太原市漪汾桥主桥拆除施工介绍.ppt

姜传刚 武汉二航路桥特种工程有限责任公司 2009年11月,太原市漪汾桥主桥拆除工程施工介绍,目 录,1 .工程概况,漪汾桥，主桥长462.0米，桥面总宽度22.5米，其中车行道宽15.0米，人行道宽23.75米，主桥结构为中承式拱桥，拱跨66米，共7孔。每跨共有吊杆30根，悬吊在钢筋混凝土横梁上，每根钢吊杆由48根5的钢丝组成。 桥面板与纵横梁现浇成整体，厚23cm 。 因漪汾桥改造工程的需要，需对主桥桥面系进行拆除重建，保留拱圈。,主桥结构示意图,1. 工 程 概 况,纵横梁分布图,单跨桥面系设21道横梁和7道纵梁现浇形成整体框架。,1. 工 程 概 况,1. 工 程 概 况,桥面系横断图,目 录,2.拆桥施工工艺流程,拆除卸载原则：“七跨同步，对称均衡” 为了拆除时不对拱圈及基础产生过大影响，采用先卸掉部分恒载，尽量减轻剩余荷载，再通过设置钢管桩支架，七跨同步整体顶升纵横梁骨架，使吊杆完全松弛，并用钢垫块将梁体支撑在支架上，然后拆除吊杆，最后进行剩余纵横梁骨架的切割、拆除。,2.拆桥施工工艺流程,施工准备,拆除桥面系及附属设施,切割拆除人行道板,七跨同步分块切割拆除桥面板,七跨同步顶升梁体至吊杆完全松弛 塞紧钢垫块，转移梁体荷载至支架,拆除吊杆,打设支架钢管桩,支架材料准备 进场,七跨同步切割拆除纵梁及奇数号横梁,顶升支架安装,同步顶升系统安装,完成拆桥,分块切割拆除纵横梁,施工监控,目 录,本桥拆除的特点： （1）拱座及拱圈需保留：则不得产生过大的振动，无法采用爆破拆除。 （2）拆除工期非常紧张，常规设备难以完成。 （3）桥梁处市中心地带，不得产生粉尘、噪音等污染。,切割机具选用：,液压金刚石链锯及盘锯具有切割速度快、无振动、低噪音、易操作、环保的特点。 完全满足漪汾桥拆除工程的需要。,切割机具选用：,3.主要拆桥设备,本桥人行道板、桥面板、纵横梁切割均采用液压金刚石链式及碟式切割机进行。本桥先后投入13套液压金刚链式及碟式切割系统。,液压泵,金刚碟式切割机,金刚链式切割机,3.主要拆桥设备,液压金刚链式切割机切割图式,3.主要拆桥设备,本桥拆除中，受力体系的转换是此桥拆除的重点和难点。拱桥为沿拱轴线方向的推力结构体系，相邻跨间的不平衡荷载将对拱座基础产生纵向推力。 结合设计要求“七跨同步，均衡卸载” ，本桥的顶升采用7套同步千斤顶系统。,同步顶升系统选用：,3.主要拆桥设备,3.主要拆桥设备,同步顶升系统选用：（100t超薄顶）,3.主要拆桥设备,同步顶升系统选用：（电动液压泵站）,分配阀（1分16）,3.主要拆桥设备,目 录,4.桥面及附属设施拆除,伸缩缝、路灯、栏杆、人行道盖板等附属结构拆除采用风镐、人力凿除的常规方法施工，拆除时尽量在原连接处拆开，部分无法拆开的钢筋等，用氧割切除，再采用16吨汽车吊等吊起，装车运走。 桥面沥青混凝土铺装采用挖机刨除。,第一步：拆除桥面铺装及附属设施,单跨路灯、护栏重约为50t。 桥面沥青、护栏等附属设施拆除后，单跨桥面系约重1450t,4.桥面及附属设施拆除,拆除桥面沥青,4.桥面及附属设施拆除,栏杆、路灯的拆除,栏杆、人行道盖板拆除时采用小型挖机扒到桥面上，再用装载机装车运至指定处。,4.桥面及附属设施拆除,第二步：拆除人行道,4.桥面及附属设施拆除,人行道每延米约重0.73t，切割过程中按4米为一段进行分段，先横向切割，然后纵向切割分离。,人行道切割,纵向切割,横向切割,4.桥面及附属设施拆除,人 行 道 板 吊 装,4.桥面及附属设施拆除,目 录,5.桥面板、纵梁拆除,第一步：七跨同步拆除外侧桥面板，每跨从跨中向拱座方向对称同步进行。,5.桥面板、纵梁拆除,外侧桥面板预切,5.桥面板、纵梁拆除,外侧桥面板吊装,5.