一种拆除桥墩的施工方法与流程

本发明涉及建筑工程施工的技术领域，尤其是涉及一种拆除桥墩的施工方法。

背景技术：

随着国家基础设施投资的逐渐加大，铁路发展更是日新月异。然而新建工程平行、交叉、上跨、下穿、引入既有铁路，营业线改造工程等，可能面临桥既有墩拆除问题，如何在临近既有线或既有线内施工中安全、快速拆除桥墩，不影响营业线安全和设备的正常使用，成为拆除既有线旁桥墩的难点。

传统的拆除方法是在桥墩周围搭设脚手架，然后使用切割吊装法对桥墩进行拆除，但是这种拆除方法的施工速度慢，拆除成本高，无法满足工期的进度要求，工作人员需要在脚手架上进行切割工作，然后再将割断的部分吊到底面上进行破碎或者运输到垃圾存放点，该过程中的不确定因素非常多，特别是最后的切断过程和吊装过程，极容易发生滑落和掉落等安全事故，安全隐患较大。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种拆除桥墩的施工方法，该施工方法的施工难度更低，操作的安全性更高。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种拆除桥墩的施工方法，包括以下步骤：

在桥墩的非倾倒侧上掏出顶升室；

将顶升设备安装到顶升室内；

在桥墩上制作切割孔，作为桥墩倾倒时的转轴；

以切割孔为基准对桥墩进行切割，切割过程中形成的切割缝将顶升室一分为二；

使用顶升设备对桥墩进行顶升，使桥墩位于顶升设备之上的部分发生倾斜，直至倾倒。

通过采用上述技术方案，工作人员在桥墩上制作出顶升室和切割缝后，利用顶升设备将桥墩推倒，和传统的拆除方式相比，这种方式不需要搭设脚手架、拆除过程中不需要吊装，对桥墩只用进行一次切割，施工难度和成本都能够降低，尤其是能够有效缩短工期，降低拆除工作对现有施工的影响。

本发明进一步设置为：对桥墩进行顶升之前，在桥墩倾倒侧的场地内放出桥墩的轮廓线，然后根据轮廓线清理出桥墩倾倒时的占用区域。

通过采用上述技术方案，可以在桥墩的倾倒侧划分出一个桥墩倾倒时的影响区域，提前对影响区域内的人员、设备和物料等进行清理，避免在桥墩倾倒时造成不必要的损失。

本发明进一步设置为：在占用区域内挖设基坑，使桥墩在倾倒时能够落入到基坑内。

通过采用上述技术方案，桥墩在与地面的撞击过程中会发生激烈的碰撞，该过程会产生大量的烟尘和飞石等，因此在占用区域内挖设了一个基坑，使桥墩能够倒入到基坑内，这样能够拦截部分烟尘和飞石，一方面降低拆除过程中对周围环境的影响，另一方面避免溅射出的飞石将周围的人员、设备和车辆等砸伤。

本发明进一步设置为：将基坑底部的土体挖松。

通过采用上述技术方案，桥墩在与基坑底面接触后，基坑底面迅速变形，将桥墩包裹住，这样能够形成一个缓冲，降低二者撞击的激烈程度，起到进一步降低烟尘和飞石量的作用，同时还能够减弱地面的震动程度，降低其对周围现有建筑和现有设施等的影响。

本发明进一步设置为：在基坑的底面上铺设垫层。

通过采用上述技术方案，垫层同样起缓冲作用，降低二者撞击的激烈程度，一方面降低撞击过程中烟尘和飞石等的产生量，另一方面能够减弱地面的震动程度，降低其对周围现有建筑和现有设施等的影响。

