上跨铁路立交桥旧桥拆除应用技术

上跨铁路立交桥旧桥拆除应用技术

陈秋云

柳州市和平路 138号，中铁二十五局集团第四工程有限公司， 545000

摘 要：一条铁路线路建设时，因地方交通需要，会同步建设有很多座上跨铁路立交桥，随着铁路运营时间越久，部分上跨立交桥因种种原因需要进行拆除。如何在不影响火车运营、确保铁路线路安全条件下对上跨立交桥进行拆除作业，成为了行业研究的重点。结合具体实例，对上跨电气化铁路旧桥拆除施工方法进行了介绍，提出了绳锯、汽车吊在旧桥拆除过程中的应用，达到了保证施工速度和施工人员安全的效果，确保了铁路营业线施工安全。

关键词：上跨铁路立交桥 旧桥拆除 绳锯 铁路营业线施工

0引言

过去几十年，我们铁路建设飞速发展，在解决公路、铁路平交问题时，大量采用了简支梁公路桥上跨铁路。 这些公路跨线桥在使用几十年后,因地方经济高速发展，上跨公路桥梁在桥面宽度、桥梁承载等方面已不满足现代交通运输发展的需要。上跨公路桥梁的“升级改造”势在必行。繁忙的铁路线不像公路、市政道路那样长时间封闭交通进行施工，Ⅰ级铁路、高速铁路等骨干作用的铁路线路只能利用“天窗”时间点或封锁时间点进行施工，每次只有六十～九十分钟的施工时间，且每周最多能安排施工三～四个施工计划，给拆除旧桥施工提出了全新的课题。

1工程简介

马坡至陆川公路一级改造上跨黎湛铁路工程 ，中心线与黎湛线斜交 ,原马坡至陆川二级公路既有黄泥峡桥上跨黎湛铁路 ,公路在铁路里程K173+370处上跨黎湛线铁路，因本桥桥面宽度不足及承载力小，严重影响地方交通，拟新建上跨铁路桥梁，需拆除本桥。该桥路跨越黎湛铁线2股道，第一跨桥下铁路为电气化铁路，桥梁底为高压电力接触网线，空心板板底距离接触网承力索距离为1m，1号墩距离下行线线路中线7.5m。黎湛铁路为双线，国铁Ⅰ级干线，P60轨无缝线路，电气化铁路。施工地段受供电设备影响，接触线工作支悬挂点距轨面连线高度一般为6.0m ，既有桥跨下黎湛铁路上下行线间距为4.2m ，黄泥峡桥处轨面标高112.90m。

图1上跨黎湛铁路平
面布置图黄泥峡立交桥平面布置图

图
2上跨黎湛铁路平面布置图黄泥峡立交桥立面图

2拆除旧桥的特点及难点

特点之一：既有老桥上跨电气化铁路营业线，桥面及桥墩距离铁路设备较近，拆除桥梁时机械施工和吊装作业有侵入铁路限界的危险，破除的结构物有坠落入铁路损害设备的危险，安全压力大。

特点之二：梁体吊装及防撞墙、防抛网、桥墩等拆除均要在Ⅲ级封锁、供电垂（V）停点内进行施工，工程量大，现场空间有限，工期紧。

特点之三：桥梁上防撞墙与梁之间连接、梁片与梁片之间铰接成整体结构，盖梁桥墩为整体结构，如何拆除钢筋混凝土结构、如何将拆除下来的钢筋混凝土块吊运出现场是本项目的重难点。

综合以上情况，工程施工控制的难点在于：在保证铁路运营行车安全和人身安全的前提下，做好既有线的安全防护措施，采取可靠措施确保钢筋混凝土结构拆除和吊运施工安全，按期完成施工任务。

3施工方案

3.1桥梁结构分块方案及大型吊车机械选用

1、荷载重量

根据设计图计算20米空心板每片的重量为32.35t，每片空心板板顶的桥面混凝土重量为9t，单片吊拆梁板总重为：32.35+9=41.35t；边梁每片边梁上的20mSS级防撞墙重量为21.683t。盖梁重量为98.4t，单根墩柱重量为27.6t。