桥面板、纵梁拆除,通道安全防护,5.桥面板、纵梁拆除,桥头安全注意事项标牌,安全隐患 能消除的必须采取措施消除 不能消除的必须设置防护 对没有条件设置防护的必须警示 安全要做到人人心中有数,5.桥面板、纵梁拆除,5.桥面板、纵梁拆除,第二步：七跨同步拆除桥内侧桥面板，每跨从跨中向拱座方向对称同步进行。,5.桥面板、纵梁拆除,内侧桥面板预切,5.桥面板、纵梁拆除,内侧桥面板吊装,内侧桥面板吊装采用50吨汽车吊在桥下穿拱吊装，然后下放到桥下。,5.桥面板、纵梁拆除,过洪通道跨内侧桥面板吊装,5.桥面板、纵梁拆除,所有桥面板拆除完后单跨约重900t,此状态下桥面系受力体系基本没有变化，仍为框架结构,5.桥面板、纵梁拆除,第三步：金刚链式液压切割机切割中间3列纵梁,5.桥面板、纵梁拆除,纵横梁切割、吊装安全技术交底会,5.桥面板、纵梁拆除,纵梁切割,5.桥面板、纵梁拆除,纵梁拆除吊装采用25吨吊车在桥下穿拱吊装,5.桥面板、纵梁拆除,中间3列纵梁切割后剩余桥面系重：800t,纵梁拆除完成后，桥面系受力体系发生变化，横梁可视为简支梁,目 录,6. 奇数号横梁拆除、桥面打断,第一步：切割拆除钢管桩支点间的8根横梁。,钢管桩为间隔设置,6. 奇数号横梁拆除、桥面打断,横梁切割采用链式切割机,6. 奇数号横梁拆除、桥面打断,横梁重约22吨，采用两台50吨吊车在桥下抬吊,6. 奇数号横梁拆除、桥面打断,过洪通道跨采用龙门吊吊装,6. 奇数号横梁拆除、桥面打断,第一次横梁拆完后单跨吊杆区重量为420t,6. 奇数号横梁拆除、桥面打断,第二步：拱脚区和吊杆区打断分离,顶升前所有的切割工作完成,目 录,7. 梁体同步整体顶升,预制扩大基础，安装立柱,7. 梁体同步整体顶升,安装分配梁,7. 梁体同步整体顶升,安装横联,七跨梁体同步顶升，是本桥拆除控制性关键环节。 顶升施工时需严格控制，尽量减小各跨间的不均衡荷载。 采用7套同步顶升系统，分五级将梁体同步顶起，使吊杆完全卸载，每级按顶升20梁体自重荷载控制。,7. 梁体同步整体顶升,同步顶升 技术交底会,7. 梁体同步整体顶升,第一步：安装14点同步顶升系统,千斤顶支点,7. 梁体同步整体顶升,安装千斤顶,千斤顶,钢垫块,7. 梁体同步整体顶升,第二步：启动同步顶升系统，起顶20自重荷载，塞紧钢垫块，顶升系统回落。,7. 梁体同步整体顶升,垫钢板,7. 梁体同步整体顶升,千斤顶行程为15mm，有一台千斤顶达到行程时，本循环顶升结束,7跨同步顶升,第三步：按照第二步继续同步顶升，直至吊杆索完全松弛。,7. 梁体同步整体顶升,七跨同步顶升,7. 梁体同步整体顶升,顶升高度测量,7. 梁体同步整体顶升,目 录,8. 拆除吊杆,吊杆拆除采取砂轮机切割，手拉葫芦或吊车下放吊杆至桥下。 原桥索道管是采用黄油填充的，部分管道有砼砂浆参杂，拆除方法为先采用撑脚配合30t穿心千斤顶对锚头进行拉拔，待锚头与残余吊杆拔出来后，再对索道管进行清理。,8. 拆除吊杆,第一步：脚手管搭设拱上支架,8. 拆除吊杆,管理人员对搭设支架人员现场安全、技术交底,8. 拆除吊杆,第二步：用砂轮机切割拆除梁端吊杆索。,8. 拆除吊杆,拱圈下端吊杆拆除,8. 拆除吊杆,千斤顶牵引拱圈内吊杆,8. 拆除吊杆,第三步：拆除上端吊杆，并清理拱肋吊杆孔,吊杆松动后人工拔出,8. 拆除吊杆,吊杆拆除后,8. 拆除吊杆,目 录,9. 横梁及边梁拆除,第一步：切割跨中纵梁,9. 横梁及边梁拆除,第二步：切割跨中横梁,9. 横梁及边梁拆除,第三步：切割悬臂的纵梁,9. 横梁及边梁拆除,第四步：重复直至横梁切割完成。,9. 横梁及边梁拆除,第五步：拆除拱座及拱脚支点上的纵横梁。,七跨同步,9. 