市政改造地下箱涵拆除切割是一項技術(shù)性強、風(fēng)險較高的工程,需結(jié)合箱涵結(jié)構(gòu)特點(多為鋼筋混凝土閉合框架,用于排水、綜合管廊或交通通道)、周邊環(huán)境及市政功能需求制定專項方案。以下是針對地下箱涵拆除切割的關(guān)鍵技術(shù)、流程及注意事項:
一、工程特點與前期準(zhǔn)備
1. 箱涵結(jié)構(gòu)特性分析
結(jié)構(gòu)形式:多為單孔 / 多孔閉合框架(如單箱單室、單箱多室),頂板覆土厚度可能達 2-5 米,側(cè)墻及底板厚度 0.5-1.5 米,混凝土強度等級 C30-C40,配筋密集。
功能關(guān)聯(lián):可能涉及雨水 / 污水排放、管線綜合(如電力、通信套管)或道路下方通道,拆除前需確認(rèn)箱涵是否已停用,或臨時導(dǎo)改排水、管線至臨時通道。
2. 勘察與協(xié)調(diào)重點
三維測繪:通過探地雷達、管線探測儀明確箱涵周邊 3 米范圍內(nèi)管線(尤其是雨污水管、燃?xì)夤堋⒏邏弘娎|)的位置、埋深及與箱涵結(jié)構(gòu)的連接關(guān)系。
排水導(dǎo)改:若箱涵承擔(dān)排水功能,需提前修建臨時排水管道(如鋼管、HDPE 管)或?qū)Я髅鳒希_保拆除期間排水系統(tǒng)正常運行(雨季需配備應(yīng)急抽水設(shè)備)。
交通疏解:位于道路下方的箱涵需提前公示交通導(dǎo)改方案,設(shè)置圍擋、警示標(biāo)志,必要時臨時封閉車道或分流。
二、拆除切割關(guān)鍵技術(shù)
1. 切割工藝選擇(優(yōu)先無損、低振動工藝)
金剛石繩鋸切割:
適用場景:箱涵頂板(大跨度、厚板)、側(cè)墻及底板的整體切割,可按 3-4 米分段切割,單塊重量控制在 10-20 噸(需匹配起重機噸位,如 50-100 噸汽車吊)。
操作要點:在箱涵內(nèi)部搭設(shè)操作平臺,繩鋸機固定于軌道上,沿彈線位置切割;切割前先鉆孔穿繩(孔徑 100-150mm),確保繩鋸運行軌跡垂直于結(jié)構(gòu)面。
液壓墻鋸 / 碟鋸切割:
適用場景:箱涵內(nèi)部隔墻、預(yù)留洞口周邊切割,或修正不規(guī)則截面,切割深度可達 600mm。
靜態(tài)破碎劑輔助:
對鋼筋密集、切割困難的部位(如墻柱節(jié)點),可鉆孔注入靜態(tài)破碎劑(水灰比 1:0.3),膨脹力破碎混凝土后剝離鋼筋。
2. 拆除順序(遵循 “支撐 - 切割 - 分區(qū)拆除” 原則)
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施工準(zhǔn)備(導(dǎo)改、支護)→ 頂板切割吊運 → 側(cè)墻分層切割(每層1.5-2米)→ 底板分塊切割 → 基礎(chǔ)墊層破除 → 基坑回填
臨時支撐設(shè)置:
拆除前對箱涵內(nèi)部采用 “鋼支撐 + 千斤頂” 加固(如 200×200H 型鋼,間距 2-3 米),支撐點位于頂板梁腋處,防止切割時頂板下沉。
周邊土體若為軟土(如含水率>30%),需在箱涵外側(cè)施打 φ600mm 水泥攪拌樁(深度超過底板 5 米),形成止水帷幕并提高土體穩(wěn)定性。
分區(qū)切割原則:
從箱涵一端向另一端推進,每完成 1 個分段(3 米)的切割、吊運后,再進行下一段施工,避免長距離懸空。
多孔箱涵需先拆除中隔墻,再對稱拆除兩側(cè)墻,防止偏載導(dǎo)致結(jié)構(gòu)傾斜。
3. 吊裝與破碎要求
切割塊體需預(yù)留吊裝孔(φ50mm,內(nèi)穿鋼絲繩),起吊前檢查混凝土塊與母體完全分離,起重機站位地基承載力需≥200kPa(必要時鋪設(shè)鋼板路基箱)。
廢舊鋼筋采用氧氣乙炔切割回收,混凝土塊破碎至≤300mm 后,可用作道路基層骨料(需檢測堿活性)或外運至消納場。
三、安全控制要點
1. 結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測