2、混凝土分块方案

根据桥梁结构特点，尽量分块均匀，使分块后余下结构能保持平衡，主要分块方案如下：

将梁片与防撞墙之间连接切割，将梁片与梁片之间铰缝切割，一次性吊装单片梁片，重41.35t。将盖梁结构使用绳锯切割成小块，盖梁切割成三块、单块重量32.8t。墩柱为一个结构、单块重量27.6t。

3、吊车机械选用

根据现场场条件进行吊车吊装位置布置，吊车吊装梁片时，最大的水平距离是20米；吊车吊装盖梁混凝土块时，最大的水平距离是30米。根据吊车起重性能，采用350t汽车吊吊移，才能保证起吊安全。

4、钢筋混凝土拆除工艺选用

既有上跨电气化铁路营业线混凝土拆除施工，破除的结构物不能坠落入铁路损害设备，拆除混凝土施工要在Ⅲ级封锁、供电垂（V）停点内进行施工，现场空间有限，封锁施工时间短，施工工期紧等特点。大型机械破除拆除施工、爆破施工等方法影响铁路设备安全，灌入膨胀剂无声爆破拆除或人工用风镐一块块打碎混凝土拆除施工时间久、效率低且梁片拆除时会导致梁体坠落入铁路。主要适用方法为使用砂轮切割机切断防抛网与立柱的焊接点，绳锯割离防撞墙，盘踞分离桥面，绳锯分块盖梁，绳锯割离墩柱方法。

吊除盖梁、墩柱水平距离示意图

3.2施工步骤及工艺流程

（1）根据本工程特点及现场的地形，施工分为以下几个步骤：

先期开通使用新建半幅桥梁，通过交通运输管理部门发布公告，封桥改路；旧桥大里程端路基未施工，不影响吊车摆设。

第一步：施工准备，既有老桥桥台两端进行围挡封闭，设置混凝土防撞墩，现场树立标牌进行交通导流。

第二步：拆除防抛网。邻跨栅栏外距离接触网回流线5米以外采用B2类邻近监控计划施工拆除，既有线跨按Ⅲ级封锁施工、供电垂（V）停点内拆除。

第三步：割除防撞墙。邻跨栅栏外距离接触网回流线5米以外采用按B2类近监控计划施工割除，既有线跨按Ⅲ级封锁施工、供电垂（V）停点内割除。

第四步：分离空心板梁。

第五步：吊机吊除空心板梁。相邻跨按Ⅲ级封锁施工、供电垂停点内吊除，既有线跨II级封锁施工、供电垂停点内吊除，运梁炮车运至空旷地破除解体。

第六步：混凝土桥墩墩柱及盖梁切割吊拆，混凝土渣块外运。

（2）施工工艺流程如下：

施工准备及老桥围挡封闭→拆除防抛网→绳锯割除防撞墙→盘锯分离桥面系→桥面空心板铰缝切割→空心板取芯钻吊装孔→空心板封锁点吊拆→盖梁拆除→桥墩破除→混凝土渣块外运。

3.3施工方案

第一步、向铁路部门报批施工计划，铁路设备保护

提前与南宁供电段玉林供电车间做好协调工作，提报施工计划在拆桥吊梁前期，防抛网、防撞墙、铰缝拆除防止对接触网设备脏污，作业开始对接触网的回流线、承力索用PVC管套住防止被碎料刮伤、污染，绝缘子用棉被包裹进行保护，作业结束前必须把PVC管、包裹的棉被拆除，且用PVC管事项需由施工单位聘请有接触网施工资质专业队伍进行安装（拆除）完成。

第二步、驻站防护人员就位 ，现场营业线防护措施齐全

由于黄泥峡桥第二跨跨越黎湛铁路上下行两股道。为了在拆除时不影响铁路的安全运营，防止拆除时零碎物质及空心板梁掉落，则在拆除黄泥峡桥1#跨，需办理III级封锁+供电垂(V)停施工计划，其余需办理邻近营业线施工计划，安排驻站联络员在米场站驻站，现场安排防护人员防护。

第三步、拆除既有桥梁防抛网

防抛网拆除：跨既有铁路桥跨在III级封锁+供电垂停点内，每侧从两端向中间进行逐次拆除，拆除时，先用倒链将栏杆拉在内侧路面上，防止栏杆坠落桥下，然后用液压剪将防抛网立柱固定螺栓剪断，用砂轮切割机切断每片防抛网与立柱的焊接点，收紧倒链，将栏杆拉倒在内侧路面上，依次将所有栏杆拆除，装车运走。