横梁及边梁拆除,拆除完毕,实际拆除顺序为从一端向另一端拆除，最后留一个“口字型”结构，再采用四台50吨吊车抬吊下放到地面,9. 横梁及边梁拆除,9. 横梁及边梁拆除,横梁吊装,边纵梁吊装,9. 横梁及边梁拆除,口字型梁吊装,9. 横梁及边梁拆除,下放过程,9. 横梁及边梁拆除,落地,9. 横梁及边梁拆除,9. 横梁及边梁拆除,桥面系拆除完成后,2008年8月20日最后一片梁下放完成,目 录,10 关键技术措施,旧桥拆除风险、技术难点 本桥为7跨连拱结构，连拱效应明显，中间桥墩为桩基础，下部基础较为薄弱，不平衡荷载产生的不平衡推力，将对拱圈及基础的结构安全产生非常大的影响。 怎样减小拆除施工过程中不平衡荷载，特别是本桥顶升过程中的不平衡荷载，确保结构安全，是本桥拆除的技术难点和关键所在。,10 关键技术措施,七跨整体顶升同步性控制措施： 同步顶升过程控制靠顶升力控制、最终以锚头松动为标准，每一级起顶过程中，实时检查千斤顶行程，当有一台千斤顶行程达到最大时，所有顶升点支垫钢板卸压回油，进行下一循环顶升，最终以锚头松动为标准。,10 关键技术措施,（一）七跨梁体顶升同步性控制 1）梁体顶升分成5级进行，每台千斤顶每一级按20%起顶力逐级增加。 2）通过设置标尺，观测七跨位移是否同步。（实时进行数据对比） 3）顶升设一人总指挥，每跨设分指挥，顶升过程分指挥实时反馈信息，七跨同一级次顶升完毕并经检查确认后方可进入下一级次顶升作业。,10 关键技术措施,（二）单跨千斤顶的同步性控制 1）每套同步顶升系统，设置同步液压控制器。 2）每跨同步顶升系统的14台千斤顶均为同一厂家同一批次生产。 3）同步顶升系统内的每台千斤顶所采用的液压油管及连接件均为同一规格同一长度。,10 关键技术措施,17号点为上游侧，8 14号为下游侧；,桥面理论变形,10 关键技术措施,17号点为上游侧，8 14号为下游侧；,桥面实测变形（与理论变形基本一致）,10 关键技术措施,单跨同步顶升千斤顶系统,目 录,11 拆桥过程计算分析,计算模型： 采用ANSYS进行拆桥过程计算分析，空间有限元分析模型如下：,11 拆桥过程计算分析,计算分析工况： 【阶段一】在无支架条件下拆除二期恒载 【阶段二】拆除行车道板及部分纵横梁。 【阶段三】分级顶升纵横梁框架，直至全部 顶起。,11 拆桥过程计算分析,桥面系拆除过程中拱肋变形 ：,拱肋变形显示：拆除减载过程对拱肋是趋于安全的,成桥状态 阶段一 阶段二 阶段三 桥面系拆除后,11 拆桥过程计算分析,不均衡卸载对拱肋及桩基的影响,【阶段一】 及【阶段二】 中可通过控制各跨卸载的进度将各跨间的不均衡荷载控制到最小。 【阶段三】分级同步顶升由于存在不同步卸载的可能，且由于存在千斤顶操作误差和机械故障等因素，不均衡荷载难于完全避免。为确保拆桥过程的安全，现对拆桥过程不均衡荷载进行模拟分析。 施工过程分五级进行顶升，不均衡荷载为20，为安全起见，选50，100两种不均衡荷载分别进行验算。,11 拆桥过程计算分析,按四种不平衡荷载方案考虑计算,【方案一】边跨不顶升，其它跨全部顶升梁体自重荷载的50； 【方案二】中间跨不顶升，其它跨全部顶升梁体自重荷载的50； 【方案三】边跨不顶升，其它跨全部顶升梁体自重荷载的100； 【方案四】中跨不顶升，其它跨全部顶升梁体自重荷载的100；,11 拆桥过程计算分析,不均衡荷载验算结果： 【拱肋】均处于安全状态。 【拱座】 按设计提供地质资料，单桩容许承载力为310t。 50顶升梁体重量（400t）为不均衡荷载时：最大单桩承载力239t，满足安全要求。 100顶升梁体重量（800t）为不均衡荷载时：最大单桩承载力289t，接近单桩容许承载力，安全储备偏小。,11 拆桥过程计算分析,验算