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[关键词]加层改造 建筑 结构
我国是一个人口大国,拥有大量的工业和民用建筑。随着国民经济的飞速发展,许多建筑物受当时的规范、技术水平、经济条件等各种因素的制约,在建筑功能的完善程度和建筑结构的形式、装饰方面已不能满足要求。将这批建筑全部拆掉重建,国家财力将难以承受。如果采用房屋加层的方法改造原有建筑中结构质量较好的,就能达到经济、适用、快捷的建房目标。
一、加层改造具有的优点
1、原有房屋一般多在地理位置较好、交通便捷、生活供应配套较完善的地区,改造这里的房屋不需征地,建筑面积又能成倍增加,节约征地费用和配套费用。
2、在旧房屋上加层改造,旧房与周围建筑物的间距可维持现状,不影响该区域正常的生活环境。
3、在加层改造的过程中,通过合理调整原有建筑的平面和立面格局,扩建各种配套设施,达到调整使用、美化环境的要求。
4、建设周期短、投资小、见效快。
二、加层改造的对象和可行性分析
加层改造目的主要是节约投资,短期收效快。在选择改造对象时,更应着重于其安全设计。满足下列条件的房屋均可进行改造:(1)经综合技术经济分析,增层改造房屋的造价低于新建房屋造价。(2)房屋结构状态良好,未因基础不均匀下沉、地震和其他人为因素引起裂缝。(3)加层改造后房屋高度、进深加大,应基本满足房屋对日照的需求(但对房屋间距的要求根据实际情况可适当比新建筑物要求放宽)。
三、工程实例
加层改造房屋是新旧房屋的结合,既不同于新建房屋也不同于旧有房屋,既有新建房屋特点又有新建旧有房屋的特点,所以必须根据实际情况运用抗震鉴定和抗震设计规范进行加层房屋的设计。
本文以厦门华侨大厦扩建工程为例,讲述加层改造设计前后涉及到多方面的工作。
(一)原有建筑概况及加层要求
五层框架结构,独立基础,空心板楼面;建成约十五年,使用正常。欲加一层大空间作会议室。原有楼梯已上屋面,不必另加楼梯。
(二)原有建筑鉴定
根据国家规范对原图纸进行复查计算,设计安全,构造合理;经现场目测检查,房屋结构状态良好,未因基础不均匀下沉、地震和其他人为因素引起裂缝。
(三)加层设计
通过对原有结构分析并计算,考虑到正常使用约十五年,地基的固结沉降和建筑物自重引起的沉降已经相当稳定,加层不会对原有建筑的基础安全及使用造成影响。
(1)为尽量减少原屋面的结构自重,将屋面保温层等建筑装饰部分敲除,采用方便找平的木地板装修,作为会议室的地面。
(2)在纵横墙上新增圈梁,既可作为加层部分的传力构件,又增加了结构的整体性。
(3)采用植筋技术加高框架柱,使框架柱和圈梁与原结构协同工作。
(4)为了少增加结构的重量,部分墙体采用承重空心砖,屋面采用钢结构屋面。
(四)加层结构选型及施工工艺
(1)加层设计前,设计人员应对原有结构作充分的现场调查,搜集图纸等有关资料;与建筑设计专业人员密切协调,做到结构选型不妨碍建筑功能、尽可能减少重量、保证安全。
(2)加层结构类型的选定应仔细,否则新旧结构不协调,会造成整体性不够或抗震能力不足。
(3)对构件的设计要充分考虑到施工方便和施工可能产生的缺陷;还要加强对每个施工工序的验收,这样既能发现设计之前未能考虑到的问题,又能起到施工监督作用。
(4)图纸表达应详细准确。加层具有施工的特殊性,因为加层工作既有新构件的制作,又有对原有结构的加固处理。
(5)在工程中,框架柱的加高采用了植筋技术。这是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋,已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。当加层部分仍采用框架时,上下框架柱应对齐,将原结构框架柱顶凿开,接长钢筋后再浇筑增层部分的框架柱混凝土。在新旧结构交接处,亦即原屋面高度处宜现浇截面较高的转换梁,以确保新旧结构在加层处有可靠的传递,并增强节点的抵抗能力。
(6)为了减少结构的自重,屋面采用钢结构屋面。由专业的钢结构设计单位设计,专业的钢结构厂家生产,专业队伍现场安装,既安全,又提高了效率。
(五)工程总结
在整个加层改造工程施工前,必须拆除所以墙体,设备,和屋面保温层。这样可以减轻结构自身重力。我们的设计思想是拆除保温层一卸载一柱加高一加层一钢结构屋盖安装。
通过此项工程,我们在加层加固方面做了一些有益的探索。总结混凝土结构加层加固,得出一些看法:
1、加层工程必须仔细核算原有建筑物的地基,主体结构才能实施。
2、旧有建筑物,通过先进的设计计算理论,有效地改变力的传递体系,减轻结构自重,采用轻质高强材料可以为加层创造实施的可能性。