第四步、割除、吊离防撞墙

防撞墙拆除；首先拆除位于铁路线路上空的一跨防撞墙，拆除之前利用角钢焊接一个三脚架形式，固定在护栏外侧，与护栏密贴。角钢与护栏之间采用竹胶板隔离并固定在角钢上,形成隔离的防护措施，以免护栏拆除时坠落混凝土至线路钢轨上。施工时车站设驻站联络员，现场设安全防护员，做好安全防护工作。Ⅲ级施工计划下达后，根据计划时间驻站联络员和防护人员提前就位，一台ZLJ5840JQAY-350t汽车吊提前到达旧桥马坡端摆设好，待封锁点启动后开始施工，分两次吊除，首先使用绳锯进行割离防撞墙，切割时要大量用水冷却，在桥面两侧设置止水带引流，出水端远离接触网，并注意切割方向必须沿桥面下坡方向进行，防止施工水流到接触网上。割离之前在距离防撞墙两端1.5m的位置，采用混凝土钻芯机从距顶面三分之一处钻取直径10cm的孔，使用钢丝绳穿过钻孔吊住防撞墙。割离时桥梁下方的线路内做好防护，待一侧防撞墙割离后及时清除掉落在线路内掉落的砼碎碴，以免影响列车运行。一侧防撞墙割离后使用ZLJ5840JQAY-350t汽车吊吊离至运输车上，运至指定临时存放地点等待破除。重复上述步骤拆除一跨另一侧防撞墙。二跨防撞墙在铁路线路防护栅栏外，距离接触网线索5米以外，按B2类邻近监控计划施工拆除二跨防撞墙，具体步骤与一跨拆除相同，由于二跨位于一处乡道上方，施工时在前后两侧30m处各安排专人防护，设置警示标牌，禁止行人与车辆在2#跨作业时通过桥底。

第五步、盘踞分离桥面

铰缝拆除：一跨位于铁路线路上方，其铰缝割除时在Ⅲ级封锁停电点内进行施工，二跨临近既有线，位于铁路线外，距离接触网线索5米以外，实行按B2类邻近监控计划施工。提前将桥墩处梁端头的桥面系铺装混凝土凿开（宽度50cm），施工计划下达后，驻站联络员和防护人员提前就位，伸缩缝拆除先用风镐凿开桥面混凝土，其中与桥台及梁板钢筋连接部分用气割割断。找出每片板与板之间的铰缝位置，两头拉直线放线，在桥面上用红油漆划线做标记，标示每道铰缝的具体位置，由于铰缝之间最窄宽度才10cm，选择用碟片式切割机切割铰缝联结。绞缝厚度0.9m，分两次切割，第一次切割深度约0.6m，实行B2类施工，第二次彻底分离，实现III级封锁+供电垂停点内施工。切割时要大量用水冷却，在桥面两侧设置止水带引流，并注意切割方向必须沿桥面下坡方向进行，旧桥一跨位于铁路线路上方。根据梁体吊拆计划，提前切割，切忌一次性全部切割。

钻芯取吊装孔：在距离板端1.5m的位置，采用混凝土钻芯机从铰缝处钻取直径10cm的孔，每道铰缝钻取4个，作为吊装时安穿钢丝绳用，吊梁钢丝绳从吊孔内穿过并兜住梁底。

第六步、拆除既有桥空心板

吊拆1#跨空心板（马坡端）：首先组装好一台ZLJ5840JQAY-350t汽车吊，在封锁开始之前置于桥梁马坡端等待，并做好准备工作。

拆除空心板按从两边至中间依次对称拆除，钢丝绳与混凝土接触面之间垫放橡胶垫，防止钢丝绳受损断裂。先拆除运梁拖车就位在既有桥一端路基上。吊机缓慢平衡地将空心板吊至运梁拖车上，梁片装上炮车后直接运走，运至临时梁场存放点，用炮机解体破碎。根据施工计划，每天拆除3片，当天拆除的梁片立即运走。2#跨（陆川端）空心板重复以上步骤，注意2#跨梁底靠桥台有3m宽水泥路村道一条，施工时在前后两侧30m处各安排专人防护，设置警示标牌，禁止行人与车辆在2#跨拆桥作业时通过桥底。