沉降與位移監(jiān)測:在箱涵頂部及周邊道路設(shè)置監(jiān)測點(間距 5 米),使用全站儀監(jiān)測,允許變形值≤10mm,單日變化速率≤3mm/d,超過時立即停止拆除并加固。
支撐系統(tǒng)檢查:每次切割前檢查鋼支撐螺栓緊固度、焊縫是否開裂,發(fā)現(xiàn)支撐位移>5mm 時需補加斜撐。
2. 管線與排水安全
臨近管線保護:
對距離箱涵結(jié)構(gòu)<1.5 米的管線,采用 “鋼板樁 + 橡膠緩沖層” 隔離(如燃?xì)夤艿劳鈧?cè)包裹 5mm 厚橡膠板,再用 10# 槽鋼固定)。
若箱涵與排水管道連通,拆除前需在接口處砌筑 240mm 磚墻封堵,并用速凝混凝土密封,防止污水滲漏。
防淹應(yīng)急:在箱涵最低點設(shè)置集水井(配備 2 臺 7.5kW 排水泵),暴雨期間每小時巡檢一次水位,超過 300mm 時自動啟動抽水。
3. 有限空間作業(yè)安全
作業(yè)前開啟箱涵所有通風(fēng)口,使用軸流風(fēng)機(風(fēng)量≥1000m3/h)持續(xù)通風(fēng),檢測氧氣濃度(19.5%-23.5%)、可燃?xì)怏w(LEL<5%)、CO(<24ppm)合格后方可進入。
地下作業(yè)人員需佩戴安全帽、安全帶(固定于鋼支撐)、防爆對講機,每 2 小時輪換一次,禁止單人作業(yè)。
四、環(huán)保與文明施工
揚塵控制:
切割時采用 “水刀 + 環(huán)形噴淋” 降塵(水壓≥0.3MPa),出口處設(shè)置自動洗車臺,渣土車離場前沖洗輪胎(沖洗時間≥3 分鐘)。
破碎作業(yè)區(qū)搭建 2 米高圍擋,內(nèi)部鋪設(shè)防塵網(wǎng),每日施工后灑水清掃。
噪聲與振動控制:
夜間(22:00-6:00)禁止使用液壓破碎設(shè)備,切割作業(yè)噪聲≤85dB(距聲源 1 米處測量)。
對周邊居民樓(距離<50 米),安裝臨時隔音板(隔聲量≥25dB)。
泥漿處理:
切割污水經(jīng)三級沉淀池(尺寸 5m×3m×2m)沉淀 4 小時后,上清液循環(huán)用于降塵,底泥脫水至含水率<60% 后外運填埋。
五、特殊情況處理
遇到不明障礙物:
切割過程中發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)存在異常硬物(如廢棄樁頭、鋼構(gòu)件),立即停機,采用探孔雷達定位后,人工鑿除周邊混凝土再繼續(xù)切割。
突發(fā)漏水:
若拆除時破壞地下水管,立即用速凝砂漿封堵漏點,同時通知供水部門停水,設(shè)置導(dǎo)流溝將水引至臨時沉淀池。
混凝土強度超預(yù)期:
當(dāng)繩鋸切割效率低于 0.5m2/h 時,檢查金剛石串珠磨損情況(磨損>30% 需更換),或調(diào)整切割速度(從 20m/min 降至 15m/min),避免電機過載。
六、驗收與恢復(fù)
拆除驗收:
檢查箱涵結(jié)構(gòu)是否拆除至設(shè)計標(biāo)高(誤差 ±50mm),基底無殘留混凝土塊、鋼筋頭,由監(jiān)理單位現(xiàn)場簽認(rèn)。
基坑回填:
采用級配砂石(碎石:砂 = 3:7)分層回填,每層厚度≤300mm,壓實度≥95%(道路下方)或 90%(非道路區(qū)域),回填至設(shè)計標(biāo)高后,恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)層(如水泥穩(wěn)定碎石 + 瀝青面層)。
總結(jié)
地下箱涵拆除切割需針對其閉合框架結(jié)構(gòu)、排水功能及周邊市政設(shè)施的復(fù)雜性,重點把控臨時支撐、排水導(dǎo)改、管線保護及有限空間安全。通過 “精準(zhǔn)切割、分區(qū)拆除、動態(tài)監(jiān)測”,確保市政改造工程的安全性、高效性與環(huán)保性。建議施工前組織設(shè)計、管線、交通等多部門聯(lián)合交底,全程采用 BIM 技術(shù)模擬拆除流程,提前預(yù)判風(fēng)險點并制定專項對策。