3、在混凝土结构加固工程中,尽可能使新增结构和原混凝土结构融为一体,共同发挥作用。
4、结构的保护性拆除是改造工程的难点,风险极大,需要反复斟酌设计和施工方案,综合运用现场一切手段,如动态监测、临时支撑等技术措施,避免突然加载和卸荷冲击结构。
四、结束语
房屋加层改造涉及面广,原建筑物建造时间长、变化多、情况复杂,要做到适用、经济、快捷难度很大,目前还没有专门的加层设计法令性规定,因此设计前要广泛收集资料、现场调查,认真分析资料,确定合理的建筑方案和结构方案。
参考文献:
[1]建筑结构裂缝及加层加固疑难问题的处理,中国建筑工业出版社,2006
一、*年上半年主要工作回顾
(一)工作完成情况
1、今年我局负责管理的工程项目共计63(含续建项目),其中开展前期工作项目数39项,建设项目共24项(包括去年接转工程15项、今年新开工工程9项;目前5个项目已完工),上半年完成工程投资约6000万元,截至6月20日,累计支付工程款约1.5亿元,工程质量合格率达100%,没有发生任何重大的质量安全事故。
2、招投标工作方面,上半年开展公开招标项目32项,已完成公开招标工程16项(包含施工、监理、设计、勘察等招标),16项公开招标工作目前正在进行,上半年工程应公开招标投标率均达100%,公开招标工程下浮总金额共计3821833.33元,平均下浮点数19.27%。
3、工程预结算方面:完成预算工作9项,审定造价11201.15万元。完成工程结算55项,审定金额共计37521.08543万元。其中审计局审定项目27项,审定金额36655.06091万元,核减额4736.098426万元;造价站审定项目28项,审定金额866.547633元,核减额171.521724万元。
4、合同签订方面:共签订合同245份,合同金额为7498.556853万元。其中施工合同30份,监理合同10份,设计合同12个,施工合同16个监理合同11个,勘察测量合同11个,环评合同2个,施工招标14个,监理招标3个,施工图审查合同4个。
5、政府投资项目清理工作方面
(1)完成行政文化中心、东部人力资源市场、市民广场办窗口工程、*坳工业区搬迁用地平整场地工程、大梅沙片区市政道路-外环线、城市雕塑及环境艺术、梧桐山恩上水库上山公路修整工程、*成坑高科技路、大梅沙输电工程、大梅沙污水处理系统、大梅沙防洪工程、大梅沙月光花园、大梅沙同富裕路、迎宾路工程、*临时扣车场、市民广场、三洲田10kv架空线工程、保税区厂房及宿舍立面改造、*人行天桥、门诊楼扩建及病房装修等19项竣工决算编制及送审工作,其中9项区已经区审计局审计出具审计报告,另外10项正在区审计局审计。
(2)已申请东部人力资源市场、市民广场办窗口工程、林园小学的追加计划。
(3)已向区财政局上报智能系统、临时通道、*坳工业区搬迁用地平整场地工程、大梅沙片区市政道路—外环线、城市雕塑及环境艺术、*成坑高新科技路、大梅沙输电工程等项目的财务决算批复材料。
6、完成工务局成立以来固定资产清查及登记,对原基建办及土地开发中心的资产部分历史遗留问题做了负责任的清理及完善。
7、用好政府雇员指标,已完成4名雇员招聘,进一步充实了专业技术人员队伍。
8、规范及完善我局的各种规章及内部管理,从*年5月份起按月制定工作计划责任分解表、工程款项支付时限流程表、施工合同签订审批权时限流程表。
(二)工程项目实施情况
1、城市基础设施建设方面
(1)*区污水系统完善改造工程划分为应急截污和完全分流制改造二个阶段实施。
①应急截污工程包括沙头角11片区(马庙街、东湾、叶屋、水库、暗径村、梧桐路北新开发区、太平洋工业区、园墩头、公园路、*路、沙头角东片区)污水管网改造,*污水泵站改造,大梅沙2#泵站外部污水管网改造及*片区雨污水管道改造、沙头角A、B片区临时污水改造工程、*坳B区及大小梅沙片区的临时污水改造等工程,管道改造总长约27公里。工程于*年开工,目前截污工程已全部完工。
②*区污水系统完善改造近期工程(完全分流制改造之一):包括圆墩头及叶屋北片区、公园北片区、*片区、*花园片区、*片区、*片区、*大厦片区共七个片区的雨污水系统完善改造。工程于*年2月开工,目前已完成公园北片区的施工,完成*社区的雨水管制作。
③对于不具备截污条件的片区首先实施分流制改造的远期工程已完成5个标段的监理招标工作。施工招标工作正在进行,预算已送区审计局审核,待确定标底后即可完成施工招投标工作。
(2)天桥项目情况
①*四村人行天桥工程:于*年2月开工,因村委修改,规划重新调整,*年8月重新开工;*月6月15日竣工验收。