吊除空心板梁示意图

第七步、拆除既有盖梁、桥墩

1#桥墩墩身外缘距铁路中心线最小距离7.5m，接触网支柱距离墩身最小距离3.5m，如下图所示，盖梁和墩柱拆除前应在墩柱四周紧贴墩柱搭设钢管支架，作为工作平台，墩柱每切除一定的高度，作业平台下降一定的高度，以方便施工人员操作。平台四周应搭设高于盖梁的防护带，挂设防护网，防止盖梁和墩柱拆除时溅落的混凝土碎块影响既有线行车安全。用腕口支架在盖梁的底部搭设一个施工作业平台，平台的面积比盖梁尺寸向桥台侧大1.5m，作业平台的四周设高为1.2m的安全护栏。作业平台按盖梁的高度和尺寸用碗口支架满堂搭设，搭设的宽度按要求进行，支架上部采用5cm×10cm的方木搭设，在方木上面用2cm的木板铺平。

盖梁尺寸为150cm(宽)*150cm(高)*17.78cm（长），C40钢筋混凝土容重取2.5t/m3，则每片盖梁重：1.5*1.5*17.5*2.5=98.4t；根据墩柱布置情况分析盖梁受力，选择将盖梁沿长度方向竖直切割平分成3段吊拆，用混凝土切割机将盖梁与墩柱水平切割分离，每段重32.8t，用混凝土取芯钻孔机顺桥向钻取2个直径φ100mm的孔，穿钢丝绳用。立柱在拆除前先围绕其周围搭设施工支架，在支架的顶部搭设作业平台，平台紧靠立柱。墩柱直径φ1250mm，墩柱拆除使用切割机将墩柱从底部割除，用混凝土取芯钻孔机在距顶部1.0m钻取1个直径φ100mm的孔，则每节重量为：（1.25/2）2*3.1415*9*2.5=27.6t，使用吊车一次吊离。

黄泥峡桥墩柱拆除支架搭设示意图

4施工要点

4.1确保既有线行车安全和施工安全要点

严格按《铁路技术管理规程》和《普速铁路工务安全规则》（铁总运【2014】272号）设置施工安全防护。防护人员由经过专业培训、考试合格的职工担任。施工中，经常监视线路、通信、信号等既有设施处于完好状态，发现异常立即停工处理。施工地段既有线设备发生损坏时，立即通知设备管理单位，及时组织抢修，尽快恢复正常使用。

既有线上施工按建筑接近限界，施工中搭设脚手架、堆放工程材料或机具设备等，一律不得侵入建筑接近限界和电气化安全限界。

施工期间派驻站联络员与车站进行联系，驻站联络员应及时准确地将列车运行情况通知工地防护员及施工负责人；当发出停工命令时，施工人员应立即撤除妨碍行车的一切障碍，现场机械和人员停止一切作业。

起重机不能满负荷吊装作业，混凝土绳锯作业时按方案要求进行混凝土切割，构件吊装应按规定的吊装工艺和程序进行，未经计算和采取可靠的技术措施，不得随意改变或顿倒工艺程序安装结构构件。

4.2确保时间节点要点

需制定好每个封锁点的施工计划，每个封锁计划需详细计算混凝土切割时间，吊车等大型机械进出场和安装就位时间、整个装吊过程（包括吊砼、移砼、落砼）时间等，每个施工步骤都详细到分钟，按正常的施工计划并预留20分钟以上时间机动时间做为封锁计划时间。当施工过程中某个步骤使用时间超时，要及时分析原因，采取有效措施避免封锁点内无法完成施工任务，一但出现施工超时迹象，及时与车站调度联系是否可以延长封锁时间，当确定时间不够又不能延长施工时间时，及时终止施工计划，做好临时结构加固，等待下次施工封锁计划点。

5结语

上跨既有铁路线路的旧桥拆除施工，是一项环境复杂、技术难度大、施工风险高的工程，每天施工计划时间短，无法采用爆破或破碎进行处理。因地制宜采用通过搭设安全防护措施，采用绳锯切割桥梁混凝土结构分成小块段、混凝土钻孔穿钢丝绳、使用汽车吊吊离混凝土的方法拆除，时间易于把控，安全、环保、经济，是一种行之有效的上跨铁路旧桥拆除技术。实践证明针对本工程施工采取的方案措施是行之有效的，值得实施采用。

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