多跨石拱桥拆除施工方案

多跨石拱桥拆除施工方案1工程概况本次拆除的多跨石拱桥为3×20m实腹式圬工石拱桥，桥梁全长76.2m，桥面全宽9.5m，其中行车道宽8.0m，两侧人行道各0.75m。桥梁设计荷载为公路-Ⅱ级（原设计为汽-15级，改造后提升荷载等级），建成于1992年，因河道拓宽改造及城镇路网升级需要，需整体拆除后新建下承式钢结构拱桥。1.1结构参数主拱圈：采用等截面圆弧实腹拱，拱圈厚度0.8m，拱矢度1/5，计算跨径19.4m，计算矢高3.88m，拱圈宽度9.2m，采用MU50片块石、M10水泥砂浆砌筑。拱上填料：为透水性砂砾石填料，平均厚度1.2m，容重18kN/m³。侧墙与护拱：侧墙采用MU30片块石M7.5水泥砂浆砌筑，墙高3.2m，顶宽0.6m，底宽1.1m；护拱厚度0.6m，覆盖拱脚至拱跨1/4范围。桥面系：10cm厚C25水泥混凝土面层+15cm厚水泥稳定碎石基层，两侧设置0.8m高钢筋混凝土防撞护栏。下部结构：0、3为重力式U型桥台，台高4.5m，基础埋置于中风化花岗岩层，埋深6.2m；1、2为重力式桥墩，墩身尺寸为（长×宽）10.0m×1.2m，基础为扩大基础，埋深5.8m，同样置于中风化花岗岩层。河道条件：桥位处河道常水位+2.1m，汛期最高水位+4.3m，施工期间为枯水期，平均水位+1.8m，水流流速0.8m/s，河床为砂卵石覆盖层，厚度1.2~2.0m。1.2周边环境桥梁左侧距离既有城镇主干道120m，右侧50m为沿河生态步道，上游300m、下游200m均设置临时防护拦污栅，桥下无通行要求，施工期间可封闭全桥及上下游100m河道范围。桥位处地下管线仅桥面下方有1条废弃通信光缆，已完成迁改，无其他在用管线。2编制依据1.《公路桥涵施工技术规范》JTG/T3650-20202.《公路工程施工安全技术规范》JTGF90-20153.《爆破安全规程》GB6722-20144.桥梁原设计图纸、竣工检测报告5.桥位地质勘察报告、河道水文资料6.本项目总体施工组织设计3施工部署3.1施工目标安全目标：零死亡、零重伤、零坍塌、零环境事故，轻伤事故频率控制在3‰以内。进度目标：总工期25日历天，其中施工准备2d，交通导改1d，桥面及拱上结构拆除7d，主拱圈拆除5d，墩台基础拆除4d，清场弃运6d。环保目标：拆除废渣全部合规清运，无弃土流入河道，扬尘、噪声排放符合当地环保要求。3.2资源配置管理人员：项目负责人1名，技术负责人1名，安全员2名，施工员1名，质检员1名，测量员1名，材料员1名。作业人员：挖掘机操作手3名，破碎锤操作手2名，爆破工4名，起重工2名，普工8名，特种作业人员均持证上岗。机械设备：配置表如下：设备名称规格型号单位数量用途履带式挖掘机三一SY215台2结构拆除、渣土清运液压破碎锤斗山DB175台2圬工结构破碎绳锯切割机乐成30KW台1局部结构切割分割汽车起重机徐工25t台1大块石吊装转运空压机10m³台1钻孔作业潜孔钻YQ100台2爆破钻孔自卸汽车15t辆6废渣弃运雾炮机30m射程台2扬尘防控水泵100m³/h台2降尘、抽水总体遵循由上至下、先非承重后承重、分跨逐段拆除的原则，具体顺序为：封闭交通及搭设防护→拆除防撞护栏→拆除桥面铺装及基层→拆除拱上侧墙、护拱→清运拱上填料→分块拆除主拱圈→分块拆除桥墩台身→拆除墩台基础→废渣清运→场地平整。