橋梁靜力切割拆除工程是土木工程中一項復雜而重要的任務,它涉及到結構分析、安全評估、切割技術選擇等多個方面。在進行橋梁切割拆除時,工程師們通常會根據橋梁的實際情況和拆除要求,選擇不同的方法。以下將介紹幾種常見的橋梁切割拆除方法。
1.機械切割法
橋梁靜力切割拆除工藝的選擇需綜合考慮以下關鍵因素,結合具體工程特點和環境條件進行科學決策:
一、結構特性與材料分析
結構類型與受力體系
不同橋梁結構(如連續箱梁、拱橋、斜拉橋)的受力特點差異顯著。例如,預應力混凝土箱梁需通過專業軟件分析切割線位置,確保剩余結構在自重下的穩定性。切割順序需遵循 “先非受力構件、后主要承重構件” 原則,避免應力集中導致坍塌。
材料強度與配筋分布
混凝土強度等級和鋼筋密集度直接影響切割效率。高強度混凝土需選用金剛石繩鋸(切割速度 30-40 分鐘 / 斷面),而密集配筋區域可能需預鉆孔或調整切割參數。預應力結構還需考慮鋼絞線的位置,避免切割時引發突然卸載。
尺寸與跨度限制
大跨徑橋梁(如 30m 跨箱梁)需采用多臺繩鋸同步切割,并配合起重設備分塊吊裝,防止整體失穩。小跨度結構可選用碟鋸,其切割精度高(平面誤差 ±3cm),適合復雜形狀切割。
二、施工環境與操作條件
周邊環境敏感程度
城市中心或臨近居民區時,優先選擇低噪音、無粉塵的靜力切割,避免爆破或機械破碎的振動影響。例如,跨航道橋梁可采用水上支撐架切割法,減少對通航的干擾。
地形與空間限制
狹窄場地需選用小型設備(如便攜式繩鋸),而開闊區域可部署大型吊機配合切割。水上橋梁需考慮水文條件,采用起重船或臨時支架確保設備穩定。
交通與管線保護
需維持交通通行的橋梁,可采用分段切割 + 臨時支撐方案,減少占道時間。橋下管線密集時,靜力切割對地基無沖擊,可避免破壞地下設施。
三、安全控制與監測措施
支撐與吊裝設計
切割前需對剩余結構進行臨時加固,如焊接角鋼桁架固定圓柱。吊裝孔位置需精確計算,張緊力控制在理論拉力的 70%-100%,防止切割塊體失衡。
動態監測與預警
采用 GNSS 接收機、應變計等傳感器實時監測結構變形,例如在 30m 跨箱梁切割中,通過監測數據調整切割順序和張緊力。監測數據需接入云平臺,實現遠程實時預警。
應急預案與防護
切割面平整度需控制在 5mm 以內,防止吊裝卡位;若發生不平衡或卡位,可通過配重、平移或重新切割消除風險。作業區域需設置圍擋和警示標志,配備防墜落裝置。
四、設備選型與工藝優化
切割設備適配性
金剛石繩鋸:適用于大體積混凝土,可實現任意方向切割,切割深度無限制。
碟鋸:適合小面積或復雜形狀切割,需配合傾斜軌道控制切割線傾角(建議 4%±2%)。
水鉆:用于鉆孔定位,輔助繩鋸穿繩,孔徑范圍 40-150mm。
工藝參數控制
切割速度需根據材料調整,例如預應力箱梁腹板切割時,兩臺繩鋸同步作業,張緊力逐步增至 100% 理論值,減少沖擊。切割線豎向傾角需≥2%,避免塊體吊離時卡阻。
五、環保與成本效益
橋梁靜力切割拆除污染控制措施
切割過程中需濕式作業,配備噴淋系統降低粉塵;廢水經沉淀處理后排放,廢渣分類回收(如鋼筋再生利用)。城市區域需限制施工時間,噪音控制在 85 分貝以下。
成本綜合評估
可操作性因素
橋梁靜力切割拆除施工技術難度:不同工藝對施工技術要求不同。一些復雜的工藝如纜索扣掛法、拆橋機法等,需要專業的技術人員和設備,對施工單位的技術能力要求較高;而簡單的機械破碎、支撐鑿除等工藝相對容易操作,但也要考慮其適用條件和安全風險。施工單位應根據自身技術實力和經驗選擇可操作性強的工藝。
設備就位和操作空間:施工現場的空間條件要能滿足所選切割設備的就位和操作要求。若橋梁周邊空間狹窄,大型機械破碎設備可能無法施展,而靜力切割設備相對靈活,可適應較小空間;對于水上或高空橋梁,要考慮設備的吊裝和固定方式是否可行。
橋梁靜力切割拆除方案的復雜性和可控性:選擇的施工工藝方案應盡量簡單、明確,便于施工組織和管理,且在施工過程中能夠有效控制。復雜的方案可能因環節眾多、協調難度大而增加施工風險和不確定性,如多方式配合拆除工藝,需精確安排各工序的順序和時間,確保施工過程可控。。