CN117306451A - 高桩码头拆除施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了高桩码头拆除施工方法，包括以下步骤：高桩码头现状调查，以后的高桩码头的使用情况；根据高桩码头的使用情况，设置临时存放平台以及切割点位；按照先码头前沿平台，再后方码头平台的顺序，选用通过绳锯切割分块和分块拆除的方法完成平台拆除；并在平台拆除后整根拔出钢管桩；位于既有建筑上的临时存放平台的拆除。本发明采用绳锯切割机分块拆除老码头，整个拆除过程中无扬尘产生，噪声量小，拆除工效高。从上到下，依次拆除附属设施、面板、纵梁、横梁、桩顶构件、桩基，分块设计、拆除顺序合理，确保老码头拆除的安全性，有效解决了老码头拆除的难题。

Description

高桩码头拆除施工方法

技术领域

本发明涉及高桩码头的拆除技术领域，尤其涉及一种用于改扩建高桩码头时码头的拆除方法。

背景技术

现有技术中，针对高桩码头改扩建工程，大部分都因为既有建筑的影响，比如码头后方存在长钢廊道，每个泊位拆除期间，相邻上下游码头泊位都处于生产运营中，存在交叉施工作业，安全风险高等问题，同时部分码头拆除受到结构受力状况、施工作业空间以及安全环保要求限制，常规的码头拆除工艺存在以下施工难题：

①高桩码头的建设时期早，结构受力条件有限，码头平台无承受大型起重机等施工设备。

②部分工程分三期实施，分三个泊位拆除，每一个泊位拆除时，相邻的上下游码头泊位正常生产运营中，水上拆除的起重船、运输驳船及挖泥船锚缆范围与运营中的码头运营船舶靠泊水域重叠，施工作业空间受限。

③高桩码头属于长江内河码头，拆除安全环保要求高，无法采用爆破、原地凿除等施工方法。

④项目码头平台后方存在一条319m长的运行钢廊道，重物不得跨钢廊道吊运，影响钢廊道运行。

⑤项目为高桩码头改扩建工程，老码头拆除后原位复建新码头。涉及水下拆除桩基，同时老码头存在斜桩、直桩，未拆除、保留在水下桩基对改建码头桩基施工有影响，施工难度大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供高桩码头拆除施工方法，其可以解决安全环保拆除码头、结构受力条件有限、施工作业空间有限、水下桩基拆除的问题，为高桩码头的拆除提供了一种新的施工思路。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

高桩码头拆除施工方法，包括以下步骤：

高桩码头现状调查，以后的高桩码头的使用情况；

根据高桩码头的使用情况，设置临时存放平台以及切割点位；

按照先码头前沿平台，再后方码头平台的顺序，选用通过绳锯切割分块和分块拆除的方法完成平台拆除，而码头前沿平台拆除后钢管桩按照整根拔出施工，而后方码头平台的混凝土方桩被泥面截除混凝土方桩施工；

位于既有建筑上的临时存放平台的拆除。

本发明的特点还在于，

所述步骤高桩码头现状调查包括查看码头使用过程中的结构状况调查和码头平台状况调查，所述码头平台状况调查包括面层、纵梁、横梁以及桩基中是否裂缝和/或露筋，所述裂缝和/或露筋的宽度和/或深度。

所述平台拆除中的拆除顺序为：按照先上后下拆除，先拆非承重结构后拆承重结构，先拆除上部结构后拆除下部结构的顺序进行拆除。

所述通过绳锯切割分块具体是按榀排架进行分段，每榀排架的宽度为6-8m，纵向时由两侧同时拆除，而横向时则由江侧朝向岸侧方向拆除。

所述通过绳锯切割分块和分块拆除中具体是依次拆除面板、纵梁、二层平台、横梁和桩顶构件，且拆除面板中是先切长边再切短边。

所述二层平台切割时，切割线分别设置在走道梁与砼桩交接面、钢系靠船梁与钢管桩交接面和相邻走道板搭接处。

所述绳锯切割具体为启动电动马达，通过控制盘调整主动轮提升张力，使得金刚石绳绷紧，供应循环冷却水，再启动另一个电动马达，驱动主动轮带动金刚石绳索回转切割。

码头前沿平台的拆除具体为：平台按照由两侧向中间的方向进行拆除，钢管桩的拔出方向为从上游至下游。

后方码头平台的拆除具体为：平台从上游向下游进行拆除，钢管桩的拔出由两侧向中间进行拔出。

还包括桩基拆除，具体为：利用小型挖泥船清淤，并以砼柱处超挖0.05-0.15m宽度缝隙，作为绳锯切割线进行混凝土桩切割，并利用振动锤原理整根拔出桩基处的钢管桩。

本发明具有以下有益效果：

本发明采用绳锯切割机分块拆除老码头，整个拆除过程中无扬尘产生，噪声量小，拆除工效高。从上到下，依次拆除附属设施、面板、纵梁、横梁、桩顶构件、桩基，分块设计、拆除顺序合理，确保老码头拆除的安全性，有效解决了老码头拆除的难题。

本发明中，相比于上部结构一次性整体拆除，将老码头拆除为面板、纵梁、横梁、桩顶构件，减少了大体积混凝土块的吊装、运输、再切割作业，避免了大型起重设备、运输设备的使用，解决了老码头结构受限有限难题，实现了码头拆除作业的安全性。