本发明进一步设置为：对桥墩进行切割之前，对桥墩进行加固处理，避免桥墩发生倾斜或倾倒。

通过采用上述技术方案，能够降低切割过程中桥墩发生晃动的概率和发生晃动时的幅度，可以保证在桥墩的工作人员的安全。

本发明进一步设置为：在桥墩制作切割孔时，保留切割孔与桥墩倾倒侧之间的钢筋。

通过采用上述技术方案，保留的钢筋能够起到连接作用，将位于切割缝两侧的部分连载一起，避免切割过程中这两个部分发生相对滑动，导致桥墩向无法预知的方向倾倒。

本发明进一步设置为：对桥墩进行顶升之前，在切割孔内放置一根转轴，用于避免切割孔在顶升的过程中发生变形。

通过采用上述技术方案，转轴能够起到有效的支撑作用，避免桥墩位于切割缝以上的部分在顶升的初始阶段向滑动。

本发明进一步设置为：所述切割孔水平设置。

通过采用上述技术方案，可以使桥墩位于切割缝以上的部分按照设定的朝向倾倒，不会出现倾倒方向发生偏离的情况。

本发明进一步设置为：将顶升设备安装到顶升室内后，在顶升室内安装支撑结构，用于保证顶升设备的稳定。

通过采用上述技术方案，支撑结构能够起到起到固定顶升设备的作用，避免其在工作过程中发生倾斜和相对于桥墩的滑动，进一步提高操作的安全性。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

拆除桥墩的过程中，工作人员在桥墩上制作顶升室和切割缝，然后利用顶升设备将桥墩推倒，和传统的拆除方式相比，这种方式不需要搭设脚手架、拆除过程中不需要吊装、对桥墩只用进行一次切割，施工难度和成本都能够降低，尤其是能够有效缩短工期，对现有桥墩进行快速拆除，有效降低了拆除工作对现有施工的影响。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种施工方法的流程框图。

图2是本发明实施例提供的一种施工示意图。

图3是本发明实施例提供的一种对桥墩进行拆除前的施工示意图。

图4是本发明实施例提供的一种桥墩发生倾斜时的施工示意图。

图5是本发明实施例提供的一种在桥墩倾倒侧挖设基坑的示意图。

图6是本发明实施例提供的一种基坑内垫层的示意图。

图7是本发明实施例提供的一种对桥墩进行加固的示意图。

图8是本发明实施例提供的另一种对桥墩进行加固的示意图。

图中，11、桥墩，12、顶升室，13、切割孔，14、切割缝，15、顶升设备，16、基坑，17、地面，18、垫层，19、旋转轴，20、支撑结构，21、轮廓线，22、楔形垫块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明实施例公开的一种拆除桥墩的施工方法，包括以下步骤：

s101，在桥墩11的非倾倒侧上掏出顶升室12。

为了描述的更加清楚，此处规定桥墩11倾倒时与地面17接触的一侧为其倾倒侧，与倾倒侧相对的一侧为非倾倒侧，顶升室12就位于桥墩11的非倾倒侧，其作用是给顶升设备15提供操作空间。

一实施例中，顶升室12的具体制作过程为：用水钻在桥墩11的侧面上连续打孔，形成顶升室12的轮廓，然后使用破碎锤对轮廓内的钢筋和混凝土等进行破碎，最后将其取出。

一实施例中，顶升室12顶面与桥墩11所在地面17之间的距离控制在1.5米左右，这样既能够给工作人员提供足够的操作高度，能够直接站在地面17上进行工作，另一方面，预留出的这部分能够起到有效拦截桥墩11在与地面17撞击过程中溅射出来的飞石，起到有效的保护作用，避免工作人员被砸伤。

