【正文】 地鐵三號(hào)線氣象臺(tái)橋拆改工程施工組織設(shè)計(jì)天津市道路橋梁管理處橋梁管理所2009年12月5日第一章 原橋拆除一、 工程概況受地鐵3號(hào)線吳家窯大街設(shè)站影響，地鐵線路無法繞行現(xiàn)狀氣象臺(tái)路橋，經(jīng)規(guī)劃部門多方案綜合比較，并綜合地鐵、市政、交管等多部門意見，最終確定地鐵3號(hào)線沿現(xiàn)狀氣象臺(tái)路橋橋下通過方案。由于現(xiàn)狀氣象臺(tái)路橋下部結(jié)構(gòu)樁基與地鐵3號(hào)線規(guī)劃盾構(gòu)線位置相沖突，因此需要將氣象臺(tái)路橋上、下部結(jié)構(gòu)整體拆除，之后躲避地鐵3號(hào)線線位，修筑新橋下部結(jié)構(gòu)，但新橋位置仍與原橋重合。氣象臺(tái)路橋始建于1966年，為鋼筋混凝土實(shí)心板梁，車行道寬9m，兩側(cè)各2m人行道，與河道有26176。度交角。下部為打入的電桿樁（樁后有擋土板）及現(xiàn)澆帽梁，兩側(cè)有翼墻，上部結(jié)構(gòu)共14片鋼筋混凝土實(shí)心板梁（其中中板12片，邊板2片），梁高40cm。1985年對(duì)該橋進(jìn)行了擴(kuò)建，拆除原橋翼墻，原橋邊板在改建后成為中板，荷載加大，于是將原橋邊板拆除，更換新板，并將擴(kuò)建橋與新?lián)Q邊板之間的空隙作為濕接頭，兩側(cè)為擴(kuò)建橋梁，上游增加11片板梁，下游增加13片板梁，擴(kuò)建完后板梁共38片。下部結(jié)構(gòu)為打入預(yù)制方樁，預(yù)制方樁上現(xiàn)澆帽梁，樁后有擋土板，橋兩側(cè)有翼墻。此橋東側(cè)半幅共有預(yù)制方樁54棵，其中4040cm截面，為85年擴(kuò)建橋帽梁方樁；4040cm截面，為85年擴(kuò)建橋翼墻下方樁；電桿樁，為66年舊橋方樁。西側(cè)半幅預(yù)制樁如與新建橋灌注樁樁位沖突，也需拔除。，厚10cm，共32塊。舊橋擋土板為5005012cm,共74塊。擴(kuò)建完后橋面寬為34m，兩側(cè)人行道各3m，全橋?qū)?0m，長9m。二、 主要拆除工程量部位單位數(shù)量預(yù)制樁砼根54預(yù)制樁鋼筋t帽梁砼m3帽梁鋼筋t翼墻砼m3翼墻鋼筋t板梁砼m3板梁鋼筋t橋面砼m3橋面鋼筋t橋面瀝青砼（4cm厚）m2欄桿m18人行道板砼m3人行道板鋼筋t伸縮縫m91三、 拆除工程施工準(zhǔn)備 首先將施工范圍內(nèi)的各種管線的切除、遷移。施工區(qū)域內(nèi)經(jīng)勘查有電力、通訊等多條管線需要進(jìn)行切改。位置位于兩側(cè)人行道板的下方，所以拆橋前必須先切除或遷移管線。 拆除工程施工區(qū)應(yīng)設(shè)置圍擋，非施工人員不得進(jìn)入施工區(qū)。 戰(zhàn)備橋搭設(shè)：先在橋頭兩側(cè)分別澆筑2個(gè)承臺(tái)，具體尺寸詳見戰(zhàn)備橋基礎(chǔ)圖。然后再每個(gè)基礎(chǔ)上安裝定型鐵支座。將戰(zhàn)備橋先在老橋上進(jìn)行拼裝，然后用2臺(tái)100t吊車在兩側(cè)，將拼裝好的戰(zhàn)備橋一次吊裝到位。 交通導(dǎo)行方案進(jìn)行半幅施工，將此橋分成兩部分進(jìn)行施工（如下圖所示），改為雙向4車道通行；，待此處新橋施工完畢后，將車輛導(dǎo)行至新橋。為了方便車輛的通行，機(jī)動(dòng)車?yán)梦床鸪睦蠘蛐旭?，并在原橋旁修?座臨時(shí)導(dǎo)行用的戰(zhàn)備橋，已方便非機(jī)動(dòng)車行駛。戰(zhàn)備橋搭設(shè)采用單層雙排，橋長21米。四、道路施工戰(zhàn)備橋搭設(shè)完畢后，戰(zhàn)備橋橋頭兩側(cè)以及原橋的非機(jī)動(dòng)車道因改為機(jī)動(dòng)車道，需進(jìn)行道路施工。該施工段采用15cm灰土（12%），15cm水泥穩(wěn)定碎石，8cm瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層。五、原橋各部位拆除工藝橋面系拆除：先拆除橋欄桿、燈桿，然后人工破除橋面瀝青混凝土及人行道，隨拆隨用小推車清運(yùn)。之后用MF2500型液壓鎬從上游側(cè)向下游側(cè)破除老橋橋面防水混凝土及鉸縫混凝土；破除時(shí)，保護(hù)原橋板梁的吊環(huán)，以備拆除板梁之用。