一种客运枢纽匝道拆除体系及其施工方法与流程

本发明属于建筑工程拆除，具体是一种客运枢纽匝道拆除体系及其施工方法。

背景技术：

1、匝道是互通式立体交叉不可缺少的组成部分，是供上、下相交的道路，客运枢纽匝道用于连接主道路和客运站站前广场，匝道设计合理与否，直接关系到立体交叉功能的发挥、行车的安全畅通、营运的经济和工程的投资等。但随着城市化的进程，道路交通网越来越复杂，在原有道路改扩建的工程中，难免涉及到了匝道的拆除施工。

2、在拆除施工过程中，为提高施工安全，通常是根据先上后下，先附属后主体的拆除原则，先破除桥面附属结构，再拆除箱梁、桥墩、引桥等。在拆除箱梁时往往需要对箱梁进行临时支撑，现有技术通常采用支架法，即在箱梁底部搭设钢立柱，然而支架法在实际施工中容易存在以下问题：

3、1.需对地基换填处理并浇筑混凝土基础，耗时耗力；

4、2.钢立柱在用于承载匝道结构时，易受压变形，回收利用率较低。

5、因此，我们提出了一种客运枢纽匝道拆除体系及其施工方法。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种客运枢纽匝道拆除体系及其施工方法，以解决支架法在实际施工中需对地基换填处理并浇筑混凝土基础，耗时耗力，且钢立柱在用于承载匝道结构时，易受压变形，回收利用率较低的问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种客运枢纽匝道拆除体系，包括待拆除结构、用于拆除过程中对待拆除结构进行临时支撑的支撑体系以及设于施工区域外围的施工围挡喷淋体系；

3、待拆除结构包括站前连廊、第一匝道和第二匝道，站前连廊包括钢立柱、横梁及安装在横梁上的钢化玻璃，第一匝道和第二匝道均包括若干匝道附属结构、钢箱梁、混凝土箱梁、墩柱、桥台、挡墙和引桥，匝道附属结构包括沥青路面、防护栏杆、防护栏板和翼缘板，钢箱梁包括配重部分和非配重部分；

4、支撑体系包括第一临时支撑体系、第二临时支撑体系和第三临时支撑体系，第一临时支撑体系用于配重部分与主道路距离超过阈值的钢箱梁拆除支撑，第二临时支撑体系用于配重部分与主道路距离未超过阈值的钢箱梁拆除支撑，第三临时支撑体系用于混凝土箱梁拆除支撑；

5、施工围挡喷淋体系包括设于施工区域，固定于地面的围挡立柱，相邻围挡立柱之间可拆卸连接有围挡，靠近站前连廊一侧的围挡设有进出口，围挡顶部固定连接有输水管，输水管朝向施工区域连通有若干喷头。

6、进一步，第一临时支撑体系包括架设于钢箱梁底部的梯形填土层，填土层的两侧坡脚沿填土方向依次堆设有若干沙袋，填土层坡面覆盖有绿网；

7、第二临时支撑体系包括架设于钢箱梁底部，位于钢箱梁预计切断位置的钢立柱，相邻钢立柱之间焊接有连系梁及斜撑，钢立柱顶部焊接有工字钢，钢立柱与工字钢的连接处焊接有牛腿，工字钢与钢箱梁底部之间设有千斤顶，千斤顶的输出端位于钢箱梁横隔板底部；

8、第三临时支撑体系包括铺设于混凝土箱梁下方的土工布，土工布表面覆盖有碎石。

9、进一步，一种客运枢纽匝道拆除施工方法，包括如下步骤：

10、s1、拆除站前连廊，转换交通路线；

11、s2、拆除第一匝道和第二匝道的钢箱梁：

12、s21、计算待拆除钢箱梁的配重部分与主道路的距离，选择支撑体系：若待拆除钢箱梁的配重部分与主道路的距离超过阈值，选择第一临时支撑体系，若待拆除钢箱梁的配重部分与主道路的距离未超过阈值，则选择第二临时支撑体系；

13、s22、判断第一匝道和第二匝道的钢箱梁翻转倾覆风险等级，根据钢箱梁翻转倾覆风险等级确定钢箱梁拆除顺序；

14、s23、根据钢箱梁拆除顺序依次拆除钢箱梁：根据s21的判断结果选择对应的支撑体系支撑钢箱梁，依次拆除第一匝道和第二匝道上的沥青路面、防护栏杆、防护栏板和翼缘板，切断钢箱梁下放梁体，再分段切割钢箱梁，挖机破除钢箱梁配重吊装至指定堆放场；