本发明中，码头按“先上后下，先拆非承重结构后拆承重结构，先拆上部结构，后拆下部结构”原则，以7m宽排架为1个拆除段，依次拆除面板、纵梁、二层平台、横梁、桩顶构件，切割设备采用绳锯切割机，低扬尘、低噪声量，确保了老码头拆除过程中的结构稳定性和安全性。

附图说明

图 1 是本发明的高桩码头拆除施工方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

参照附图1所示，一种高桩码头拆除的施工方法，包括以下步骤：

S1码头结构现状调查：在码头正式拆除前，查阅码头竣工资料和运营阶段相关资料，明确码头具体的结构形式和施工期的施工工艺，了解码头使用过程中的结构状况。同时查看码头平台状况，包括面层、纵梁、横梁、桩基等构件，是否存在深层裂缝、露筋等缺陷；

本步骤中，在头拆除前，具体是查看码头平台状况，确认面层、纵梁、横梁、桩基等构件是否存在深层裂缝、露筋等缺陷。通过提前调查老码头平台状况、受力条件及缺陷，为后续选择拆除工艺和拆除设备提供基础，能够提高码头拆除施工的安全性。

S2施工设备进场准备：检查吊机等设备的合格证、检验报告、操作员证件等相关证书，及其工作性能。所有设备均提前做好维护、保养工作，确保设备的正常安全运行；

S3确定码头平台切割线、钻孔：根据码头竣工图纸，放出纵梁、横梁位置，采用油漆画线标记；按照码头拆除施工方案构件吊点设置，钻切割孔和吊装孔；本步骤中，根据码头竣工图，放出并标记纵梁、横梁位置，按照构件拆除吊点设置方案，钻切割孔和吊装孔，吊装孔可用做切割孔。

施工中，由于待拆除的老码头结构复杂、繁多，故需要对拆除结构进行区分，根据竣工图纸，测量放样出梁、板构件位置，从而进行构件切割孔和吊装孔的施工，并作为拆除起重设备站位布置的依据。

S4 起重机就位、绳锯切割设备就位：根据码头平台划线，确定起重机站位布置。按照码头拆除施工方案的拆除顺序，确定绳锯切割机的切割方向和安装位置；固定绳锯机及导向轮，安装金刚石绳锯，连接水电系统，设置安全警戒线，在绳锯切割方向设置安全防护措施；

本实施例中，码头拆除使用的起重设备包括汽车吊和履带吊，汽车吊用于码头结构切割后的吊运施工，履带吊用于钢管桩的拔出施工。吊机站位时，汽车吊的三个支撑腿站立在码头纵横梁面层上，履带吊的两条履带沿纵梁顶面行走，并下垫或下铺钢板。

本技术方案中，相比常规方案，采用起重船水上拆除码头平台，采用陆上拆除，采用汽车吊和履带吊，汽车吊和履带吊的机动性强、经济效益好，拆除效率得到很大的提高，解决了水上施工作业空间受限的难题。

S5拆除附属设施：提前拆除码头防护系船柱、橡胶护舷、栏杆、钢轨及各种管线等附属设施，防止影响后续结构物的拆除，系船柱、橡胶护舷与其安装构件一并拆除。铁质杆件采用氧气乙炔就地切割，细管电缆采用手持切割机分段。采用起重机吊装，运输车运至指定地点处置；

具体施工中，根据附属设施结构形式采用拆除方式，铁质杆件采用氧气乙炔就地切割，细管电缆采用手持切割机分段。

先拆除附属设施，后拆除码头结构，施工工序合理。附属设施采用气割、切割方式拆除，与码头结构拆除形成流水作业，大大提高了拆除工效。

S6上部结构拆除：上部结构采用绳锯切割分块，分跨拆除，以排架为单位，依次拆除面板、纵梁、二层平台、横梁、桩顶构件。面板拆除拆除，绳锯先切长边，汽车吊预起重，再切断剩余部分（短边）。起重机吊装，吊具为钢丝绳，面板拆除四点，二层平台杆件、纵梁、横梁、桩顶构件采用两点吊，统一由运输车外运进行破碎回收处置；

本实施例中，面板割线设置在纵梁顶部及上横梁的边缘，整块面板切割。纵梁切割线设置在下横梁边缘，纵梁整体拆除。二层平台的走道梁采用绳锯切割，钢系靠船梁采用气割割除，切割线设置在走道梁与砼桩交接面、钢系靠船梁与钢管桩交接面、相邻走道板搭接处。横梁包括部位未切割的纵梁，单根横梁重量过大，横梁沿长度方向切割分块。桩顶构件整体吊拆，切割线设置在桩顶及下横梁底部。

本发明中，码头按“先上后下，先拆非承重结构后拆承重结构，先拆上部结构，后拆下部结构”原则，以7m宽排架为1个拆除段，依次拆除面板、纵梁、二层平台、横梁、桩顶构件，切割设备采用绳锯切割机，低扬尘、低噪声量，确保了老码头拆除过程中的结构稳定性和安全性。

S7桩基拆除：桩基拆除前先进行挖泥施工，挖至设计泥面，砼桩采用绳锯沿设计泥面截除，钢管桩采用履带吊+振动锤整根拔出，统一由运输车外运进行破碎回收处置；

本发明中，采用绳锯切割机分块拆除老码头，整个拆除过程中无扬尘产生，噪声量小，拆除工效高。从上到下，依次拆除附属设施、面板、纵梁、横梁、桩顶构件、桩基，分块设计、拆除顺序合理，确保老码头拆除的安全性，有效解决了老码头拆除的难题。

