CN110984003B - 一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法，包含桥墩、连接于桥墩下方的承台，主要步骤如下：1）将在滩涂上或不在通航孔范围内上的承台连同桥墩一同设计拆除；2）确定桥墩的水平和竖向切割位置；3）搭设操作平台，对桥墩进行分块切割；4）承台进行竖向分割；5）确定承台下桩基切割线标高，进行切割作业；把桩基和连接的部分承台吊离。本发明通过将位于非通航孔或滩涂处的桥墩和承台共同设计拆除，且拆除时切割部分桩基，使得桩基处与河床或地面以下；通过对桥墩的竖向等分切割和水平面的竖向切割，便于吊装；对桩基进行切割，在切割过程中通过上下两个固定箍固定的竖管进行穿接绳锯，保证了绳锯切割的准确性。

Description

一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法

技术领域

本发明涉及桥梁拆除施工领域，特别涉及一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法。

背景技术

随着桥梁建设的不断延伸，对一些不能满足上部承载和地区规划的桥梁进行拆除，还有一些老旧危桥，出于安全的考虑也要进行拆除更换。在桥梁的拆除中针对跨河桥梁中桥梁下部桥墩及承台的施工方法较少，尤其当桥墩及承台处于非通航孔或滩涂处，缺少针对性的方案设计；而对于非通航孔或滩涂处桥墩及承台不易凿除，其切割拆除和吊装增加了执行难度，因此，需要提供一种针对跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法。

发明内容

本发明提供了一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法，用以解决跨河桥梁在非通航孔或滩涂处桥墩及承台的切割方案确定、吊装方案实施以及带有桩基的承台切缝施工等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法，包含桥墩、连接于桥墩下方的承台，所述承台位于滩涂上或不在通航孔范围内，具体步骤如下：

步骤一、根据跨河桥梁中承台所在位置，将在滩涂上或不在通航孔范围内上的承台连同桥墩一同设计拆除，其中承台下部连接有桩基；

步骤二、先进行桥墩的拆除，首先清理桥墩上方预先拆除的结构，测量桥墩至承台的高度、桥墩的长度和宽度，而后结合桥墩的横断面形式，确定桥墩的水平切割位置和竖向切割位置；

步骤三、桥墩拆除施工时，在承台上搭设操作平台，对桥墩进行分块切割，并利用浮吊或汽车吊进行吊装，桥墩的切割自上而下进行，操作平台的高度也由高到低进行对应调整，直至桥墩整体切割完成后将操作平台拆除；

步骤四、对承台进行设计拆除，其中，对承台进行竖向分割，通过工程船或浮吊承载的切割机进行水下或水上作业，切除承台下方连接桩基的部分；

步骤五、以河床或地面为基准设计面，在切除承台下桩基处的标高时，切除桩基顶部标高在河床或地面-2m以下；而后，待承台切割完成后，通过浮吊或汽车吊连同带有桩基的承台一同吊运。

进一步的，对于步骤二中桥墩的竖向进行切割时，进行等高分层；桥墩的横截面切割时，其墩身竖向切割线结合桥墩的截面形式对称分割，设置在结构板块的连接处或结构薄弱处。

进一步的，对于步骤三中，在承台上沿桥墩墩身设置门式支架或者钢管支架形成切割及钻孔的操作平台，并在操作平台上设置人行爬梯。

进一步的，对于步骤三中，桥墩在进行竖向分层的水平切割时，边切割边用钢楔子打入水平切割线中。

进一步的，对于步骤三中，桥墩每块切割分离前，在每块上侧端的两角处对称设置两个吊孔；所述吊孔为两个相切圆并连通成连环孔。

进一步的，对于步骤五中桩基切割时，在桩基切割线标高处下方设置第一固定箍，并将两根竖管与第一固定箍连接固定，而第二固定箍安装在工程船或浮吊上，两根竖管的上部与第二固定箍连接固定，工程船或浮吊上放置有切割机，切割机上的绳锯内穿过竖管下放至桩基切割线标高处，进行切割作业；

进一步的，桩基切割时，绳锯依次通过切割机、一侧竖管顶部上的滑轮、一侧竖管、一侧竖管底部滑轮、桩基切割线标高处、另一侧竖管底部滑轮、另一侧竖管、另一侧竖管顶部上的滑轮、最终与切割机上绳锯的端头对接。