②官上路—叶屋西街人行天桥:于*年3月开工,后因地下管线复杂,设计重新调整,*年11月重新开工。目前已完成钢箱梁和钢梯道制作安装,完成总工程量的90%。
(3)燃气工程
燃气管道总长约1.4公里,目前已完成4700米敷设。
①*区天燃气配套管网工?蹋河?*年5月开工,目前道桥及交警审批手续正在办理,永安路、洪安路已完成(共约1100米),*路完成约600米,明珠道完成约1000米。
②*道市政燃气工程:包括永安路口至沿港路燃气管道总长约2408米;工程在*年6月底开工建设,计划在*年8月25日前完工。
③沿港路—*道市政燃气管道工程:目前,*道西段(管道总长约2000米)已完工;*道东段管道(共约1700余米)正进行铺设,计划在*年8月25日前完工。
2、公用设施建设方面
(1)*区综合体育馆工程:该工程为2011年大运会比赛场馆,属于市区重点工程,目前已完成设计方案工作,并经区政府协调规划部门,取得规划设计要点,现根据规划设计要点中关于限高和退红线要求进一步完善设计方案。工程勘察已完成招投标工作,在设计院勘察要求后即可进场勘探。
(2)*区人民医院新住院大楼:于*年5月16日正式开工,*年11月16日主体封顶,目前工程已进入室内装修阶段:内隔墙砌筑完毕,15层以下室内抹灰完成;门窗安装安装完成70%;电梯安装进行;室外幕墙龙骨安装完成85%、次龙骨安装完成50%;外墙氟碳涂料施工完成80%。工程门诊楼和住院楼幕墙已完成工程招投标工作。大堂、门厅工程预算算已送区审计局审核,待标底审出后即可进行工程开标工作。
(3)工青妇活动中心办公大楼:于*年6月18日正式开工,目前工程已封顶,内、外墙体砌筑完毕。工程外装饰工程和钢结构工程正进行招投标工作,预算已送区审计局审核,待标底审出后即可进行工程开标工作。
(4)盐港医院(二期)外科住院大楼:于*年9月开工,主楼已竣工验收;目前供气系统、太阳能设备安装进行;手术室装修完成40%,计划在*年10月份前完成;手术部、产房、ICU配套设备正进行招标采购;大楼二次装修计划在*年10月份前完成并投入使用。盐港医院南北片区连通工程内容为连通盐港医院一期、二期大楼的钢筋混凝土人行天桥及配套安装工程,于*年8月开工,目前除电梯未进场安装外,其它基本完工。
(5)沙头角湾景观栈道工程:于*年2月5日施工单位进场,因边防施工协调及海上施工报批手续问题,至6月初完成报批后正式开展施工,工程于*年2月9日竣工验收。
3、边坡治理方面
⑴东湾石场局部边坡治理工程:于*年6月开工,目前工程基本完工。
⑵大梅沙半山截洪沟西端边坡治理工程:于*年7月开工,目前完成总工程量的85%。
⑶*坳二线公路边坡治理工程:于*年7月开工,目前工程完成总工程量的85%。
(4)阳光安置区工程:于*年12?驴ぃ髀ビ?*年2月竣工验收,目前室外工程已完工。
5、其它项目建设情况
(1)廉租房二期工程:工程已完成招投标工作,目前,用地植被清除完毕,正进行土方开挖及边坡修理;计划在*年12月25日前竣工验收。
(2)奥克微—看守所片区市政配套工程:于*年3月开工,目前已完成路基土石方回填,排水管道、电缆沟、通信管道完成,泵站水池完成,给水管道安装1500米。预计在*年7月初完成供电、*年7月中旬完成供水。
(3)深华石场道路、场地平整工程:于*年10月开工,目前已完成总工程量的85%。
(4)中英街古塔公园周边道路工程:于*年3月开工,目前已完成总工程量的70%。
(5)街景改造防水补漏工程:于*年4月开工,目前已完成总工程量的80%(完成84份回访表的工作内容)。
(6)恩上水库维修专用道工程:于*年1月开工,*年2月完工。
(7)大百汇新技术工业园10KV外线工程:于*年6月开工、10KV备用电源工程于*年6月开工、预计*年7月完工。
(8)*三、四村和西山吓村整体搬迁安置区道路工程:已完成道路勘探工作,现正开始设计工作。
(三)全面推进小型工程招投标工作,进一步完善公开、公平、公正的竞争制度,严把市场准入关。
招投标工作是建设工程中重要和受关注度最高的工作,因为它直接影响到工程实施质量的好坏和工程能否顺利完工。在招投标过程中,我局严格执行《*经济特区建设工程施工招标投标条例》,对200万元以上的项目,在市交易服务中心招标公告;对于工程造价在200万元以下30万以上的小型建设工程,严格执行*年10月*区制订的《*区小型建设工程施工招标投标管理办法》,进行施工招标;30万元以下的,采用直接发包,规范发包程序,确保招标工作的公开、公正、公平和透明。上半年工程应公开招标投标率均达100%,公开招标工程下浮总金额共计3821833.33元,平均下浮点数19.27%。通过招投标公开,有效地降低了工程成本。