本实施例中，相比于上部结构一次性整体拆除，将老码头拆除为面板、纵梁、横梁、桩顶构件，减少了大体积混凝土块的吊装、运输、再切割作业，避免了大型起重设备、运输设备的使用，解决了老码头结构受限有限难题，实现了码头拆除作业的安全性。

针对上部结构拆除和桩基拆除，码头平台上部结构、砼方桩拆除设备为绳锯切割机。

本技术方案中，相比常规码头拆除，采用爆破、原地凿除等施工方法，上部结构采用“绳锯切割分块拆除”施工工艺，砼桩沿设计泥面截除，所用的绳锯切割机作业具有噪声量低、扬尘低、无残留物等特点，解决了高桩码头拆除安全环保要求高的难题。

在一个实施例中，所述步骤S7桩基拆除中，桩基拆除前，测量员复测桩顶坐标、倾斜度及扭角，作为原位改建码头桩基设计的依据。钢管桩采用整桩拔出，若钢管桩无法拔出，改为沿设计泥面水下气割截除或绳锯切割。砼桩采用绳锯沿设计泥面截除。

本发明中，钢管桩采用整桩拔出，砼桩采用绳锯沿设计泥面截除。钢管桩采用振动锤+履带吊整根拔出。砼桩顶由汽车吊预吊，潜水员下水安装绳锯，绳锯安装固定后，开始切割砼桩，砼桩截断后吊放至桩基存放平台，解决了桩基水下拆除的难题。

在一个实施例中，步骤S6上部结构拆除后且步骤S7桩基拆除前还包括码头平台的挖泥施工，所述挖泥施工为：桩基拆除前，对码头下方河床泥面进行扫测，根据改扩建码头设计图纸，再进行挖泥施工，并挖至设计泥面。

本发明中，桩基拆除前进行挖泥施工，再沿设计泥面截除桩基，保障了后续码头改扩建打桩船等施工船舶的吃水深度，提高边坡稳定性。

所述步骤S7桩基拆除中，先拆除码头前沿靠船钢管桩，再拆除码头混凝土桩。混凝土桩拆除时，保留部分码头平台结构，作为临时桩基存放平台，用于短桩临时存放。桩基拆除过程中，预留短桩存放平台，再装车外运，解决了桩基跨钢廊道吊装，保障钢廊道正常运行。

本发明中，按照先码头前沿平台，再后方码头平台的顺序，选用通过绳锯切割分块和分块拆除的方法完成平台拆除，并在码头前沿平台拆除后整根拔出钢管桩。再拆除后方码头平台，后沿设计泥面截除混凝土方桩。

本实施例中，由于钢管桩只有码头前沿平台有，钢管桩拔出时履带吊站立在后方码头平台，后方码头平台为钢管桩拆除的作业平台。钢管桩拔出后，再拆除后方码头平台，最后拆除混凝土方桩。

本实施例中，临时存放平台不得堆载过多，混凝土块堆放层数不得多于两层。临时存放平台间距满足汽车吊的安全吊装距离要求。

将本发明的技术方案，应用于某一部分涉密项目中，具体应用如下：

某江海联运枢纽建设项目（即9号码头改扩建工程）位于安徽省某一区域，长江下游小黄洲汊道右汊右岸，长江下游航道里程约392.5km，属于典型的高桩码头改扩建工程。码头改扩建尽量利用9号老码头原有设施，拆除、改建现有码头前平台317.5m，向上游扩建码头平台90.5m，形成总长408m的20000吨级码头平台，设有三个泊位，码头面标高由9.0m提高到10.5m。主要拆除内容包括拆除码头结构2座。码头拆除内容包括上部的纵梁、横梁、面板、二层设施，下部的前沿靠船桩（钢管桩）、后方预制预应力方桩（直桩、斜桩）等，老码头平台后方存在一条319m长钢廊道。项目分三期施工，工期紧。本工程拆除施工复杂、拆除体量大、安全环保要求高。每个泊位拆除期间，相邻上下游码头都处于生产运营中，存在交叉施工作业，安全风险高。

本实施例根据9号老码头结构和现场作业施工环境，采用“码头上部结构采用绳锯切割分块拆除，砼桩沿设计泥面截除，钢管桩整根拔出”的施工新工艺。详细过程如下：

1施工准备

（1）方案审批，手续办理。

施工方案报公司审批，进行专家会评审，方案修改完善后专家签字确认，再报监理、业主批准。涉及水上水下施工作业许可证向海事等相关部门报批。

（2）场地封闭

业主提供拆除区域工作面后，在施工分界线上，沿防汛墙至码头前沿线安装2.2m高的围挡，醒目位置设置施工告知牌及安全警示牌。

（3）码头结构现状调查

在码头正式拆除前，与业主对接，查阅相关资料，了解码头使用过程中的结构状况。同时查看码头平台状况，包括面层、纵梁、横梁、桩基等构件，是否存在深层裂缝、露筋等缺陷。

（4）码头现有水电管线等设施排查

在码头正式拆除前，对待拆除码头区域现有的水管、电线管等其他管线的走向进行排查，并在各施工期界线外截断或改线。

（5）设备进场

绳锯切割设备、25t汽车吊、80t汽车吊、150t履带吊、运输车及挖泥船。检查船机设备相关证书、工作性能。所有船机设备均提前做好维护、保养工作，确保设备的正常安全运行。