15、s3、第三临时支撑体系支撑混凝土箱梁，采用挖机依次拆除混凝土箱梁、墩柱、桥台、挡墙和引桥。

16、进一步，所述s1中拆除站前连廊，转换交通路线的具体流程包括：

17、s11、在站前连廊施工区域搭设施工围挡喷淋体系；

18、s12、作业人员站于登高车上，依次切割钢立柱以分离钢立柱和横梁，吊车吊装横梁及钢化玻璃运至指定堆放场分割；

19、s13、钢立柱底部与地面的连接处，绕钢立柱人工凿打直径8-12cm，深度8-12cm的凹槽，以凹槽底部为切割线，依次切割钢立柱，分离钢立柱和地面；

20、s14、吊车依次吊装钢立柱至指定堆放场，再填充凹槽铺平路面，拆除施工围挡喷淋体系，完成交通路线转换。

21、进一步，所述s22中第一匝道和第二匝道的钢箱梁翻转倾覆风险等级的判断包括：

22、s221、构建第一匝道和第二匝道在填土前的有限元模型，计算填土前第一匝道和第二匝道各跨的受力情况；

23、s222、模拟切割钢箱梁，计算第一匝道和第二匝道各跨的受力情况；

24、s223、分析各跨的受力情况，某一跨的支座承受压力小于承载力，即该跨处于受压状态，受压状态下，支座承受压力与承载力的差值越大，钢箱梁翻转倾覆风险等级越低。

25、进一步，所述s23中拆除钢箱梁的具体流程包括：

26、s231、根据s21的判断结果选择对应的支撑体系支撑钢箱梁：

27、对配重部分距离主道路超过阈值的钢箱梁，采用第一临时支撑体系支撑，在该钢箱梁下方铺设土工布，土工布上堆积梯形填土层，第一匝道的填土层顶部宽度与第一匝道的翼缘板同宽，第二匝道的填土层顶部宽度与第二匝道的翼缘板同宽，填土层坡比i＝1:1，填土过程中预设绳锯切割线，在钢箱梁底部沿绳锯切割线焊接钢管作为绳锯穿绳通道，填土后在填土层的两侧坡脚沿填土方向依次堆设有若干沙袋，沙袋呈品字形堆放，再在填土层的坡面铺设绿网；

28、对配重部分距离主道路未超过阈值的钢箱梁，采用第二临时支撑体系支撑，根据第一匝道和第二匝道的宽度确定横桥向和纵桥向的钢立柱数量，钢立底部焊接钢板作为支撑，相邻钢立柱之间焊接连系梁及斜撑，钢立柱顶部通过牛腿焊接工字钢，工字钢与钢箱梁底部之间设置千斤顶，千斤顶的输出端位于钢箱梁横隔板底部；

29、s232、采用挖机破除沥青路面，采用氧气乙炔切割防护栏杆，采用绳锯切割拆除防护栏板，切割时绳锯穿过绳锯穿绳通道，沿绳锯切割线切割防护栏板，采用氧气乙炔切割翼缘板；

30、s233、以钢箱梁中间墩柱和钢立柱的中点连线为钢箱梁切割线，沿钢箱梁切割线切断钢箱梁，切割时对钢箱梁进行变形监测，吊车吊装梁体下方至填土层，观察填土层沉降情况；

31、s234、钢箱梁包括配重部分和非配重部分，配重部分采用挖机破除，钢箱梁部分切割呈若干段，吊装运至指定堆放场。

32、进一步，所述s233中切割时对钢箱梁的变形监测包括：在钢箱梁每跨两侧粘接反光片，记为观测点，切割时对观测点进行初读数并记录，切割时实时监测，切割完毕后每5min读数一次，并与初读数比较，计算累计变形量，当累计变形量或相邻读数的差值大于阈值，判断存在施工风险，停止切割，分析并解决施工风险后再切割。

33、进一步，所述s233中对填土层沉降观察包括：若沉降超过阈值，则梁体有滑移风险，停止施工并更换吊车辅助拆除；若沉降未超过阈值，则增加第二临时支撑体系辅助支撑，更换吊车辅助拆除。

34、进一步，所述s3中根据从高至低原则，采用挖机先拆除混凝土箱梁和桥墩，再拆除桥台和引桥，拆除完毕后清理施工现场，完成施工。

35、本方案的原理及有益效果：

36、本方案通过拆除站前连廊变更交通路线，保证交通稳定运行，再通过计算钢箱梁配重部分与主道路的距离，根据其距离与阈值的差值选择填土法或支架法对钢箱梁进行临时支撑，最后根据先上后下，先附属后主体的原则进行拆除，以完成客运枢纽匝道的拆除。

37、本方案通过钢箱梁配重部分与主道路的距离，选择合适的支撑体系，相较于钢立柱受压变形后难以再利用，填土法的黏土可回收利用，且填土可依赖机械设备，钢立柱安装更费人力，本方案以填土法为主，支架法辅助，减少了现有技术采用支架法在实际施工中需对地基换填处理并浇筑混凝土基础，耗时耗力，且钢立柱在用于承载匝道结构时，易受压变形，回收利用率较低的问题，并且遵循先上后下，先附属后主体的原则进行拆除提高了施工的安全性。