(四)加强预结算工作管理力度,提高效率,解决历史遗留问题,严格控制造价。
上半年我局加快预结算审核工作的进度及加强预结算工作的管理,多次与中介机构沟通,要求中介机构严格按照有关规则、定额标准进行审核,实事求是。并实施区计划局、区审计局下达的《关于加强对工程造价咨询机构参与政府投资项目审计相关业务质量监督的通知》的有关规定,从工程审核的核减率上加强对造价咨询机构及工程造价工作的管理。同时,加强了与区审计局的横向联系,及时解决工程结算审核过程中出现的问题,特别是一些历史遗留问题等。严格结算程序,从制度上完善预结算工作。项目结算一般要经过监理审核,我局制定了由现场工程师审核,预算合同部工作人员初审,造价咨询公司初审及审计部门终审等五个环节。同时,对于结算资料的收集归档也严格按照审计部门及档案部门的要求进行,及时做好整理、归档、分类、编目,清理积压档案,做到管理规范、利用方便。
(五)工程管理更加科学规范,理顺关系,使施工、监理、建设形成三方合力,使施工管理的各个环节均得以加强。
建设单位与施工、监理单位的关系,既是监督和管理的关系,同时又必须彼此信任、通力合作,为实现高质量、高速度完成建设任务这一共同目标而努力。上半年以来,我局进一步理顺关系,在内部加强管理、落实责任的同时,简化了审批手续,确保施工单位能够及时取得工程进度款,提高工作效率。
1、严把质?抗亍R皇?通过反复论证、优化设计方案,确保工程质量;二是在施工中每一环节、细节上用心,狠抓质量,减少质量通病;三是齐心协力、克服现场困难,保质保量完成工程任务。
如沙头角湾景观栈道工程栈道总长2.5公里,为了慎重起见,我们没有一开始就按原设计进行大面积施工,而是先按原设计做了一段100米长的试验段。就试验段的现有效果多次组织设计、监理进行现场研讨,如栏杆、扶手的做法或铺地材料的优化设计问题,有时甚至是为了装6千多平方的绿化面积、景色更怡人。建成后的景观栈道成为了沙头角湾一道亮丽的风景线,得到了大家的满意和认可。
如人民医院新住院部大楼工程空调室外机的放置问题,我们利用假日休息时间,组织了设计、监理、空调厂家、医院等人员到现场进行放置方案的多番比较,尽量避免空调室外机对景观阳台空间的破坏,并综合考虑了空调冷量、节约使用空间、经济美观等因素,初步确定了该空调室外机的放置方案。
2、确保工程进度关。在现场管理过程中,一是对施工中出现的技术问题进行反复论证,优化设计、施工方案,尽可能的缩短工期;二是联合施工、监理单位对工程进度进行精心组织、安排,尽可能的缩短工期;三是对施工过程中出现的问题及时进行协调解决,确保工程顺利开展。
区政府*年“民生实事”之一的廉租房二期工程,要求在*年12月25日前竣工交付使用,工程任务重、时间紧!在*年4月29日上午确定中标单位后,我局当天组织施工、监理等进行了现场踏勘;*年5月1日,在施工单位进场作场地植被清除准备工作时,因征地的青苗补偿问题未得到解决的村民对此进行了阻止,了解情况后,我局领导马上指示:“一定要做好村民的思想工作,确保工程顺利开展!同时要保证村民们的合法利益!”*年5月2日上午,我局立即组织了沙头角街道办以及村委负责人到现场,耐心细致地对村民做了思想工作,晓之以理、动之以情,终于取到了村民们的支持与配合,使施工工作得以顺利开展。同日,我们会同村民对场地的青苗进行了清点、统计、确认,并在节后及时联系了区住宅局协调青苗赔偿问题,保证了村民们的合法利益。
3、严把设计变更、现场签证关,控制工程造价。在控制工程造价、节约工程投资方面,一是对施工方案进行反复论证,优化设计,尽可能的采用造价低、节约工期的优化方案;二是对部分既无定额又无信息价指导的材料设备,采取了市场询价的方式;三是严把设计变更及现场签证关,对于必要的、合理的设计变更或设计漏项,严格执行先向审计报批再执行的原则。对于现场签证项目,现场人员更要亲自到现场核实,并及时给予签证。但对于其中一些不合理的项目则坚决不予签证。
如人民医院新住院部大楼工程,对工程的变更项目卫生间洁具等材料,我们在5月份组织了监理、审计等人员等进行了市场询价工作,尽量节约工程造价;为解决廉租房二期工程的施工用电,我们会同施工、监理在现场进行了多次踏勘,对电缆走向、供电方案进行了分析比较,并多次到供电部门协调了该工程的用电问题,最后在保证用电的容量及安全前提下,确定了施工用电方案,较施工单位最初的供电方案节省了约10万元。
(六)坚持以廉政建设为保障,完善监督约束机制,建设“阳光工程”。