（6）人员进场

对所有进场人员进行安全教育、技术安全交底。起重指挥、焊工、电工及吊车司机等特种作业人员持证上岗。施工用材料提前准备，并检查其合格证。

施工总体安排

（1）第一步前沿码头平台拆除：采用80t汽车吊+150t履带吊将码头前沿5.675m宽平台上部结构拆除，再由150t履带吊+DZJ-150振动锤将前沿钢管桩整根拔出。前沿码头平台拆除由两侧向中间进行，钢管桩拔出方向由上游往下游。

（2）第二步后方码头平台拆除：采用80t汽车吊将剩余的后方码头12.325m宽平台上部结构拆除。挖泥施工与桩基拆除交替进行，桩基前将泥面挖至设计标高。后方码头平台拆除由80t汽车吊从上游往下游进行，待150t履带吊将钢管桩全部拔出后，两台吊机由两侧向中间进行。

（3）第三步临时存放平台拆除：为避免跨现有钢廊道吊装，砼桩基拆除时，设置三个临时存放平台，长12.325m，宽8.2m，用于砼桩临时存放及装车外运。砼桩拆除后，由上游往下游依次拆除三个临时存放平台。

施工流程

拆除遵循先上后下，先拆非承重结构后拆承重结构，先拆上部结构，后拆下部结构的总体原则。施工顺序为分段分跨拆除，纵向由两侧同时拆除，横向由江侧往岸侧进行拆除。每榀排架间7m为1个拆除段。

施工流程为：施工准备→设备进场→测量放样、确定切割面→钻吊装、切割孔→起重机及绳锯切割机就位→附属设施拆除→拆除纵梁、面板→拆除横梁→拆除二层平台及桩顶构件→桩基拆除→砼块等废弃物外运处理。

绳锯设备安装

金刚石绳锯切割机采用高性能矢量变频器，输出转距恒定；采用恒张力控制原理，能根据切割力的变化自动调整速度，调整过程平稳可靠，确保最佳切割状态。

（1）固定绳锯机及导向轮

用M16化学锚栓固定绳锯主脚架及辅助脚架，导向轮安装一定要稳定，且轮的边缘一定要和穿绳孔的中心线对准，以确保切割面的有效切割速度，严格执行安装精度要求。

（2）安装绳索

根据已确定的切割形式将金刚石绳索按一定的顺序缠绕在主动轮及辅助轮上，注意绳子的方向应和主动轮驱动方向一致。

（3）水电系统的连接及安全防护技术措施

根据现场情况，水、电、机械设备等相关管路的连接应正确规范、相对集中，走线摆放严格执行安全操作规程。绳索切割过程中，绳子运动的方向的前面用安全防护拦防护，并在一定区域内设安全标志，以提示他人不要进入施工作业区域。

（4）切割工艺

①切割

启动电动马达，通过控制盘调整主动轮提升张力，保证金刚石绳适当绷紧，供应循环冷却水，再启动另一个电动马达，驱动主动轮带动金刚石绳索回转切割。切割过程中随时调整导向轮的偏移，以确保切割绳在同一个平面内。

②切割参数的选择

切割过程中通过操作控制盘调整切割参数，确保金刚石绳运转线速度在20m/s左右，另一方面切割过程中应保证足够的冲洗液量，以保证对金刚石绳的冷却，并把磨削下来的粉屑带走。

起重机站位布置

150t履带吊在码头平台上行走和作业时，车身与码头平行，两条履带分别沿着中纵梁2和中纵梁3，梁顶满铺1.5m宽、厚18mm钢板。

25t、80t汽车吊撑腿全部打开，保证三个支撑腿站立在码头纵横梁面层上，剩余一只支撑腿下垫长度不小于3m的路基箱。

附属设施拆除

栏杆、钢轨及各种管线等附属设施需提前拆除，防止影响后续结构物的拆除。橡胶护舷与其安装构件一并拆除。附属设施采用25t汽车吊拆除，两点吊装，8m长运输车转运。

（1）拆除方法：铁质杆件采用氧气乙炔就地切割，细管电缆采用手持切割机分段。动火前，需取得动火证，并备足灭火器。悬挑支架拆除搭设作业平台，平台作业层周围设置1.2m护栏。先拆除水平杆，吊机配合。再拆除横杆。

（2）分段长度：悬挑支架、栏杆、各种管线均为细长轻质杆件，考虑到运输车长8.0m，各构件分割长度小于8.0m。

（3）吊装安全性：系船柱重约1.5t。条状附属设施切割后，分捆绑扎，单捆重量＜1t。在码头合适位置集中堆放，然后用150t履带吊吊运至8m长运输车上后，转运出场至处理点处理。采用两点起吊，最大水平角60°。单根钢丝绳拉力1.5/2/sin60×9.8=8.49kN。选用φ14mm的6×37钢丝绳，其破断拉力为102kN，动载系数为1.1，其安全系数为102/（8.49×1.1）=8.49＞6.0，满足起重作业规范要求。选择美式弓形卸扣G2130，型号为3/8，额定载重为1t＞8.49kN=0.87t，满足要求。吊装工作幅度＜12m，25t汽车吊对应起重能力为6.1t，吊装φ14mm钢丝绳重约0.01t，吊装安全系数为6.1/(3+0.01)=2.03＞1.4，满足起重作业规范要求。

