老桥钢筋混凝土桩柱水中焊割切除施工工法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及桥梁拆除施工技术领域，尤其涉及一种老桥钢筋混凝土粧柱水中焊割 切除施工工法。
【背景技术】
[0002] 随着交通发展和公路等级的提高，原有桥梁已不能满足现在公路工程标准要求， 须拆除重建。老桥拆除是现有公路工程改扩建中的常见的施工项目，水中基础拆除是整个 桥梁拆除的难点和重点，拆除应达到两个方面要求，一是投入的设备量小、安全可行、费用 低；二是拆除后河床上不留障碍物，满足通航和再建桥梁施工需要。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种老桥钢筋混凝土粧柱水中焊割切除施工工法，以解决 上述技术问题；施工工艺流程为：施工准备一高压冲洗降低墩址处河床高程一确定柱体待 切除位置一凿除切除面混凝土保护层一切断钢筋一施加水平力断裂粧柱体一分离构建移 除一整平河床一验收。
[0004] 采用高压水流冲洗降低河床高程，人工潜水在标定位置凿除保护层混凝土，水中 焊割方式切割钢筋，柱顶施加水平力截断连接混凝土后移除分离段构件。
[0005] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0006] -种老桥钢筋混凝土粧柱水中焊割切除施工工法，其特征在于：包括以下步骤：
[0007] ( -）采用高压水流冲洗墩址处河床土层，降低河床表面高程；
[0008] (二）在标定位置凿除粧基钢筋保护层使钢筋外露；
[0009] (三）焊割设备水下切断钢筋；
[0010] (四）粧顶施加水平力断裂切割处粧体混凝土，移除分离的粧柱体；
[0011] (五）冲填坑槽、整平河床。
[0012] 步骤（一）的具体操作方法为：
[0013] 潜水员操作高压水枪对墩址处河床表面覆土进行高压冲洗，冲洗由内向外，逐层 逐面将覆土向四周冲移，直至满足施工及设计要求；冲洗作业过程中，潜水员始终位于被冲 洗河床面的最低处，根据河床土被冲移进度慢慢向前移动，并不断变动方向，保证形成水中 坑槽四周土体平衡；坑槽达到一定深度，控制四周土体稳定，坑槽四周边坡坡度按水中不同 土质进行控制。
[0014] 水中不同土质边坡控制坡度如下表：
[0015]
[0016] 步骤（二）的具体操作方法为：
[0017] 1)确定切断位置
[0018] 根据设计确定粧柱体切断位置，采用直径12mm至22mm钢筋加工成圆环，圆环直径 较粧柱外径大100mm，套入待切断粧柱，自粧顶用3根22号软钢丝系牢垂入水中，软钢丝长 度由待切断粧柱体长度确定；圆环位置即为粧柱体待切断位置；
[0019] 2)钢筋保护层混凝土凿除
[0020] 潜水员水下作业，用风镐等凿除设备对粧柱体钢筋保护层混凝土及钢筋周围5cm 范围内混凝土进行凿除，使钢筋完全与混凝土体分离。
[0021] 步骤（三）的具体操作方法为：
[0022] 进行焊割设备就位及运行调试，潜水员操作焊枪实施水下切割作业，焊割开始先 调试焊割设备运行参数，潜水员通过水下水上对讲系统指挥作业平台上辅助人员实施，直 至达到要求参数并记录。
[0023]步骤（四）的具体操作方法为：
[0024] 1)依据断裂粧柱体重量确定起吊钢丝绳及吊装设备的规格、型号，吊装设备吊装 能力及作业平台承载和抗倾覆能力满足安全规范要求；
[0025] 2)估算施加水平力大小，设备可能施加的最大水平力不小于估算水平力大小的 2. 5倍；施加水平力按下式估算：
[0026] F> Jr *d4*ftk/64H
[0027] 式中：F:施加水平力；
[0028] d:保护层混凝土剥离后粧柱体直径；
[0029] H:水平力作用点距断裂面距离；
[0030] ftk :粧柱体混凝土标准抗拉强度；
[0031] 3)采用5吨慢速卷扬机配滑轮组施加水平力，滑轮组匝数及使用钢丝绳根据估算 的施加水平力大小设计；
[0032] 4)水平力施加前吊装设备完成吊装调试，并使捆绑千斤绳处于初始受力状态，初 始拉力的大小为计算粧柱体总重量的30% ;水平力施加在现场指挥人员的指挥下缓慢进 行，粧柱体断裂时即刻停止，同时启动吊装设备运行，移除分离的粧柱体；分离的粧柱体先 置于预先准备的驳船上，运到指定地点破碎处理。