我局一直高度重视党风廉政建设与反腐败斗争,从源头和制度上预防腐败问题。今年修编《*区工务局规章制度汇编》,其中包含了《工程合同管理办法》、《工程支付办法》、《现场签证管理办法》及《设计变更管理办法》等一系列工程管理及内部规章制度,进一步规范了工程管理人员的行为,使工程建设走上制度化、规范化的轨道;同时针对工程实施中最容易出现问题的薄弱环节,坚持做到“三个公开”:
一是工程招投?昵榭龉T诟飨钫型侗旯ぷ髦校颐茄细裰葱小?*经济特区建设工程施工招投投标条例》,对200万元以上的项目,在市交易服务中心招标公告;对于工程造价在200万元以下30万以上的小型建设工程,严格执行《*区小型建设工程施工招标投标管理办法》,进行施工招标;30万元以下的,采用直接发包,规范发包程序,确保招标工作的公开、公正、公平和透明。在进行公开招投标时,按规范程序严格把好投标单位资质关,对资质不合格、业绩、设备和信誉差的施工队不予参加投标,以确保工程质量。招投标结束后,我局在市交易中心公开招标项目、标底价、中标价、中标单位等情况,进行中标跟踪。通过招投标公开,有效地降低了工程成本。
二是工程增补情况公开。因工程需要或因设计等原因的工程变更,由工程部核实把关,进行现场签证,经局务会集体讨论,最后报区计、审计部门审批,以确保工程变更的规范化、制度化,实现工程成本控制,保障工程质量和工程进度,较好地促进了工程建设的“阳光作业”。
三是工程款项支付情况公开。我们严格按照《*区建筑工程事务局工程合同管理办法》做好基本建设资金的预算、控制、监督等工作,有效控制建设成本,提高投资效益。工程款支付每月定期报批,每月编制工程款支付情况报送局领导审阅。并由预算合同部在网上邻居FLP上予以公布,接受监督。
通过全面实行“三项公开”,完善了管理、监督机制,使工程建设的各项工作
(6)坚持以队伍建设为关键,全面提高管理水平,建设“满意工程”。
我们深深地认识到,城区建设定位高,投资大,要求严,责任重,必须从学习、思想、工作、作风等方面全面加强队伍建设,内强素质,外树形象,切实高质量、高效率地抓紧抓好施工组织实施,确保每项工程建设都让领导放心、群众满意。
一是抓思想建设,促认识提高。以“特区干部好作风”活动为契机,坚持把思想政治建设作为提高全体党员干部、工作人员素质的首要任务。深入开展?窘逃欢咸岣哒尉跷颍銮咳硇耐度氤鞘薪ㄉ璧脑鹑胃泻褪姑小?
二是抓作风建设,促效率提高。深入推进月度量化考核,局办公室加强检查督促,派专人每天不定时对各部室人员的工作纪律、文明办公和服务态度、考勤情况、挂牌情况等进行抽查,并进行记录,还把考核范围延伸到聘用人员,并将考核结果与聘用合同续签挂钩,从而激发全体人员的积极性。
三是严格执行《*市政府投资管理条例》及《*市*区政府投资项目建设管理暂行办法》,积极、主动与区监察部门联系,做好职务犯罪预防工作,严格要求局全体人员管好自己的“一双手”、“一张嘴”、坚决杜绝“吃拿卡要”行为,不得向施工单位指定或推荐材料供应商或分包商,不得接受单位或个人有目的的吃请。上半年没有发生一起干部、职员违法乱纪案件,有效地防止腐败现象的发生。
过去半年,我们为推进城市基础设施和重点工程建设做了大量工作,取得了一定成绩,但是,我们也清醒地认识到,工作中还存在一些问题。
1、前期工作,尤其是设计管理方面不够细致,往往是设计深度不够或是设计与现场实际情况不符,给工程实施带来了或大或小的困难和阻力。如:设计深度不够,导致预算漏项,增加预算的报批手续复杂且时间较长,直接影响施工进度。
2、与其他单位及相关职能部门的协调难问题。工程建设通常涉及建设局、审计局、城管局、农林水务局、规划局、国土局、交通警察局、供电局、质检站、道桥所、路灯所、水务集团、使用单位以及周边居民等,协调工作
Abstract: This paper mainly introduces the Chengdu-Emei section expansion and reconstruction project of Chengdu-Kunming railway, and the demolition measures of the existing pedestrian bridge influencing the new road station using cranes to lift and cut into blocks, and mainly expounds the existing bridge panel cutting, transport and beam reinforcement in the middle span business line, showing that measures taken in the construction are effective.