码头上部结构拆除

老码头结构上部结构拆除采用绳锯切割法分块，80t汽车吊拆除吊装。绳锯切割机布置在待拆码头结构上，拆除切割的混凝土块由汽车吊吊装到运输车上，再经运输车外运到指定地点进行破碎处理。码头拆除以排架为单位，排架间距7m，依次拆除面板、纵梁、二层平台、横梁、桩顶构件。排架7m间的面板与纵梁由江侧向岸侧依次拆除。

码头平台划线

在正式拆除码头前，根据老码头竣工图纸，放出纵梁、横梁位置，并用油漆画线标记。

面板拆除

码头原面板由预制层、现浇层及磨耗层组成，面层顶标高为+9.03m~+9.07m（黄海高程系），预制纵梁安装顶标高为+8.66m（黄海高程系），面层总厚度为0.37~0.41m。

拆除方法：采用绳锯切割法分块。施工工序为：施工放样→水钻钻孔（切割工艺孔孔径48mm，钢丝绳吊装孔孔径150mm）→绳锯预切割（先切长边）→汽车吊预起重→切断剩余部分（后切短边）→吊装砼块至运输车→运至指定处理点处理。

分块设计：切割线设置在纵梁顶部及上横梁的边缘，整块面板切割后吊拆，面板低标高为+8.63m。每7m宽排架间，9号码头面板分6块拆除，9号码头的B3面板为最重面板块，重20.82t。

吊点及吊具设计：面板整体切割，采用钢丝绳四点捆吊，上接两根主钢丝绳。以最重的B3面板为验算对象，B3面板尺寸为6.6×2.85×0.41m，重20.82t。钢丝绳吊装孔距离边缘100cm，最大水平角60°，吊点布置见下图。四点捆吊，单根钢丝绳拉力20.82/4×9.8=51.01kN，选用φ26mm的6×36钢丝绳，其破断拉力为353kN，其安全系数为353/(51.01×1.1)=6.29＞6.0，满足起重作业规范要求；两根主钢丝绳的单根钢丝绳拉力20.82/2/sin60×9.8=117.80kN。选用φ40mm的6×37钢丝绳，其破断拉力为835kN，其安全系数为835/(117.80×1.1)=6.44＞6.0，满足起重作业规范要求。选择美式弓形卸扣G2130，型号为11/4，额定载重为12t。

吊装安全性：吊机站在相邻档横梁顶的面板上，吊拆最大重量20.82t的B3面板。最大吊装工作幅度(6²+2.71²)^0.5=6.58m＜10m。80t级汽车吊在10m工作幅度（吊臂长26.8m）对应的起重能力为29t，φ38mm钢丝绳重0.2t，吊装安全系数为29/（20.82+0.2）=1.47＞1.4，满足起重作业规范要求。

纵梁拆除

纵梁包括前边梁、中纵梁、门机梁、后边梁，梁顶上方剩余未拆的41cm厚面板随纵梁一并拆除。纵梁成简支状态支撑在横梁上，与上方面板现浇在一起。

拆除方法：采用绳锯整体切割后，汽车吊吊拆。施工工序为：施工放样→汽车吊预起重→切割纵梁→汽车吊吊拆→吊装砼块至运输车→运至指定处理点处理。

分块设计：切割线设置在下横梁边缘，纵梁整体拆除吊装。9号码头每排架有7条纵梁，中纵梁ZZL+1/2面板B5为最重构件，重16.89t。

吊点及吊具设计：纵梁整体切割，采用钢丝绳四点捆吊，上接两根主钢丝绳。以最重中纵梁ZZL+1/2面板B5为验算对象，重16.89t，整体尺寸为5.8×1.49×1.41m。钢丝绳吊装孔距离边缘100cm，最大水平角60°。四点捆吊，单根钢丝绳拉力16.89/4×9.8=41.38kN，选用φ24mm的6×37钢丝绳，其破断拉力为301kN，其安全系数为301/(41.38×1.1)=6.61＞6.0，满足起重作业规范要求；两根主钢丝绳的单根钢丝绳受拉16.89/2/sin60×9.8=95.56kN。选用φ36mm的6×37钢丝绳，其破断拉力为677kN，其安全系数677/(95.56×1.1)=6.44＞6.0，满足起重作业规范要求。选择美式弓形卸扣G2130，型号为11/4，额定载重为12t＞98.62kN=9.75t，满足要求。

二层平台拆除

二层平台包括走道梁、钢系靠船梁、走道板及栏杆，长7m。9号码头二层平台宽2.61m。在前边梁、前边梁与门机梁间的B1面板拆除后，可进行二层平台的拆除。

拆除方法：走道梁采用绳锯切割，钢系靠船梁采用气割割除，汽车吊整体起吊。施工工序为：施工放样→切割走道板→汽车吊预起重→切割走道梁、钢系靠船梁→汽车吊吊拆→吊装至运输车。

分块设计：切割线设置在走道梁与砼桩交接面、钢系靠船梁与钢管桩交接面、相邻走道板搭接处。9号码头二层平台重7.93t。

吊点及吊具设计：采用钢丝绳四点捆吊装。以最重的二层平台为验算对象，重7.93t。钢丝绳最大水平角60°。单根钢丝绳受拉7.93/2/sin60×9.8=22.43kN。选用φ24mm的6×36钢丝绳，其破断拉力为336kN，其安全系数336/(22.43×1.1)=6.81＞6.0，满足起重作业规范要求。选择美式弓形卸扣G2130，型号为5/8，额定载重为3.25t＞22.43kN=2.29t，满足要求。