进一步的，在绳锯固定且开始切割时，进行试切割，检查第一固定箍的稳定性，吊点位置的准确性及第一固定箍锁紧桩基的紧固性。

进一步的，对于步骤五中，桩基吊装时，先用两条钢丝绳捆绑好桩基顶上的承台，然后进行桩基的切割，桩基切断后缓慢上提桩基，且切割绳锯连同桩基一起吊至岸边后再拆除。

本发明的有益效果体现在：

1）本发明通过非通航孔或滩涂处承台的设计，将位于非通航孔或滩涂处的桥墩和承台共同设计拆除，且拆除时切割部分桩基，使得桩基处与河床或地面以下，不影响河道的正常使用；

1）本发明通过对桥墩的竖向等分切割和水平面的竖向切割，使得桥墩分为若干板块，便于吊装，在承台上操作平台的设置，既节省了施工场地，又便于对桥墩进行切割施工，可有效的节约施工时间；

3）本发明对部分桩基进行切割，在切割过程中通过上下两个固定箍固定的竖管进行穿接绳锯，保证了绳锯切割的准确性，且在切割前进行试切割，进一步确保了施工的安全性；

此外，本发明在浮吊、工程船以及切割机等设备的配合下对分割下来的下部支撑结构进行提拉和转运，可有效的节约施工时间，提高施工效率；本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。

附图说明

图1是桥梁下部结构连接示意图；

图2是桥墩切割操作平台搭设示意图；

图3是桥墩竖向切割线分布图；

图4是竖板吊装结构图；

图5是承台切割示意图；

图6是承台切割俯视图；

图7是带有桩基的承台切割示意图；

图8是A节点详图；

图9是B节点详图。

附图标记：1-桥墩、2-承台、3-桩基、4-0号块、5-操作平台、6-墩身竖向切割线、7-竖板、8-吊孔、9-承台竖向切割线、10-桩基切割线、11-第一固定箍、12-竖管、13-工程船、14-切割机、15-绳锯、16-第二固定箍、17-滑轮。

具体实施方式

以某跨河大桥为例，对设置在滩涂处的桥梁下部桥墩和承台进行拆除，如图1所示，包含桥墩1、桥墩1下部承台2和承台2下部连接的桩基，其中，桥墩1上方连接有0号块4；如图3所示，桥墩1为薄壁空心墩，墩身厚度为4.2m，宽度为10.42m，桥墩1的横截面为双孔结构；如图5和图6所示，桥墩1下部承台2尺寸为长11.36m×宽5.5m×厚2m，承台2下部间隔分布有8根桩基，桩基的排列方式为前后各两排，每排四根。

结合图1至图9，进一步说明一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法，具体步骤如下，

步骤一、根据跨河桥梁中承台2所在位置，标明在滩涂上或不在通航孔范围内的承台2，将承台2连同此处桥墩1一同设计拆除；

步骤二、先进行桥墩的拆除，清理桥墩1上方的预先拆除的0号块4，桥墩1上部0号块4切除后，墩身剩余高度约为15.25~16.85m；再次测量桥墩1的长度和宽度，结合桥墩1的横断面形式，墩身采用分块切割，墩身在高度上设置3道水平切缝，将墩身均等分为4层，如图3所示，桥墩1的横截面切割时，其墩身竖向切割线6结合桥墩1的截面形式对称分割，分别设置在结构板块的连接处或结构薄弱处，由此，墩身竖向切割线6将墩身在每层切割成7个竖板7，且在墩身整体切割中，最高竖板7段为5.6m，最重块段重量为约为43.2t。

其中，切割前将墩身内的水利用水泵抽干，桥墩1在进行竖向分层的水平切割时，边切割边用钢楔子打入水平切割线中，防止节段下沉夹住链条；用电采用发电机发电，发电机摆放在浮吊上；用水直接用潜水泵抽取河水使用。

步骤三、桥墩拆除施工时，如图2所示，在承台2上沿桥墩1墩身搭设门式支架操作平台5，在操作平台5上设置人行爬梯以方便施工；对桥墩1进行分块切割和打设吊装吊孔8，每块竖板7上至少设置2个吊孔8，并利用浮吊进行吊装；桥墩1的切割自上而下进行，操作平台5的高度也由高到低进行对应调整，直至桥墩1整体切割完成后将操作平台5拆除。

如图4所示，桥墩1每块切割分离前，在每块竖板7上侧端的两角处吊孔8对称设置；吊孔8为两个相切圆并连通成连环孔。

步骤四、对承台进行设计拆除，其中，对承台（2）进行竖向分割，通过工程船（13）或浮吊承载的切割机（14）进行水下或水上作业，切除承台（2）下方连接桩基（3）的部分；

承台2切割竖向2m不做分块，利用绳式切割机将承台2分块切割，如图6所示，承台2平面按照桩基3的分布情况分为11块，承台竖向切割线9的分布情况共分为两大类，一类为承台2下部未连接桩基的，另一类为承台2下部连接桩基3的；其中桩基3顶上的承台2部分随桩基3一起切割。

