桥面现浇层和微弯板。2、为避免整跨拱肋拆除后造成相邻跨拱肋的失稳，拱肋不采用逐跨拆除，尽量减少拱肋不平衡拆除产生的水平推力，在保证下部结构安全的条件下，对21片拱肋采取的拆除顺序为：（1）刚架拱肋的拆除自左（北）侧向右（南）侧逐片拆除1#7#刚架拱肋，全桥三孔同时对称、均衡地进行刚架拱肋的拆除施工。（2）刚架拱肋采取半片拆除的方式，在跨中搭设支架，将刚架拱肋中间连接部位切断，然后逐一吊出两个半片刚架拱肋。3.拆除方案比较3.1拆除方案分析3.1.1爆破拆除方案分析如果是整体爆破拆除，将会大大缩短拆除时间，工

11、期较短。但限于牧云庵桥结构的特殊性及改造要求，无法采用整体爆破法，需要辅助大量的人工及机械拆除法相配合，综合而言，拆除施工的时间相对就加长了，无法起到缩短工期的作用。同时，在爆破过程中产生的粉尘飞扬是无法阻止的，会对周围的环境造成一定的污染。采用爆破拆除时，为确保安全，需要采取以下防护措施：1、房屋的保护因牧云庵桥位于牧云庵桥中间位置，桥两侧均为民房，桥南侧10.8m、桥北侧19m即为民房。采用爆破拆除时，爆破的定向性设计的再完美，仍无法确保爆破时碎块的不确定飞溅方向，会危及桥两侧房屋的安全，甚至危及到人的安全。桥下为空旷结构，爆破后的结构碎块、粉尘下落过程中，产生的水平方向的冲击波将直接作用

12、在桥两侧的民房上，造成民房的损坏。基于以上原因，采用爆破方法进行拆除时，应预先对桥梁两侧的民房、通讯光缆、高压供电设施等搭设双排钢排架防护，钢排架高度应确保高于爆破时碎块的最大飞溅高度，同时架设的钢排架的刚度和强度及防护钢板的厚度要足以抵消爆破时碎块飞溅的冲击和爆破后碎块下落过程的水平冲击波。2、通讯光缆的防护桥两侧挂有通讯光缆，西边孔内也有横穿桥下的通讯光缆。采取爆破拆除时，这些通讯光缆必须迁移，但根据现场实际情况，通讯光缆无法迁移出去。如果通讯光缆不迁移出去，就要采取就地移动位置并采取保护措施。桥南侧通信光缆需要接长移动至民房后墙上采用支架挂设，桥北侧通讯光缆需要接长移动至民房院墙上采用支

13、架挂设，桥两侧的通讯光缆移动位置后，有民房的位置可利用民房防护钢架一起进行防护，在没有民房处需要采用埋杆或支架方式挂设，并需要专门搭设钢架进行防护；西边孔内的通讯光缆需要接长移动至桥台以西，采用埋杆或支架方式挂设，并专门搭设钢架进行防护。3、高压电线的防护桥南侧不足2m处有高压电线沿桥长通过，同时在桥西边孔位置的电线杆下设有变压器房。因此，采用爆破拆除时，对高压电线、电杆、变压器房均要搭设钢架进行防护。综合上述需要保护的对象，则需要沿桥长在桥两侧各搭设一道钢架进行防护，同时保护民房、通讯光缆、高压供电系统不被破坏。每侧的双排钢排架高度平均约需19m高，宽度2m 。钢排架采用12#槽钢按22m的

14、方格网状布置，两排钢排架之间也采用12#槽钢联结，并设置剪刀撑固定。钢排架朝向桥梁一侧，采用2mm厚度的钢板罩面。3.1.2机械拆除方案分析机械拆除主要以人工辅助机械设备为主进行施工，相对属于“静态”施工，一般不会产生拆除物飞溅的现象，对周围环境不会造成任何损害，桥两侧的防护措施相对简单，采用钢管排架配彩钢瓦围挡。同时拆除的混凝土构件随拆除随清理，不会对周边环境造成污染。采用机械拆除时，桥两侧的通讯光缆稍微移动即可，西边孔内的通讯光缆采用防护棚保护即可免受损害。机械拆除可实现桥梁对称拆除，由于采用了对称拆除，桥梁受力可满足平衡卸载，有效防止了桥梁拆除过程中产生连锁反应造成不良后果。机械拆除可采

15、取加大投入的方法缩短工期，此法安全可控。3.2拆除方案的比较通过对爆破拆除方案和机械拆除方案的分析，从拆除费用和工期方面进行比较：3.2.1费用比较采用爆破拆除方案进行拆除施工，需要在桥两侧搭设钢架对桥两侧的房屋、通讯光缆、高压电线系统进行防护。钢架搭设面积太大而且要求较高，需要使用大规格型钢组成框架，并采用厚钢板进行罩面。搭设钢架的费用超过整个拆除施工的费用。而采用机械拆除方案进行施工，西边孔的通讯光缆采用钢管和模板搭设防护棚进行防护，桥两侧的通讯光缆移动至桥两侧民房的墙体上采用临时支架挂设。桥两侧搭设钢管排架进行防护，外围采用围挡进行围堵，防止非施工人员进入施工现场即可，且围挡沿用至后期施工直至