吊装安全性：吊机站在相邻档横纵梁顶的面板上。吊拆最重的7.93t二层平台。吊装工作幅度(6²+3.55²)^0.5=6.97m。80t级汽车吊在10m工作幅度（吊臂长26.8m）对应的起重能力为29t，φ18mm钢丝绳重0.2t，吊装安全系数为29/(7.93+0.2)=3.57＞1.4，满足起重作业规范要求。

横梁拆除

9号码头横梁长18m，为倒T截面。18m长横梁标准截面底宽1.2m，顶宽0.4m，前边纵梁下方的0.5m区域底宽1.5m，顶宽1.0m。15m长横梁标准截面底宽0.9m，顶宽0.4m，前边纵梁下方1.1m区域顶宽1.1m，下横梁为预制预制，上横梁为现浇结构。

拆除方法：采用绳锯切割分块后，汽车吊吊拆。施工工序为：施工放样→汽车吊预起重→切割横梁分段→汽车吊吊拆→吊装砼块至运输车。

分块设计：横梁包括部位未切割的纵梁，单根横梁重量过大，横梁沿长度方向切割分块。9-29号排架HL4横梁（18m长）分6块拆除，其余18m长横梁分5块拆除，分块位置均避开桩基，单块横梁重量＜29/1.4=20.71t。9号码头18m长HL4边横梁最重，为116.51t，分6块拆除，单块约19.42t。

吊点及吊具设计：采用钢丝绳四点捆吊，上接两根主钢丝绳。以最重的9号码头18m长HL4横梁为验算对象，切割分6块后单块重19.42t。钢丝绳最大水平角60°。四点捆吊，单根钢丝绳拉力19.42/4×9.8=47.58kN，选用φ26mm的6×36钢丝绳，其破断拉力为395kN，其安全系数为395/(47.58×1.1)=7.55＞6.0，满足起重作业规范要求；两根主钢丝绳吊装的单根钢丝绳受拉19.42/2/sin60×9.8=98.51kN。选用φ38mm的6×36钢丝绳，其破断拉力为843kN，其安全系数843/(98.51×1.1)=7.78＞6.0，满足起重作业规范要求。选择美式弓形卸扣G2130，型号为11/4，额定载重为12t＞98.5kN=10.05t。

吊装安全性：吊机站在相邻档横纵梁顶的面板上，根据待吊装拆除的横梁位置，调整汽车吊站位，保证吊装距离小于10m。吊拆最重的19.42t横梁段。吊装工作幅度(9.5²+3²)^0.5=9.96m。80t级汽车吊在10m工作幅度（吊臂长31.3m）对应的起重能力为28t，φ38mm钢丝绳重0.2t，吊装安全系数为28/(19.42+0.2)=1.43＞1.4，满足起重作业规范要求。

面板与纵梁拆除后，在横梁一侧设置一根安全绳，根据横梁分段拆除，调整安全绳长度。

桩顶构件拆除

桩上的结构包括剪力墙、支撑平台等，整体拆除。

拆除方法：采用绳锯切割，支撑平台与桩基分离后，汽车吊吊拆。施工工序为：捆扎钢丝绳→汽车吊预起重→切割分块→吊装砼块至运输车→运至指定处理点处理。

分块设计：桩顶构件整体吊拆，切割线设置在桩顶及下横梁底部。9号码头的桩顶构件重18.44t。

吊点及吊具设计：9号码头桩顶构件吊点设置在剪力墙孔洞。钢丝绳吊装，最大水平角75°。9号码头桩顶构件重18.44t，单根钢丝绳受拉18.44/2/sin75×9.8=93.54kN。选用两根φ38mm的6×36钢丝绳，单根钢丝绳破断拉力为843kN，其安全系数为843/(93.54×1.1)=8.19＞6.0，满足起重作业规范要求。

吊装安全性：吊机站在相邻档横纵梁顶的面板上，吊拆9号码头桩顶构件。吊装工作幅度(9²+2.25²)^0.5=9.76m。80t级汽车吊在10m工作幅度对应的起重能力为29t，φ46mm钢丝绳重0.2t，吊装安全系数为29/(18.44+0.2)=1.56＞1.4，满足起重作业规范要求。

临时堆放

码头平台设计堆载为2t/m²，运输车未及时到现场时，码头平台上同一位置上，面板堆放不得超过两块，纵梁与横梁单层堆放。

桩基拆除

码头上部结构拆除后，进行河床挖泥清淤，将泥面标高降至设计标高。挖泥采用小型挖泥船施工，由有资质的专业单位进行。

本实施例中的小型挖泥船，具体为1.5m³，每铲挖泥量为1.5m³。

挖泥施工

（1）挖泥顺序

挖泥船和泥驳进场后，抛锚定位。挖泥纵向施工顺序为上游往下游，横向施工顺序为先江侧后岸侧。用小型挖泥船进行清淤，砼柱处超挖0.1m，作为绳锯切割线。清淤时遵循先上后下的顺序，防止滑坡。