其中，承台2的切割步骤如下：

1）绳式切割机固定于工程船13上；

2）把切割绳穿过承台2；

3）采用绳式切割机切割；

4）通过切割机14把承台2分块好的各个面进行预切，②、④、⑥号分段先切割一个面；

5）浮吊钢丝绳先吊住块段，收紧钢丝绳；

7）起吊分块段，进行转运并进行下一块段的切割。

步骤五、以河床或地面为基准设计面，在切除承台2下桩基3处的标高时，切除桩基3顶部标高在河床或地面-2m以下；而后，待承台2切割完成后，通过浮吊或汽车吊连同带有桩基3的承台2一同吊运。

本实施例中，桩基位于非通航孔范围内，在承台拆除后只需切割部分桩基，其标高即可控制在河床（地面）2米以下，其与桩基不用拆除。因此根据切割线10标高，将承台与部分桩基一同设计拆除并吊运。

如图7所示，桩基3切割时，在桩基切割线10标高处下方设置第一固定箍11，并将两根竖管12与第一固定箍11连接固定，而第二固定箍16安装在工程船13上，两根竖管12的上部与第二固定箍16连接固定；在水位面较高时工程船13上放置有切割机14，或在滩涂水位面较低时在浮吊或筏船；切割机14上的绳锯15内穿过竖管12下放至桩基切割线10标高处，进行切割作业；其中，第一固定箍11和第二固定箍16采用钢板或硬质塑料制成，竖管12采用φ10mm的钢管制成，高度为12m。

桩基3切割绳锯15安装施工时，

1）在已确定好的桩基切割线10标高下20cm处安装第一固定箍；若桩基切割线10处存有淤泥，前期先进行清淤处理；

2）把已加工好的两根钢管，分别固定在已经固定好的第一固定箍11上，并安装滑轮17；

3）将绳式切割机放与工程船13上，工程船13抛锚、固定，在工程船13上安装第二固定箍16，并与立起钢管固定。

4）如图8和图9所示，绳锯15依次通过切割机14、一侧竖管12顶部上的滑轮17、一侧竖管12、一侧竖管12底部滑轮17、桩基切割线10标高处、另一侧竖管12底部滑轮17、另一侧竖管12、另一侧竖管12顶部上的滑轮17、最终与切割机14上绳锯15的端头对接。

吊运时，先用两条钢丝绳捆绑好桩基3顶上的承台2，在切割前对桩头进行预提，检验是否满足吊力要求，然后进行桩基3的切割，在绳锯15固定且开始切割时，进行试切割，检查第一固定箍11的稳定性，吊点位置的准确性及第一固定箍11锁紧桩基3的紧固性。

桩基3切断后，缓慢上提桩基3，桩基3切割完成后，通过浮吊起吊，把桩基3和桩基3上连接的部分承台2吊离，而后解除第一固定箍11、竖管12，并抽出绳锯15，再进行下一条桩基切割施工，直至所有桩基3拆除完毕。

其中关于桩基的吊装和绳索的配置计算如下：

1）桩基重量计算

在标高-7.6m为桩基切割线10标高处，承台2切割完毕后桩顶标高为+0.3左右，切割桩基3长度L=7.9m；桩基3直径为1.5m，考虑施工的实际性，桩基3施工护筒直径为1.7m，护筒内桩基混凝土为1.7m；钢护筒壁厚1.2cm，考虑钢材腐蚀，壁厚设计为0.6cm，护筒下至岩面；即目前的桩基3重量应以直径1.7m考虑，外加钢护筒的重量。

桩基总重量G=桩基重量G1+钢护筒重量G2=44.8+2.64=47.45t，桩基3上部承台2分块重量为42t，桩基3和上部承台2组成的分块重量为89.45t。

2）丝索配置

根据以上计算，桩基3最大重量为89.45t，采用四根钢丝绳进行垂直吊装：

则单根钢丝绳承受重量为89.45t/4=22.4t，钢丝绳进行捆绑吊装时考虑8至10倍安全系数，则钢丝绳的破断力总和需大道22.4×10×8=1792kn，吊装钢丝绳一般选用6×37丝钢丝绳，钢丝绳抗拉强度为1700MPa，查钢丝绳参数表，选用56mm直径钢丝绳可满足要求，本项目选用6×37丝1700MPa56mm钢丝绳。

本发明的关键点主要为切割及吊装，为保证切割的位置准确及施工顺利，绳锯15的固定是关键点，在绳锯15固定且开始切割时，应进行试切割，潜水员下水检查固定箍等的稳定性；吊装工程应确保吊点的位置准确及套箍是否锁紧桩基3。