边跨拆除完成后再进行中跨拆除，不对称拆除荷载偏差控制不超过设计允许值，本桥单跨拆除过程中不对称荷载控制在50kN以内。4主要施工工艺4.1施工准备与交通导改1.提前联系交管、河道管理部门办理封闭手续，在桥梁两端200m、50m位置依次设置警示标志、限行围挡，全桥封闭禁止行人、车辆通行。2.在桥梁下游侧沿桥墩设置防渣网，采用φ16钢丝绳@50cm+10铁丝网组合，固定于岸边临时混凝土锚碇，网片底部坠10kg重砣沉入河床，防止碎块流入下游河道。3.测量放线，复核原桥结构尺寸，标注地下管线位置，对作业区域原地面进行硬化，铺设15cm厚碎石垫层满足挖掘机通行要求。4.完成施工用水、用电接驳，在桥位两侧各布置1台30m射程雾炮机，提前调试到位，落实扬尘、噪声防控措施。4.2防撞护栏及桥面铺装拆除1.防撞护栏为钢筋混凝土结构，采用液压破碎锤从一端向另一端逐段破碎，破碎块度控制在30cm以内，钢筋人工分拣收集，废渣装入自卸汽车外运。2.桥面铺装采用破碎锤分层破碎，先破碎10cm水泥混凝土面层，再破碎15cm水稳基层，破碎时控制破碎锤击力，避免冲击力传导导致主拱圈受振开裂。3.破碎完成后及时清运废渣，清理拱背填料顶面，测量核实拱上填料厚度，为后续填料清运提供依据。该工序工期控制为2日历天。4.3拱上侧墙、护拱拆除1.侧墙拆除从两侧拱脚向拱顶对称进行，每侧分段长度控制在2m以内，单段拆除重量不超过20kN，保证拱圈受力对称均匀。2.采用破碎锤破碎侧墙，人工配合清理碎块，拆除过程中安排技术人员全程观测主拱圈变形，每次拆除完成后静置10min，测量拱顶沉降，沉降差超过5mm时停止作业，分析原因后调整拆除顺序。3.护拱拆除在侧墙拆除完成后进行，同样从拱脚向拱顶对称拆除，保留拱脚部位1m范围护拱待主拱圈拱脚松脱后再拆除，避免提前拆除导致拱脚失稳。该工序工期控制为2日历天。4.4拱上填料清运1.侧墙、护拱拆除完成后，采用挖掘机自上而下分层清运拱上砂砾填料，分层厚度控制在0.5m以内，同样遵循对称清运原则，两侧填料高差不超过1.0m。2.填料清运过程中，每2h观测一次拱顶沉降与拱脚位移，允许变形值为：拱顶沉降≤20mm，拱脚水平位移≤10mm，超过预警值立即停止作业，将填料回填至对称位置，待变形稳定后调整施工方案。3.填料清运完成后，露出完整主拱圈，对拱圈砌筑缝进行检查，标记裂缝位置与宽度，开展拱圈稳定性评估，确认无整体失稳风险后进入下一工序。该工序工期控制为3日历天。4.5主拱圈拆除本桥主拱圈为厚0.8m片块石拱圈，结合现场条件，采用机械预裂+静态破碎+分块吊装清运工艺，避免采用硐室爆破对河道及周边环境造成扰动，具体工艺如下：1.分块划分：单跨主拱圈沿横向分为3块，纵向（沿拱轴线）分为6段，单块尺寸约为3m×3.1m×0.8m，单块重量约为11.2t（片石圬工容重按24kN/m³计算），符合25t汽车起重机吊装作业范围。2.钻孔布置：采用潜孔钻沿分块线钻孔，钻孔孔径42mm，孔距30cm，孔深0.75m（预留5cm不钻透，保证结构临时稳定），每块四周共布置钻孔数量：单块分块线总长度约12.2m，共设置钻孔41个。3.静态破碎：向钻孔内灌入静态破碎剂，控制水灰比为0.3，灌孔深度为钻孔深度的95%，灌注后静置24h，待分块线裂缝宽度达到1~2cm，块体完全分离后进行吊装。