[0033]步骤（五）的具体操作方法为：
[0034] 全部粧柱体拆除完成，潜水员水下检查拆除效果，满足设计和通航要求，采用高压 水流冲填方法回填坑槽，恢复河床原状。
[0035] 本发明的有益效果是：
[0036] 本发明的老桥钢筋混凝土粧柱水中焊割切除施工工法，适用于老桥水下粧柱式墩 台身切割拆除及其它同类构件水下拆除施工；切断面在河床面下一定深度，满足通航对河 道要求；施工不受河流、地形、墩身高度影响，适用范围广，投入设备量少，施工成本低、工期 短；可多个作业面进行，速度快、效率高。
【具体实施方式】
[0037] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。 基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实 施例，都属于本发明的保护范围。
[0038] 1.老桥钢筋混凝土粧柱水中焊割切除施工工法：
[0039] 1. 1施工准备
[0040] 依据实施性施工组织设计做好人员组织及材料、设备筹备工作，对参与拆除作用 的全体施工人员进行技术交底，掌握各施工工序操作要点。
[0041] 1. 2降低墩址处河床高程
[0042] 潜水员操作高压水枪对墩址处河床表面覆土进行高压冲洗，冲洗由内向外，逐层 逐面将覆土向四周冲移，直至满足施工及设计要求。冲洗作业过程中，潜水员始终位于被冲 洗河床面的最低处，根据河床土被冲移进度慢慢向前移动，并不断变动方向，保证形成水中 坑槽四周土体平衡。
[0043] 坑槽达到一定深度，注意四周土体稳定。
[0044] 考虑到饱和土水的浮力及作业时水的流动，坑槽四周边坡坡度按下表数据控制。
[0045] 表一：水中不同土质边坡控制坡度
[0046]
[0047] 1. 3切断位置确定
[0048] 根据设计确定粧柱体切断位置。采用直径12mm至22mm钢筋加工成圆环，圆环直 径较粧柱外径稍大100mm，套入待切断粧柱，自粧顶用3根22号软钢丝系牢垂入水中，软钢 丝长度由待切断粧柱体长度确定。圆环位置即为粧柱体待切断位置。
[0049] 1. 4钢筋保护层混凝土凿除
[0050] 潜水员水下作业，用风镐等凿除设备对粧柱体钢筋保护层混凝土及钢筋周围约 5cm范围混凝土进行凿除，使钢筋完全与混凝土体分离。混凝土保护层凿除可多人多设备同 时进行，以加快施工进度。
[0051] 1.5水下焊割切断钢筋
[0052] 进行焊割设备就位及运行调试。潜水员操作焊枪实施水下切割作业，焊割开始先 调试焊割设备运行参数，潜水员通过水下水上对讲系统指挥作业平台上辅助人员实施，直 至达到要求参数并记录。
[0053]1. 6粧柱体断裂、吊运
[0054]1)依据断裂粧柱体重量确定起吊钢丝绳及吊装设备的规格、型号，吊装设备吊装 能力及作业平台承载和抗倾覆能力满足安全规范要求。
[0055] 2)估算施加水平力大小，设备可能施加的最大水平力不得小于估算水平力大小的 2. 5倍。施加水平力按下式估算：
[0056] F>Jr*d4*ftk/64H
[0057] 式中：F:施加水平力；
[0058] d:保护层混凝土剥离后粧柱体直径；
[0059] H:水平力作用点距断裂面距离；
[0060] ftk:粧柱体混凝土标准抗拉强度。
[0061] 3)采用5吨慢速卷扬机配滑轮组施加水平力，滑轮组匝数及使用钢丝绳应根据估 算的施加水平力大小设计。
[0062] 4)水平力施加前吊装设备应完成吊装调试，并使捆绑千斤绳处于初始受力状态， 初始拉力的大小为计算粧柱体总重量的30%。水平力施加应在现场指挥人员的指挥下缓 慢进行，粧柱体断裂时即刻停止，同时启动吊装设备运行。分离的粧柱体先置于预先准备的 驳船上，运到指定地点破碎处理。
[0063] 1. 7冲填坑槽、整平河床
[0064] 全部粧柱体拆除完成，潜水员水下检查拆除效果，满足设计和通航要求，采用高压 水流冲填方法回填坑槽，恢复河床原状。
[0065] 1. 8 验收
[0066] 老桥拆除后组织相关部门对河道河床、通航安全、环保保