关键词: 跨铁路;人行天桥;拆除
Key words: cross railway;pedestrian bridge;demolition
中图分类号:U445.6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)07-0127-04
0 引言
随着铁路建设的快速发展,原配套的上跨人行天桥在净空、跨度等方面已无法满足行车要求,需拆旧建新。本文详细论述了上跨既有铁路天桥桥面板切割拆除、梁体加固、跨铁路上方梁体的吊拆等工艺方法,总结出一套经济合理、安全可靠、有利于现场施工的施工技术工艺,为今后类似工程提供借鉴。
1 工程概况
双福站人行天桥在成昆线K145+153处,由于成昆线双福站改建时新增股道从既有天桥1#墩位置穿越,需拆除既有天桥。因该天桥是当地村民的重要通道,不能中断,需在距既有天桥铁路大里程方向1.72m位置新建天桥,然后再拆除既有天桥。
既有天桥于1975年修建(现浇施工),位于深路堑内,与成昆线正交,跨成昆正线及双福站内既有2、3股道,桥跨布置19.21+19.14+19.12m,桥截面为U型槽,由2台、2墩组成,墩台编自成昆线下行方向由左向右依次编号。其中,既有1#墩,墩身侧面距既有1道线路中心距离为3.66m;既有2#墩,墩身侧面距既有3道中心距离为2.67m,梁底至轨面7.06m。(如图1)
既有人行天桥桥面由桥面板和边梁组成。其中,桥面为倒凹形板,长2.53m、宽1m、厚0.1m、重0.63t,每跨梁板20块,板与梁利用预埋件连成整体,并在板面设5cm铺装层;梁高2.04m、边墙厚0.3m、中部厚0.1m,边梁端部为L型梁,单片梁重30t(按2.7t/m3)。每片梁端部下有钢支座1个。桥墩为双柱方形墩,单根墩柱截面0.4×0.4m,柱间设横梁3道。
2 总体拆除方法
结合现场实际情况,本桥梁体拆除施工采用吊拆和分解切除两种方案,其中第一跨利用单汽车吊吊拆;第二跨(铁路上方)采用双汽车吊配合分片抬吊至既有线外侧;第三跨采用在梁底搭设满堂红脚手架支撑,梁体利用绳锯进行分解拆除。
首先,先拆除梁间的梁板,在拆除梁板过程中根据拆板进度逐次对梁体利用工字钢拉、顶加固,然后再分片吊、拆梁体。考虑天桥第二跨跨既有线股道较多,在拆板过程中利用梁底与铁路承力索间的空隙,设置吊篮对铁路设施进行防护。分离板与梁体的连接及桥面铺装层采用盘锯进行横、纵切割,避免混凝土掉块、掉渣。
桥台采用设置围挡方式风镐凿除,墩柱采用绳锯在底部锯开,然后拉倒解体。
3 拆除方法介绍
3.1 梁体强度检测
对既有天桥梁体混凝土的强度采用回弹法和切取试块方法检测梁体砼的强度,确认既有梁体状况,根据检测结果制定梁体吊装时的加固捆绑措施。
3.2 接触网承导线防护
施工前利用天窗点对梁体下侧的承导线加设绝缘保护条,并延伸至既有梁体外侧5m范围。
3.3 拆板前梁体临时支撑及加固
拆除桥面板第一块前,顺桥向在两跨梁缝间用膨胀螺栓与I10槽钢,在内侧立面中部位置连接三道加固梁体,使三跨梁形成一个整体,确保梁体稳定性;当每端各剩余3块板时,对既有梁体中间及两端位置,结合墩顶、新旧天桥间关系进行顶、拉加固,防止梁体向内、向外倾斜,加固过程中确保梁体顶拉平衡,维持原梁体稳定。
3.4 桥面板拆除
因板与梁体在现浇时连接成整体,板的拆除是本工程的难点,其中跨既有线部分为最不利状态,选择合理的拆除顺序、方法、外运工具为施工的关键点。
3.4.1 简易吊装设备安设
采用在边梁顶中间位置设槽钢滑道,并用膨胀螺栓固定,横向设两根工字钢,上部采用槽钢焊连,形成整体结构,在工字钢底部与梁顶槽钢接触面两侧焊上限位装置(带轴承便于滑动),在工字钢中间位置设手拉葫芦,便于吊装桥面板。切割纵缝前先利用吊装设备固定桥面板,钢丝绳利用手拉葫芦吃力后方可切割。
移动承力架是采用2根顺桥向间距1m的I25a工字钢,其下焊接限位装置;限位装置由钢筋和轴承制作,防止在向外吊移梁板过程中承力架左右滑移;承力架下方滑道用[10槽钢与膨胀螺栓与梁体固定,在滑移梁板时槽钢与承力架接触位置涂抹黄油;承力架下方设置吊棒与手拉倒链与梁板连接,吊棒采用直径28的螺纹钢、5mm钢丝绳、钢丝绳卡子制作,并在钢筋侧面焊接耳朵作为固定钢丝绳的保险,如图2。
为保护铁路的承力索,在承力架工字钢上挂吊篮,吊篮距承力索距离≥30cm,且能在梁底移动,吊篮结构受力需经有资质单位进行检算,确保在最不利情况下能承受板的重量。
3.4.2 切割线放样
在切割前,顺铁路方向根据板的尺寸用红油漆在铺装层标示切割线,保证切割位置准确,切缝平直,减小切割偏差,以缩短切割时间;垂直铁路方向在每块板上用水钻开设2个?准5cm穿绳孔,用于吊装切割后的桥面板,如图2。
3.4.3 盘锯安装