静态破碎作业避开高温时段，中午气温超过30℃时停止作业，防止喷孔伤人。4.分块吊装：采用25t汽车起重机停靠在桥台侧路基，从拱顶向两侧拱脚对称起吊，先吊离拱顶分块，再依次向下吊装拱腰、拱脚分块，每侧吊装进度差不超过1个分块，保证剩余拱圈受力均匀。起吊前采用绳锯切割未完全断裂的接缝，确认块体完全松动后再起吊，吊装过程中设专人指挥，吊臂下方禁止站人。5.边跨主拱圈拆除完成后，再进行中跨主拱圈拆除，拆除过程中全程监测桥台、桥墩变形，墩顶水平位移控制在15mm以内，拱顶沉降控制在20mm以内。该工序单跨工期2.5d，两中跨总工期5日历天。4.6桥墩台身拆除1.主拱圈全部拆除完成后，从台顶、墩顶自上而下分层破碎拆除墩台身，分层厚度控制在0.5m以内，挖掘机站在桥位两侧原地面作业，破碎块度控制在50cm以内，方便装车清运。2.拆除墩身时，对称分层下料，避免单侧推力过大导致桥墩失稳倾倒，桥台拆除保留背墙底部1m范围，待基础拆除时一并处理，防止岸坡滑动。3.大块无法直接装车的圬工块，采用破碎锤二次破碎，钢筋全部分拣回收，统一运至指定场地处理。该工序工期控制为2日历天。4.7墩台基础拆除本桥墩台基础均埋置在河床以下，枯水期基础全部露出水面，采用干法拆除施工：1.先在基础周边堆砌土袋围堰，围堰高度高出施工水位0.5m，抽排围堰内积水，露出基础顶面。2.采用潜孔钻对扩大基础进行钻孔分块，分块尺寸不超过2m×2m×1.5m，单块重量不超过18t，静态破碎后采用挖掘机挖装，汽车起重机配合吊装清运。3.基础拆除至原河床底以下0.5m，拆除完成后采用砂砾石回填坑槽，压实度达到90%以上，满足后续河道过流要求，防止局部冲刷影响岸坡稳定。该工序工期控制为4日历天。4.8废渣清运与场地清理1.所有拆除废渣分类清运，可回收的钢筋、废弃块石分别运至指定回收场地与弃土场，严禁将废渣丢弃在河道范围内。2.拆除施工过程中，每完成一个部位拆除，立即清运废渣，避免大量堆载导致岸边滑坡，堆载临时堆放在桥位两侧100m外，堆载高度不超过2m。3.全部拆除完成后，清理河道内漂浮物、杂物，拆除防护设施与围堰，平整施工场地，移交下一工序施工。该工序工期控制为6日历天。5施工监测与稳定性控制5.1监测点布置1.每跨主拱圈布置3个沉降监测点，分别位于拱顶、左右拱脚，每个拱脚布置1个水平位移监测点；每个桥墩墩顶布置1个水平位移与沉降监测点，桥台台顶各布置2个监测点。2.拱圈填料清运及主拱圈拆除期间，每2h观测一次，结构变形稳定后改为每天观测2次，遇大风、降雨后增加观测频次。5.2变形控制标准监测项目预警值控制值拱顶沉降15mm20mm拱脚水平位移8mm10mm墩顶水平位移12mm15mm墩顶沉降10mm15mm当监测数据达到预警值时，立即停止作业，撤出所有作业人员，分析变形原因：若因不对称拆除导致，立即回填料堆载至变形对侧，待变形稳定后调整拆除顺序；若因拱圈本身开裂失稳，增加临时支护，采用预裂方式分段减小块体重量后再拆除。6安全保障措施6.1作业安全管控1.所有进入施工现场人员必须佩戴安全帽，高空作业（拱圈拆除作业高度超过2m）必须系安全带，作业区域设置明显安全警示标志，禁止无关人员进入。2.