此外，桥梁下部结构分块切割分离后，利用浮吊至岸边上，利用p350挖机，同时配一个炮头，进行块件的破碎，块件破碎后利用挖机将混凝土渣从南岸便桥处装车运至堆料场堆放。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法，其特征在于，包含桥墩（1）、连接于桥墩（1）下方的承台（2），所述承台（2）位于滩涂上或不在通航孔范围内，具体步骤如下：

步骤一、根据跨河桥梁中承台（2）所在位置，将在滩涂上或不在通航孔范围内上的承台（2）连同桥墩（1）一同设计拆除，其中承台（2）下部连接有桩基（3）；

步骤二、先进行桥墩的拆除，首先清理桥墩（1）上方预先拆除的结构，测量桥墩（1）至承台（2）的高度、桥墩（1）的长度和宽度，而后结合桥墩（1）的横断面形式，确定桥墩（1）的水平切割位置和竖向切割位置；

对于步骤二中桥墩（1）的竖向进行切割时，进行等高分层；桥墩（1）的横截面切割时，其墩身竖向切割线（6）结合桥墩（1）的截面形式对称分割，设置在结构板块的连接处或结构薄弱处；

步骤三、桥墩拆除施工时，在承台（2）上搭设操作平台（5），对桥墩（1）进行分块切割，并利用浮吊或汽车吊进行吊装，桥墩（1）的切割自上而下进行，操作平台（5）的高度也由高到低进行对应调整，直至桥墩（1）整体切割完成后将操作平台（5）拆除；

步骤四、对承台进行设计拆除，其中，对承台（2）进行竖向分割，通过工程船（13）或浮吊承载的切割机（14）进行水下或水上作业，切除承台（2）下方连接桩基（3）的部分；

承台（2）利用绳式切割机分块切割，承台竖向切割线（9）的分布情况共分为两大类，一类为承台（2）下部未连接桩基的，另一类为承台（2）下部连接桩基（3）的；其中桩基（3）顶上的承台（2）部分随桩基（3）一起切割；

步骤五、以河床或地面为基准设计面，在切除承台（2）下桩基（3）处的标高时，切除桩基（3）顶部标高在河床或地面-2m以下；而后，待承台（2）切割完成后，通过浮吊或汽车吊连同带有桩基（3）的承台（2）一同吊运；

对于步骤五中桩基（3）切割时，在桩基切割线（10）标高处下方设置第一固定箍（11），并将两根竖管（12）与第一固定箍（11）连接固定，而第二固定箍（16）安装在工程船（13）或浮吊上，两根竖管（12）的上部与第二固定箍（16）连接固定，工程船（13）或浮吊上放置有切割机（14），切割机（14）上的绳锯（15）内穿过竖管（12）下放至桩基切割线（10）标高处，进行切割作业。

2.如权利要求1所述一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法，其特征在于，对于步骤三中，在承台（2）上沿桥墩（1）墩身设置门式支架或者钢管支架形成切割及钻孔的操作平台（5），并在操作平台（5）上设置人行爬梯。

3.如权利要求1所述一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法，其特征在于，对于步骤三中，桥墩（1）在进行竖向分层的水平切割时，边切割边用钢楔子打入水平切割线中。

4.如权利要求1所述一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法，其特征在于，对于步骤三中，桥墩（1）每块切割分离前，在每块上侧端的两角处对称设置两个吊孔（8）；所述吊孔（8）为两个相切圆并连通成连环孔。

5.如权利要求4所述一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法，其特征在于，桩基（3）切割时，绳锯（15）依次通过切割机（14）、一侧竖管（12）顶部上的滑轮（17）、一侧竖管（12）、一侧竖管（12）底部滑轮（17）、桩基切割线（10）标高处、另一侧竖管（12）底部滑轮（17）、另一侧竖管（12）、另一侧竖管（12）顶部上的滑轮（17）、最终与切割机（14）上绳锯（15）的端头对接。

6.如权利要求5所述一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法，其特征在于，在绳锯（15）固定且开始切割时，进行试切割，检查第一固定箍（11）的稳定性，吊点位置的准确性及第一固定箍（11）锁紧桩基（3）的紧固性。

7.如权利要求6所述一种跨河桥梁下部桥墩及承台的拆除方法，其特征在于，对于步骤五中，桩基（3）吊装时，先用两条钢丝绳捆绑好桩基（3）顶上的承台（2），然后进行桩基（3）的切割，桩基（3）切断后缓慢上提桩基，且切割绳锯（15）连同桩基（3）一起吊至岸边后再拆除。

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