（2）挖泥船定位

挖泥船驶入施工现场水域，以桩基为参照物，9-29作为起始排架，向下游依次进行挖泥施工。挖泥船定位完成后，对挖泥船系紧缆绳固定。

（3）泥面测量

本工程拟采用实时动态GPS定位法控制挖泥船位，挖泥过程的底标高以水砣测探法控制，挖泥区的竣工标高则采用测深仪测深法控制。岸边设立水尺，以便施工中确定施工水位。

（4）挖泥施工

挖泥船驻位完成后根据测量浅值点对挖泥进行定位（船舷对准施工导标），施工区域由上游向下游进行施工。一抓挖泥结束后根据抓斗开的实际尺寸由设置于船上的抓斗移动刻度操作手进行下一抓的挖泥，当一个断面挖泥完成后，由船长指挥移船进行下一断面的挖泥，将所挖的泥装到泥驳上。

考虑到港池挖泥深度较大，需要进行分层挖泥，每层开挖厚度不超过2m。每层按所划分的挖泥区域施工完成后方可进行下一层挖泥施工。开挖的边坡不得陡于设计边坡，每边超宽应不大于1.5m。

在施工过程中，控制挖泥厚度，特别是边坡及斗位联接处，防止超挖。分段开挖的基槽应有足够的搭接长度，防止施工回淤尽量减少挖泥船的起锚，以提高工作效率。

清淤过程中挖泥船与需保留的构件保持3m以上的距离，防止损伤构件。

（5）挖泥标高控制

按设计标高及实际地质情况控制挖泥深度，泥面标高、边坡坡度达到设计要求且边坡土质与设计相符，方可停止开挖。

（6）运泥

泥驳装满淤泥后，按指定路线将淤泥外运处理点，严禁出现随意丢弃现象。泥驳抛泥干净后，返回挖泥点，重新装泥。

桩基拆除

老码头上部结构拆除后，测量员复测老码头桩顶坐标、倾斜度及扭角，避免老码头施工期间桩基发生较大的偏移，与新沉桩基发生碰撞。复测发生新老桩基存在碰撞情况，与设计单位及时沟通，修改新桩的倾斜度或扭角。

清淤至设计标高时，进行方桩切割工作。根据实际工期情况。砼桩采用绳锯水下切割截除。根据设计图纸，钢管桩考虑整桩拔出，若钢管桩无法拔出，经设计、业主同意后，改为沿设计泥面水下气割截除。

（1）桩基分段长度

Φ800×16mm钢管桩有50根，长7.5m。600×600mm混凝土方桩有208根，长4~7.8m。550×550mm混凝土方桩有55根，长4.4~7.5m。Φ800灌注桩根，长4m。共计317根。截断长度为10.3~13.94m。

（2）混凝土桩截除

方桩D最重，为10.48t，桩长13.94m。方桩B吊距最远，桩重9.51t，桩长12.64m。挖泥至设计标高，桩基截除后，由吊机吊将砼桩运至临时存放平台，装车外运处置。

桩基采用两根钢丝绳捆装。单根钢丝绳受拉10.48/2×9.8=51.35kN。选用φ26mm的6×37钢丝绳，破断拉力为353kN，其安全系数为353/（51.35×1.1）=6.25＞6.0，满足起重作业规范要求。选择美式弓形卸扣G2130，型号为7/8，额定载重为6.5t＞51.35kN=5.24t，满足要求。

水下切割工艺流程：施工准备→码头面板上固定切割设备→潜水员下水→安装水下转向定滑轮→切割线拍照记录→吊机预起重→开始切割→桩基吊离。

（3）钢管桩整桩拔出

码头前沿5.675m宽平台上部结构拆除完成后，开始前沿钢管桩拔出。施工设备为150t起重船+DZJ150振动锤。施工工序：确定桩位→设备就位→夹桩→振动沉管→拔除钢管桩。振动锤夹住钢管桩，根据震动锤工作原理（即：可下沉就可起拔）启动震动锤振动下沉、然后起拔、再振动下沉、再振动起拔，往复几次，直至能顺利起拔。在拔桩前，检查桩顶平整度，保证桩顶平整，方便振动锤夹桩。

混凝土块堆放、运输

混凝土块由运输车外运，面板平放在车箱上，纵梁及横梁正放在车箱上，放置顺序为由靠车头侧往车尾堆放，中间向两侧堆放。必要时设置斜撑固定混凝土块。

混凝土块等材料的运输路线按从拆除区域码头出发，下穿现有廊道，经码头后平台、施工门楼，进入港区主路，外运出港区，到达马鞍山市马濮再生资源科技有限责任公司进行处理。码头后平台现有廊道限高4.1m。

社会效益

项目工期效益

9号码头改扩建工程合同工期840天，工期紧，任务重。老码头拆除位于关键施工路线上，属于超危大工程，施工难度大，环保要求高，安全风险高。本发明不仅实现老码头的安全、环保拆除，现场采用“码头上部结构采用绳锯切割分块拆除，砼桩沿设计泥面截除，钢管桩整根拔出”的施工新工艺，提高老码头拆除工效，拆除下来的废弃物合理回收处置，实现项目效益，为码头改扩建施工提供工期保障。

新工艺可推广程度高

本工程拆除原有9号码头，原位复建新9号高桩码头，属于长江内河港口码头，施工难度大、环保要求高。本发明提出的“码头上部结构采用绳锯切割分块拆除，砼桩沿设计泥面截除，钢管桩整根拔出”码头拆除工艺，适用范围广，可操作性强，可为续类似码头改扩建工程提供有力指导