在切割线位置,先安装盘锯切割横向(板的长边)滑槽,待横缝切割完成,再在板的两端分别安装2道纵向滑槽。横、纵滑槽均在桥面板设置膨胀螺栓固定,其中横向滑槽固定在邻近切割板下一块上。
3.4.4 桥面板横向切割
切割前,将桥面板顶面清理干净,用盘锯沿切割线进行切割分离,先在边跨桥面板位置进行试切,然后再进行中跨切割。中跨切割顺序自桥中间向两边进行,尽量避免破坏梁体稳定性。横向板缝切割均应在天窗点内完成,切除后,检查缝内有无混凝土碎块、木条等杂物。线路正上方桥面板切割过程中,在线路中心线两侧5m范围内,利用吊篮对承导线防护。
3.4.5 桥面板纵向切割及渣土外运
桥面板横缝切完及简易吊装设备安装就位后,进行桥面板的纵向(顺桥向)切割,纵向切割顺序同横向切割顺序一致,由中跨中间两向侧进行,桥面板纵向每切割一块,利用简易吊装设备吊至平板小车上,人工运至天桥出入口位置,集中堆放。简易装置的耳朵卡槽在滑移过程中接触到梁体要及时调整,吊棒必须带“保险装置”。
3.4.6 桥面板拆后梁体加固措施
为使梁板拆除后,梁稳定不倾覆,梁体内侧在既有盖梁上做斜支撑防护,大里程利用钢管支顶在新建天桥上,方木在新旧桥间不得“受力”,也不得有缝隙,且保证不能落在线路上,内侧的斜撑采用在既有梁内侧和盖梁上方设置膨胀螺栓进行固定。梁体间加固如图3。
3.5 梁体拆除
梁体拆除最不利情况为跨铁路的中间跨梁体,吊车摆放位置的确定既要考虑现场场地因素、还要考虑避免对新建天桥的干扰、吊车的工作半径、梁体的捆绑、吊车与接触网及既有铁路运营设备的距离等诸多因素,吊装时还要考虑各步骤的作业时间的卡控,且必须保证万无一失,安全、正点完成。
3.5.1 梁体拆除顺序
先拆除第一跨(站台上方),再拆除第二跨。拆除第一跨时要总结施工经验,修正不足,为拆除第二跨打基础。第二跨拆除时,自小里程向大里程逐片梁拆除,确保每步骤操作梁体都在稳定状态下。
3.5.2 吊车选型
根据作业半径及成都片区大吨位吊车情况,拟选定500T及260T吊车。
第一跨(站台上方)采用一台260T汽车吊进行吊装,根据现场吊车站位及梁体吊点,吊车半径为14m。按照14m工作半径时,吊车主臂30.6m。起吊重量为55t,吊钩重量1t,吊绳重量0.5t,吊钩跑绳重量1t,起吊荷载为:(30t+2.5t)×1.5=48.75t,48.75t÷55t=89%(安全系数取1.5倍)。
第二跨(线路上方)采用260T和500T汽车吊配合抬吊拆梁。500T汽车吊选用主臂长度为31.7m,180T的配重,支腿全伸10×9.6m,吊臂作业半径28m,额定起重Q=37.6T;260T汽车吊选用主臂长度为30.9m,吊臂作业半径22.1m,67.5T的配重,支腿全伸8.85×8.6m,吊臂作业半径22.1m,额定起重Q=45T;两台吊车的额定吊装重量为82.6T,满足单片梁体30T的要求。因此,选取500T与260T吊车完全满足要求。
为防止吊装过程中两片梁发生碰撞,1台260T吊车停放在新建天桥小里程侧(成都方向),1台500T吊车停放在新建天桥大里程侧(昆明方向)。各台吊车站位情况如下:
500T汽车吊在车站昆明方向,外支腿中心点距站台边缘0.6m,1道线路中心左侧1m距离用枕木码井字架和站台水平垫支腿基箱,拖车沿站台外面倒至吊车支腿地方,吊车吊、挂180t配重。吊车360度回转时配重尾部距接触网线有2.3m。
260T汽车吊架设在成都方向原吊第一跨位置,支腿中心点在站台警戒线(白线)位置,站台边缘至1道线路1m位置用枕木搭井字垛与站台水平铺支腿路基箱,260T吊车360度回转时,配重尾部距离接触网杆有3m。
吊拆昆明方向梁片:500T汽车吊拆昆明方向梁片,吊点站台方向,梁端向内1.5m,臂长47.3m,工作半径17m时额定负荷47t,500T实际起吊载荷为:[梁重15t+(吊钩+吊重量)3.3t]×1.5=27.45t,抬吊荷率27.45t÷47t=58%;260T架成都方向,吊点站台对面,梁端向内第一格立柱点,臂长35m,工作半径22m时,额定负荷31t,实际起吊载荷为:[梁重15t+(吊钩+吊重量)1t]×1.5=24t,抬吊负荷率24t÷31t=77%,拆除旧桥安全糸数增至1.5倍。抬吊时负荷率都在80%以下,满足安全吊装要求。吊车站位、作业半径距离见图4。
3.5.3 钢丝绳选择
260T单机吊装钢丝绳:30t×1.1×5(倍)/2/COS30°=952.3kN,选择6×37+FC,公称抗拉强度1670MPa,直径44mm的钢丝绳,954kN的钢丝绳满足吊装要求,主吊绳长度12m,提头钢丝绳长7m绳,双机抬吊时各用一根7m长的提头钢丝绳能满足捆绑吊装。
3.5.4 吊装前准备
每片梁起吊前检查梁体与桥梁其他构造物是否无任何连接,保证被吊梁体为活体,检查梁体结构是否完好,有无裂缝等,以保证吊梁作业安全顺利进行。