另一实施例中，为了使顶升设备15具有一个稳定的操作环境，对顶升室12的顶面和底面，应使其尽可能的平整。因为在顶升过程中，如果顶升设备15与顶升室12的接触面不平整，则在其对桥墩11施加推力的过程中，极容易出现打滑现象，一方面顶升设备15可能从顶升室12内滑出，砸伤工作人员，另一方面倾斜的桥墩11此时可能会发生晃动，严重时会随机向四周倾倒，造成额外的人员、设备和其他财产损失。

s102，将顶升设备15安装到顶升室12内。

该步骤是顶升之前的准备操作，安装过程需要稳固，使顶升设备15能够在顶升过程中始终保持稳定，不出现晃动和打滑等危及施工安全的情况。

参考图2和图3，一实施例中，顶升设备15可以使用千斤顶，千斤顶放置在顶升室12的底面上，千斤顶的液压升降杆升起后顶在顶升室12的顶面上。为了提高顶升设备15在使用过程中的稳定性，另一实施例中，在顶升设备15的顶面和底面上各增加了一块钢板，用以增加其与顶升室12顶面和底面的接触面积，降低顶升过程中发生滑动和打滑的可能。再一实施例中，将顶升设备15顶面和底面上增设的钢板用锚栓连接到顶升室12的顶面和底面上，进一步降低其在顶升过程中发生滑动和打滑的可能。

参考图2和图3，顶升设备15在顶升的过程中，其顶面上的桥墩11部分发生倾斜后，对顶升设备15施加的压力方向也会发生改变，此时顶升设备15具有上就会存在弯矩，一方面该弯矩可能会使顶升设备15发生弯曲，导致其损坏无法使用，另一方面会导致使顶升设备15从顶升室12内脱离的潜在风险。因此在一实施例中，在顶升室12内加装了支撑结构20，支撑结构20能够顶在顶升设备15上，向其施加一个与其形变方向相反的推力，使其能够稳定工作。

一实施例中，支撑结构20用槽钢、工字钢等型钢制作，两端用锚栓固定在桥墩11上，中间部分顶在顶升设备15上，当二者之间的距离较大时，可以在其上增设一截型钢，使其顶在顶升设备15上。

s103，在桥墩11上制作切割孔13，作为桥墩11倾倒时的转轴19。该步骤的作用是给后续的切割预留出安装空间，因为如果由外向内进行切割时，切割到指定位置后，切割缝14两侧的桥墩11会将切割设备夹住，使其无法从桥墩11上拆下来。

一实施例中，该切割孔13是水平设置的，目的是为了保证桥墩11能够向设定的方向倾斜，如果切割孔13一端高一端低，那么桥墩11在倾倒的过程中同时会向切割孔13较低的一侧发生倾斜，使桥墩11偏离设定的路线。

一实施例中，在制作切割孔13时，需要保留切割孔13与设定的桥墩11倾倒侧之间的钢筋，这主要是考虑到桥墩11为钢筋混凝土材质，混凝土的脆性大，在受到外力时极容易碎裂，如果将全部的钢筋切断，会导致顶升过程中切割孔13处的混凝土迅速碎裂，导致出现大幅度的晃动或者相对滑移等不可控的危险因素。

s104，以切割孔13为基准对桥墩11进行切割，切割过程中形成的切割缝14将顶升室12一分为二。该步骤中切割设备从切割孔13伸入，然后向靠近顶升室12的方向移动，切割设备移动过程中形成切割缝14，该切割缝14将顶升室12一分为二，这样顶升设备15在顶升过程中，位于顶升室12之上的桥墩11部分能够从切割缝14处开始倾斜，最终倾倒到设定的占用区域内。

一实施例中，随着切割过程的进行，需要在成型的切割缝14内塞入楔子，用于保持切割缝14的宽度，避免出现切割设备被夹死后无法移动的情况。

s105，使用顶升设备15对桥墩11进行顶升，使桥墩11位于顶升设备15之上的部分发生倾斜，直至倾倒。该步骤中工作人员控制顶升设备15对桥墩11进行顶升，直至其倾倒到设定的占用区域内。顶升过程中，工作人员要始终位于桥墩11上有顶升室12的一侧，桥墩11在倾倒的过程中，要迅速蹲下并尽量靠近地面17上桥墩11的剩余部分，避免被桥墩11与地面17撞击过程中产生的飞石砸伤。