本工程码头拆除受到结构受力状况、施工作业空间以及安全环保要求限制，常规的码头拆除工艺存在以下施工难题：

①本工程高桩码头的建设时期早，结构受力条件有限，码头平台无承受大型起重机等施工设备。

②本工程分三期实施，分三个泊位拆除，每一个泊位拆除时，相邻的上下游码头泊位正常生产运营中，水上拆除的起重船、运输驳船及挖泥船锚缆范围与运营中的码头运营船舶靠泊水域重叠，施工作业空间受限。

③本工程高桩码头属于长江内河码头，拆除安全环保要求高，无法采用爆破、原地凿除等施工方法。

④本工程码头平台后方存在一条319m长的运行钢廊道，重物不得跨钢廊道吊运，影响钢廊道运行。

⑤本工程为高桩码头改扩建工程，老码头拆除后原位复建新码头。涉及水下拆除桩基，同时老码头存在斜桩、直桩，未拆除、保留在水下桩基对改建码头桩基施工有影响，施工难度大。

通过本发明的技术方案，使得本工程的施工，具备如下优势：

①码头拆除工艺高效，安全环保，船机设备搭配合理。所用的绳锯切割机作业具有噪声量低、扬尘低、无残留物等特点，满足安全环保要求，施工效率高。起重设备采用80t汽车吊和150t履带吊，附属设施、上部结构、砼方桩采用80t汽车吊拆除,钢管桩采用150t履带吊+DZJ150振动锤整根拔出，汽车吊和履带吊的机动性强、经济效益好，拆除效率得到很大的提高。

②码头分块拆除，安全性高。附属设施采用气割或切割，铁质杆件采用氧气乙炔就地切割，细管电缆采用手持切割机分段。上部结构采用绳锯切割分块，分跨拆除，以排架为单位，依次拆除面板、纵梁、二层平台、横梁、桩顶构件。面板拆除拆除，绳锯先切长边，汽车吊预起重，再切断剩余部分（短边）。80t汽车吊吊装，吊具为钢丝绳，面板拆除四点，二层平台杆件、纵梁、横梁、桩顶构件采用两点吊。砼桩采用绳锯沿设计泥面截除，钢管桩采用履带吊+振动锤整根拔出。统一由运输车外运进行破碎回收处置。

综上所述，本发明提出了一种针对高桩码头快速拆除拆除的新工艺，采用“码头上部结构采用绳锯切割分块拆除，砼桩沿设计泥面截除，钢管桩整根拔出”，分块拆除码头结构，拆除设备组合设置合理，解决了码头结构受力条件有限、施工空间受限、长江内河码头安全环保施工要求、水下桩基拆除难度大的难题。本工艺可操作性强，工效高，有效解决了高桩码头拆除施工中的难题。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.高桩码头拆除施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

高桩码头现状调查，以后的高桩码头的使用情况；

根据高桩码头的使用情况，设置临时存放平台以及切割点位；

按照先码头前沿平台，再后方码头平台的顺序，选用通过绳锯切割分块和分块拆除的方法完成平台拆除，而码头前沿平台拆除后钢管桩按照整根拔出施工，而后方码头平台的混凝土方桩被泥面截除混凝土方桩施工；

并在平台拆除后整根拔出钢管桩；

位于既有建筑上的临时存放平台的拆除。

2.根据权利要求1所述的高桩码头拆除施工方法，其特征在于，所述步骤高桩码头现状调查包括查看码头使用过程中的结构状况调查和码头平台状况调查，所述码头平台状况调查包括面层、纵梁、横梁以及桩基中是否裂缝和/或露筋，所述裂缝和/或露筋的宽度和/或深度。

3.根据权利要求1所述的高桩码头拆除施工方法，其特征在于，所述平台拆除中的拆除顺序为：按照先上后下拆除，先拆非承重结构后拆承重结构，先拆除上部结构后拆除下部结构的顺序进行拆除。

4.根据权利要求1所述的高桩码头拆除施工方法，其特征在于，所述通过绳锯切割分块具体是按榀排架进行分段，每榀排架的宽度为6-8m，纵向时由两侧同时拆除，而横向时则由江侧朝向岸侧方向拆除。

5.根据权利要求4所述的高桩码头拆除施工方法，其特征在于，所述通过绳锯切割分块和分块拆除中具体是依次拆除面板、纵梁、二层平台、横梁和桩顶构件，且拆除面板中是先切长边再切短边。

6.根据权利要求5所述的高桩码头拆除施工方法，其特征在于，所述二层平台切割时，切割线分别设置在走道梁与砼桩交接面、钢系靠船梁与钢管桩交接面和相邻走道板搭接处。

7.根据权利要求1所述的高桩码头拆除施工方法，其特征在于，所述绳锯切割具体为启动电动马达，通过控制盘调整主动轮提升张力，使得金刚石绳绷紧，供应循环冷却水，再启动另一个电动马达，驱动主动轮带动金刚石绳索回转切割。

8.根据权利要求1所述的高桩码头拆除施工方法，其特征在于，码头前沿平台的拆除具体为：平台按照由两侧向中间的方向进行拆除，钢管桩的拔出方向为从上游至下游。

9.根据权利要求1所述的高桩码头拆除施工方法，其特征在于，后方码头平台的拆除具体为：平台从上游向下游进行拆除，钢管桩的拔出由两侧向中间进行拔出。

10.根据权利要求1所述的高桩码头拆除施工方法，其特征在于，还包括桩基拆除，具体为：利用小型挖泥船清淤，并以砼柱处超挖0.05-0.15m宽度缝隙，作为绳锯切割线进行混凝土桩切割，并利用振动锤原理整根拔出桩基处的钢管桩。