封锁点前前一天吊车就位,并检查钢丝绳、吊车支架的各项参数是否符合要求。
3.5.5 吊装作业
①吊车时间卡控。为避免施工升级,施工时间按照115min卡控,施工过程严格卡控每步骤时间。
第一个天窗点封锁既有3道按照天窗点进行吊车进场及配重悬挂:吊车就位(10min)铺设枕木(15min)吊车支腿(5min)悬挂配重(30min)起主臂(15min)主臂锁定,与线路平行。
第二封锁点按照铁路封锁Ⅱ级施工封锁时间115min,吊车主臂旋转(5min)挂钢丝绳(10min)吊车起勾至桥板安装就位(30min)取卡环,松钢丝绳(5min)吊车收主臂(15min)卸配重(30min)吊车收腿(5min)吊车移位(10min)清除枕木、钢丝绳等杂物(5min)。
②捆梁。既有梁体捆绑采用钢丝绳在梁体两头凿出的卡槽位置进行兜底捆绑,确保吊装过程钢丝绳不发生滑动,捆绑位置位于梁端1.5m位置,吊装处梁底位置加设胶垫防止磨损,钢丝绳相交处编织成活扣,使梁体吊装过程中越吊越紧,梁体不倾倒。
③试吊。既有梁片捆好,经指挥人员检查确认后,下达试吊命令。吊车仪表显示吊车受力后,利用小型千斤顶(10cm高),将梁体稍微顶起,检查支座连接情况,吊车试吊至梁体离开桥墩顶帽抬起10cm后停止起吊,静态停止1min,施工人员检查吊车支腿、吊具及既有梁片结构状况、梁体是否偏心等,吊车司机检查每个仪表盘状态,在全面检查完毕确认安全后进行吊装。
④起吊。根据周边障碍物高度,将既有梁体抬起并超过障碍物1m高后停止起吊。
⑤转臂。既有梁片起吊到预定高度后,进行转臂,将既有梁片转至指定存放位置上方,进行对位。
500T和260T汽车吊同时吊起梁高于新桥围栏1m后,500T向右回转180°,260T向左回转90°后,继续向左回转,500T在向左回转90°,双机降钩把梁放在预存放位置,摘出卸扣,起钩回转吊第二片梁。
⑥落梁就位。当2台吊车把梁会过臂杆后,500T和260T吊车同变幅降臂把旧梁递送到存放位置,放置牢固后摘除吊绳吊第二片梁,落梁时500T吊车主臂距新建天桥防抛网位置的距离为3.84m,满足安全距离要求。
⑦拆除第三跨。第三跨边跨梁片、梁板拆除,因现场场地限制,大型机具无法进场作业,采用搭设满堂红支架支顶后,盘锯及绳锯对梁体进行切除分割,配合人工凿除梁体。支架顶放纵横向工字钢和钢模板,支顶梁片。先拆除梁体,再拆除梁内盖板。梁顶用方木与新建桥固定,保证梁体不向外侧倾斜,桥台处梁端用土袋在外侧墩放加固。
3.6 1#及2#墩拆除
桥墩拆除在点内进行。墩身在横梁和墩身底部分别用倒链固定拉向路堑边坡方向(提前在挡土墙上预埋地锚),利用风镐和绳锯凿除墩身底混凝土和钢筋,人工拉桥墩倒向边坡方向。墩身倾倒后,用风镐破除混凝土和钢筋,渣土清理出现场。
4 经验教训总结
这个施工过程严格按照铁路营业线实施细则执行,确保了安全顺利无延点。通过人行天桥拆除施工,笔者有几点经验和体会。
①本天桥拆除过程中梁板拆除为重难点,通过多次方案比选,利用盘锯切割板与板间长度2.3m横缝及缝间的桥面铺装在6min内就能完成,切1m宽的板5min就能完成,比预期的15min提前了4min。实践证明,利用盘锯方法分解板与梁的连接,大大减少了拆板的时间,为后续梁体拆除节约了工期。
②如何保证拆除过程中碎渣不掉到铁路线上是确保铁路运行安全的重要因素。为此,我们充分利用简易吊装设备解决了拆板过程中出碎渣掉落及梁板坠落问题,同时避免了利用吊车过程可能出现碰触接触网的事故发生,减少安全隐患源,确保了铁路运行安全。
③由于施工前我们做了充分的调查,数据精准,考虑周到,两台吊车抬吊第二跨(线路正上方)过程中,吊车配合转向、空中距既有线设备的距离控制均在计算范围之内,加上各工种配合默契,操作娴熟,为安全正点完成提供保障。
④采用活扣捆绑方式,使梁体在自重作用下,越吊越紧,防止因梁高出现倾倒现象。
⑤施工过程也有不足之处,一是新桥防抛网安装过程中未考虑新旧桥加固位置留缺口,安装后不利于加固人员操作;二是新旧天桥间支的钢管应与钢丝绳捆绑牢固,钢丝绳一端固定在新天桥防抛网立柱上,防止钢管掉落到既有线。
5 结束语
成昆线双福站人行桥已于2016年3月安全准时地完成了拆除。实践证明,在施工作业前,只有认真调查现场,了解设备性能,认真编制施工方案,强调各工种配合,加强过程卡控,严格执行安全操作规程,就一定能顺利完成施工任务。本工程在既有线上拆除天桥的施工方案,充分利用简易滑道进行梁板切割拆除,结合墩身的特点及与既有天桥关系进行梁体加固,采用了双汽吊抬吊吊梁,活扣捆梁,绳锯锯墩身及盘锯切割梁板等工艺方法,对同类工程施工有一定的借鉴经验。
参考文献:
[1]成铁施工[2014]598号,成都铁路局营业线施工安全管理实施细则(试行)[S].
[2]铁运[2014]272号,铁路工务安全规则[S].