专利名称：一种引发连拱效应的多跨连续双曲拱桥快速拆除方法
技术领域：
本发明涉及拆桥领域，更具体的说，是一种用机凿的方式引发连拱效应拆除多跨连续双曲拱桥的施工方法。
背景技术：
自60年代以来，双曲拱桥被全国各地广泛采用。但经过几十年的使用，除少部分双曲拱桥通过加固能适应现在交通要求外，大多数由于荷载等级低，超期服役，出现了不同程度的裂缝、混凝土风化等病害，已经成为了危桥，无维修价值，在公路改建中必须拆除重建。由于某些双曲拱桥拆除时没有必要的防范措施、严重违反施工程序和施工方案、盲目施工、施工单位技术安全管理不到位和现场施工人员素质低下等各种原因，在双曲拱桥拆除的过程中，生产安全事故时有发生，教训十分深刻。 常见的双曲拱桥拆除方法有机械拆除法、爆破法和浮吊法等。爆破法拆除虽然时间短，但航道废渣清理难度大，还存在一定的安全隐患；浮吊法对驳船锚固及浮吊船有较大要求。
发明内容
为了克服现有的双曲拱桥拆除方法的速度慢、断航时间较长、存在安全隐患的不足，本发明的目的是提供一种拆桥速度快、断航时间短、安全可靠的双曲拱桥拆除方法。采用这种方法，能有效缩短工期，提高施工安全性，通过围堰清淤，避免拆除过程堵塞河道，大大减少施工成本。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种引发连拱效应的多跨连续双曲拱桥快速拆除方法，包括以下步骤(I)河道围堰，保证拆桥时的碎块和残留物能及时清理；(2)抽水清淤，留出施工场地；(3)闭通航河流，保证通航船只的安全；(4)拆除栏杆和桥面混凝土，减少桥面落物；(5)从拱脚中间依次向两侧凿断拱肋；(6)利用连拱效应使桥梁发生连续坍塌；(7)废弃物的处理。进一步，用凿岩机凿断拱脚，凿断点选择在拱脚拼装的湿接缝处，由此来引发桥梁的连续倒塌。再进一步，对于凿断拱脚没有引发连续倒塌的，应修筑便道，凿断其相邻跨径的拱脚，直至连续倒塌为止。更进一步，采用凿岩机凿断拱脚，凿断时保证凿岩机机械臂的安全操作距离，保证施工的安全。根据凿断的位置，预测桥梁倒塌的方向和范围，提前疏散人群，避免桥的墩台在主动土压力的作用下发生滑移、倾斜对人员造成的危险。本发明的有益效果为本发明引发连拱效应的多跨连续双曲拱桥，使拆除速度快，大大提高了拆桥的效率，解决了传统拆桥人员和机械设备投入大的缺点。用凿岩机凿断拱脚，利用拱桥的连拱效应，发生连续坍塌，预留安全拆桥区域，保证了施工的安全性。
图I为本发明实施例提供的机凿法拆桥施工工艺流程示意图；图2为本发明实施例提供的凿岩机凿断首段拱脚示意图；图3为本发明实施例提供的凿岩机凿断拱脚位置示意图；
图4为本发明实施例提供对没有形成连续倒塌时修筑便道进行拆除示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。参照图f图4，一种引发连拱效应的多跨连续双曲拱桥快速拆除方法，包括以下步骤(I)河道围堰，保证拆桥时的碎块和残留物能及时清理。(2)抽水清淤，留出施工场地。(3)封闭通航河流。(4)拆除栏杆和桥面混凝土。(5)从拱脚中间依次向两侧凿断拱肋。(6)桥梁发生连续坍塌。(7)废弃物处理。拆除前先对桥梁所在的河道进行围堰，封闭通航，做好警示标志，确保船只和人员的安全。围堰的步骤分为以下三步(I)选择并准备好合适的材料，进行测量放样，确定围堰位置。(2)投放装袋量为总容量1/3 1/2的土袋，土袋投放前尽可能清除堰底、河床上的杂物、树根、杂草等，以减少渗漏。在水中投放土袋，可用一对带钩子的杆子把土袋钩送就位。当围堰至水中心时，由于流水面减小而水流流速变大，外侧丝袋可装小卵石或粗砂以免冲走。土袋应顺坡送入水中，以免离析，造成渗漏。(3)待围堰合拢成型后，用防水布将围堰外侧进行整体包封，防水布要保证一定量的搭接长度，以减少渗漏，避免土袋被水冲刷流失。为保证围堰结构的稳定性、安全性，应及时对围堰进行加固处理。围堰完成后采用水泵及时进行抽水，抽水抽干后，采用挖掘机进行清淤，加以人工配合，逐段向前推进。把淤泥彻底清理干净，及时进行验收，满足要求，淤泥弃置于指定的弃土点。采用人工、倒链、风镐等机械对主桥栏杆进行拆除，拆除顺序、建筑垃圾卸载顺序为由主跨跨中向两岸对称进行，左右两侧同时进行。拆除时，先用倒链将栏杆拉在内侧桥面上，防止栏杆坠落桥下，然后用气割割开两侧立柱底部的连接钢板，收紧倒链，将栏杆拉到在内侧桥面上，依次将所有栏杆拆除，装车运走。采用风镐等小型破碎机械对桥面混凝土进行拆除，在破除混凝土之前，配备洒水车，并在清理过程前、中、后注意扬尘影响，及时洒水。施工时，从桥中部向两端同时施工，便于清理、运输。凿出的混凝土块运至指定地点处理，不得随意倾倒。凿岩机停放在桥台上，用凿岩机凿断一端桥台的腹拱和拱脚，此时，本边跨将整体坍塌(如图2所示)。