参考图4，顶升过程中人工操作的缓慢和不连续，此时桥墩11倾斜的速度也是不可控的，在频繁的启停过程中，桥墩11很容易出现晃动，一方面会导致桥墩11不稳定，存在提前倾倒的风险，另一方面晃动的桥墩11会导致顶升设备15的受力不稳定，容易出现损坏的问题，因此在一实施例中，随着顶升过程的进行，需要使用楔形垫块22塞到切割缝14内，并随着顶升过程的进行持续推进，利用楔形垫块22来支撑倾斜的桥墩11，同时承担桥墩11对顶升设备15的反向作用力，避免顶升设备15被压坏。

参考图2，为了降低桥墩11在倾倒过程中产生的负面影响，需要根据桥墩11的形状在其倾倒方向的地面17上画出桥墩11与地面17接触时的轮廓线21，然后根据轮廓线21清理出桥墩11倾倒时的占用区域。轮廓线21所围成的区域要大于桥墩11，使桥墩11能够完整的落入到区域内，然后将轮廓线21内的人员、设备和物资等全部撤离。并且为了进一步提高桥墩11在倾倒过程中的安全性，还需要在桥墩11倾倒方向的侧后方30m外，桥墩11倾倒两侧100m外设置警戒线，施工过程中，除了工作人员和必要的管理人员之外，任何人不得进入到警戒区域内，桥墩11准备倾倒时，任何人不得记入到警戒线内。

参考图5，桥墩11在与地面17撞击的过程中，会产生扬尘和飞石，为了降低其对周围环境产生的影响，一实施例中，在清理出的占用区域内，要根据桥墩11的形状和外形尺寸挖设一个基坑16，使桥墩11在倾倒的过程中能够直接落入到基坑16内，基坑16能够拦截一部分扬尘和飞石，降低其对周围环境的影响。另一实施例中，还可以在基坑16周围增加喷水管，桥墩11落入基坑16内时开始喷水，形成水墙，进一步降低扬尘量。

一实施例中，可以将基坑16底面的土体挖松，这样桥墩11在于基坑16底面接触的过程中，该部分土体迅速变形，吸收撞击过程中产生的能量，降低撞击的激烈程度。

参考图6，另一实施例中，还可以在基坑16的底面上铺设一层垫层18，垫层18同样能够起到吸收撞击过程中产生的能量和降低撞击激烈程度的作用。垫层18可以使用橡胶轮胎制作，铺设时将足量的橡胶轮胎扔在基坑16的底面上，然后用铁丝将相邻的轮胎绑起来，使其能够连成一个整体。

桥墩11在切割的过程中，存在倾倒和发生相对滑动的潜在风险，为了保证施工过程中的安全性，一实施例中，需要在切割之前，对桥墩11进行加固处理，避免桥墩11朝向发生倾斜或倾倒。具体的加固方式有钢丝绳加固和支护加固等。

参考图7，钢丝绳加固的具体方式为：将钢丝绳的两端分别固定在需要拆除的桥墩11上和旁边的桥墩11上，如果该桥墩11旁没有可以固定的位置，可以在地面17上增加桩基，然后将钢丝绳的另一端绑在桩基上。同时为了避免钢丝绳发生松动，还可以在钢丝绳上加装一个手动葫芦或者电动葫芦，这样当钢丝绳上的拉力降低或者发生松弛时，可以立即通过手动葫芦或者电动葫芦将钢丝绳拉紧。

参考图8，支护加固的具体方式为：使用槽钢、工字钢等型钢对桥墩11进行支护，使用时将型钢的两端分别顶在地面17和桥墩11上，必要时可以使用锚栓固定。

参考图4，一实施例中，对桥墩11进行顶升之前，在切割孔13内放置一根转轴19，用于避免切割孔13在顶升的过程中发生变形。转轴19使用铁质棒料，其作用主要是保持切割孔13在顶升过程中的完整性，避免桥墩11在切割孔13处出现滑移和晃动等危险情况。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。