机械拆除作业时，挖掘机、起重机站位地基承载力满足要求，地耐力不低于100kPa，站位距离结构临边不小于2m，防止坍塌倾覆。3.静态破碎作业人员必须佩戴防护眼镜，灌注完成后至少撤离至距离孔口10m以外，静置24h后方可接近作业面，防止静态破碎剂喷孔伤人。4.吊装作业前检查起重机钢丝绳、吊钩性能，确认吊点绑扎牢固，试吊10cm确认稳定后再起吊，吊装回转范围内禁止站人，设专人指挥指挥信号统一、明确。5.河道内作业人员必须佩戴救生衣，配备救生艇1艘停放在岸边，应对突发涨水险情。6.2临时用电安全施工现场供电采用TN-S接零保护系统，所有机械设备金属外壳接零保护，配电箱设置漏电保护器，漏电动作电流不大于30mA，动作时间不大于0.1s，夜间施工照明满足作业要求，照度不低于10lx，电线架空布置，严禁拖地浸泡在水中。6.3防坍塌安全拆除作业前对岸边临时堆载区域进行压实，堆载距离临边距离不小于3m，高度不超过2m，每天作业前检查边坡稳定，发现裂缝、滑移迹象立即撤出人员，处理合格后方可继续作业。主拱圈拆除过程中，禁止在拱圈上集中堆载，堆载荷载不超过10kN/m²。7环境保护与文明施工7.1扬尘控制1.拆除作业全程开启雾炮机湿法作业，破碎部位同步喷水降尘，减少扬尘扩散。2.渣土运输车辆全部采用密闭货箱，出场前对车轮、车身进行清洗，不带泥上路，施工场地每天定时洒水，干燥天气每天洒水不少于4次。3.临时堆土场采用防尘网全覆盖，避免风吹起尘，废渣清运及时，不长期堆放在施工现场。7.2水污染控制1.严禁施工废水、泥浆直接排入河道，施工降尘废水经沉淀池沉淀后回用，沉淀池尺寸为3m×2m×2m，共设置2座，定期清淤。2.基础拆除围堰施工时，防止施工油污进入河道，机械设备存放区域设置接油盘，废油统一回收处理，不随意排放。3.施工过程中及时清理河道内漂浮杂物，全部运上岸处理，防止堵塞河道。7.3噪声控制严格遵守当地作息时间，夜间22:00至次日6:00停止拆除作业，避免噪声扰民，工艺必须连续施工时，提前办理夜间施工许可，公示周边居民，采用低噪声破碎设备，降低噪声污染。7.4固体废弃物处理所有拆除废弃物分类处置，可回收钢筋统一收集运至废品回收场地，圬工废渣全部运至指定的城市建筑垃圾消纳场，严禁随意倾倒，废弃静态破碎剂包装袋统一回收，集中处理，不得丢弃在河道内。8应急预案8.1应急组织机构成立应急救援小组，由项目负责人任组长，技术负责人、安全员任副组长，负责应急指挥、资源调配、对外联络，配备急救箱、担架、救生圈、应急车辆等应急物资，与就近医院建立应急救援联动机制，预留急救绿色通道。8.2常见险情处置1.人员伤害：发生机械伤害、高处坠落事故时，立即停止作业，将伤者转移至安全区域，拨打120急救电话，对伤口进行止血包扎，优先送医救治。2.结构坍塌：拆除过程中发生突发拱圈坍塌，立即撤出所有作业人员，核对人员数量，确认是否有人员被困，若有人员被困，采用挖掘机小心清理堆渣，搜救被困人员，同时对周边未坍塌结构进行支护，防止二次坍塌。3.突发涨水：提前关注天气预报与水文预警，突发涨水时，立即撤出河道内所有作业人员与机械设备，加固防渣网，防止被水流冲毁，洪水退去后检查结构与防护设施，确认安全后再恢复施工。4.河道污染：发生油污泄漏进入河道时，立即拦截泄漏源，在泄漏区域下游设置拦油带，回收油污，通知环保部门到场处置，避免