按计算，边跨整体坍塌后，桥墩在水平推力作用下将发生较大的倾斜，有可能引起连锁反应即在边跨整体坍塌后，剩余跨也接连坍塌。凿断拱脚时，从侧面使用凿岩机凿除拱脚上部周围部分拱波，采用凿岩机从拱脚中间依次向两侧凿，直至桥梁倒塌，确保桥梁沿桥梁纵轴线方向倒塌，最大程度控制倒塌过程，确保施工安全，如图3所示。当一跨坍塌后，桥墩在不平衡推力下倾斜角度较小，没有形成连拱效应，未能引发连续坍塌，应修筑凿岩机安全施工平台⑤，在保证操作施工机械人员安全的前提下，在施工平台上，从侧面使用凿岩机依次凿断剩余拱脚，直至引发全桥连续倒塌。凿岩机安全施工平台流程大致如下首先进行施工测量及施工放样，合理选线，确定合理的纵坡。通过拱脚高程、桥面高度和挖掘机臂长等确定便道顶面高程，具体的步骤为首先根据桥面高程、装载凿岩机的挖掘机最大挖掘高度和安全施工距离，确定安全施工平台顶面高程和挖掘机安全施工范围，要求满足 H1-H2 ^ H3 ^ H1-H2+H4式中H1为桥面高①；H2为最大挖掘高度②；H3为便道高程③；H4为垂直安全距离④，一般取为I. 5米。之后再根据挖掘机的挖掘半径缩小范围，重合的部分即为最后的安全工作平台顶面高程范围；施工时，为了避免掉落的结构砸到挖掘机，挖掘机的停靠位置应该在水平安全工作距离之外，便道顶面高程确定方法如图4所示.。然后测设路基中桩，并用木桩做好标记，并做好场地清理。通往安全施工平台的施工便道宽度大致为4 6米，所需填料从河里采取，若不足或河内无料可取，外运符合质量要求的砂石料填筑。填筑土方时，应均匀地把接近正常含水量的填料摊铺在路基的整个宽度上并大致平整，以保证对路堤的均匀压实，压实度达到相应层的压实度要求，严禁将不同含水量的土进行混填。拆除过程中，在拱顶、拱脚、主拱圈1/4、3/4处设置若干观测点，监测全桥关键位置的沉降、水平位移及裂缝发展情况，发现安全隐患及时处理，确保拆除过程的安全性。具体设置位置如下(I)拱顶观测点在拱顶桥面上的边肋和中肋位置上凿孔至拱肋上缘，布置4个观测点，观测拱顶的沉降和裂缝发生、发展情况。(2)主拱圈1/4、3/4处观测点在拱圈的1/4、3/4点四根拱肋上各布置一个观测点，观测1/4、3/4处同一根拱肋的沉降是否同步，检测两侧卸载的平衡情况，同时观测该处的混凝土表面是否有裂缝。(3)拱脚裂缝观测点在单跨两侧拱脚上各布置4个观测点，主要观测混凝土表面裂缝发生发展情况；(4)横向位移观测点在空腹段潮水位以上河道坡面上边肋位置布置4个观测点，挂4个垂球根据地面投影测量主拱圈的横向位移。在拆除过程中如果突然拱圈的位移变化过大，则立即停止施工，进行检测，重新拟定拆除方案，保证施工人员的安全。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种引发连拱效应的多跨连续双曲拱桥快速拆除方法，其特征在于包括以下步骤 (1)河道围堰，保证拆桥时的碎块和残留物能及时清理； (2)抽水清淤，留出施工场地； (3)闭通航河流，保证通航船只的安全； (4)拆除栏杆和桥面混凝土，减少桥面落物； (5)从拱脚中间依次向两侧凿断拱肋； (6)利用连拱效应使桥梁发生连续坍塌； (7)废弃物的处理。
2.根据权利要求I所述的引发连拱效应的多跨连续双曲拱桥快速拆除方法，其特征在于所述步骤(5)中，用凿岩机凿断拱脚，凿断点选择在拱脚拼装的湿接缝处，由此来引发桥梁的连续倒塌。
3.根据权利要求I或2所述的引发连拱效应的多跨连续双曲拱桥快速拆除方法，其特征在于所述步骤(6)中，如果凿断拱脚没有引发连续倒塌的，修筑便道，凿断其相邻跨径的拱脚，直至连续倒塌为止。
4.根据权利要求I或2所述的引发连拱效应的多跨连续双曲拱桥快速拆除方法，其特征在于所述步骤(5)中，凿断时保证凿岩机机械臂的安全操作距离，保证施工的安全。
5.根据权利要求I或2所述的引发连拱效应的多跨连续双曲拱桥快速拆除方法，其特征在于，根据凿断的位置，预测桥梁倒塌的方向和范围，提前疏散人群。
全文摘要
一种引发连拱效应的多跨连续双曲拱桥快速拆除方法，包括以下步骤(1)河道围堰，保证拆桥时的碎块和残留物能及时清理；(2)抽水清淤，留出施工场地；(3)闭通航河流，保证通航船只的安全；(4)拆除栏杆和桥面混凝土，减少桥面落物；(5)从拱脚中间依次向两侧凿断拱肋；(6)利用连拱效应使桥梁发生连续坍塌；(7)废弃物的处理。本发明能有效缩短工期，提高施工安全性，通过围堰清淤，避免拆除过程堵塞河道，大大减少施工成本。
文档编号E01D24/00GK102747695SQ20121022622
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者史贤豪, 彭卫兵, 潘晓东 申请人:浙江工业大学