施工中設(shè)專人負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測老橋結(jié)構(gòu)狀態(tài)的變化，并應(yīng)做好記錄。上部結(jié)構(gòu)拆除：橋面系拆除以后，擬用50t汽車吊（可視現(xiàn)場實(shí)際情況調(diào)整吊車型號(hào)）將板梁逐個(gè)吊除。旁邊設(shè)運(yùn)輸汽車，將吊除的板梁直接運(yùn)走。吊第一部分共計(jì)25片板梁；第二部分13片板梁。下部結(jié)構(gòu)拆除：采用液壓錘拆除，同時(shí)做好河道防護(hù)工作。：在拆除帽梁之后，然后采用70 t履帶吊車吊裝進(jìn)行拆除。地質(zhì)條件 場地地質(zhì)條件和計(jì)算參數(shù)見表1。地下水位標(biāo)高為1m。表1土層層底標(biāo)高(m)層厚(m)重度(kN/m3)j(176。)c(kPa)m(kN/m4)雜填土55500粉質(zhì)粘土16粉質(zhì)粘土113淤泥質(zhì)土29粉質(zhì)粘土21粉質(zhì)粘土18粉土12粉質(zhì)粘土121粉砂4粉土112粉砂4粉質(zhì)粘土4199775工況工況編號(hào)工況類型深度(m)支撐剛度(MN/m2)支撐編號(hào)預(yù)加軸力(kN/m)1開挖12加撐5013開挖54換撐10005拆撐1工況簡圖如下： 計(jì)算 抗管涌驗(yàn)算: 按砂土，安全系數(shù)K= 按粘土，安全系數(shù)K= 預(yù)制樁拆除全橋東側(cè)共需拔除預(yù)制方樁54棵，其中4040cm截面，；4040cm截面，；電桿樁，西側(cè)待原橋拆除后根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況如新建橋灌注樁樁位與原橋預(yù)制方樁樁位發(fā)生沖突時(shí)也需拔除。舊有樁基拔除在國內(nèi)外一直都是制約工程進(jìn)度，難度極大的項(xiàng)目，目前缺少可供借鑒的工程實(shí)例和經(jīng)驗(yàn)。錘擊沉入樁基的拔除本身就是很困難的事情，而樁基在拔除過程中極有可能斷裂，給拔樁工作帶來困難?，F(xiàn)擬如下方案對(duì)預(yù)制樁進(jìn)行拔除。采用鋼管樁結(jié)合土壤擾動(dòng)，進(jìn)而對(duì)此橋預(yù)制樁進(jìn)行拔除。首先，要拔除預(yù)制方樁后的擋土板，可以直接用挖掘機(jī)將其挖出；而66年擋土板為5005012cm，可以先用挖掘機(jī)下挖2m，用70t履帶吊將擋土板拔除。拔樁時(shí)用經(jīng)緯儀對(duì)拔樁垂直度進(jìn)行觀測，保證樁垂直受力，防止在拔樁過程中斷樁。如果下挖2m仍不能將66年擋土板拔除，則繼續(xù)下挖，直至能將其拔除為止。預(yù)制樁拔除，首先使用套筒進(jìn)行土體擾動(dòng)，減小摩擦力。套筒:分為兩種規(guī)格，；長套筒：長18m，直徑630mm，壁厚12mm，其底部有6個(gè)裝置，4個(gè)固定裝置，2個(gè)活動(dòng)裝置。短套筒：長9m，直徑630mm，壁厚12mm。擋土板拔除與方樁拔除進(jìn)行流水作業(yè)，因?yàn)榇舜喂こ躺婕暗?種類型的樁，因此各類樁的拔除方法也不盡相同，下面根據(jù)兩種樁的類型來介紹其拔除方法：1) ：此類樁樁長較短，埋置深度較淺，拔除相對(duì)簡單。因此采用短套筒進(jìn)行拔除。首先，將短套筒垂直插入土中，大吊鉤懸吊振動(dòng)錘頭，使振動(dòng)錘頭雙夾頭與套筒直徑方向筒壁夾緊，短套筒垂直向下套住樁頂，啟動(dòng)振動(dòng)錘頭。利用套筒與振動(dòng)錘頭自重向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)擾動(dòng)土體，至使土體與樁身分離，減小摩阻力?？刂铺淄策M(jìn)入水中9m左右時(shí)，大吊鉤緩慢上提，使套筒緩慢向上，繼續(xù)擾動(dòng)土體。以此反復(fù)3至4次，將套筒拔出水面，卸除振動(dòng)錘頭及套筒，將吊鉤與鋼絲繩相連，將鋼絲繩另一端繩套套住樁頂下2至3米處，大吊鉤緩慢上提，繩套收緊，將樁體拔除。2) （40cm40cm）：此類方樁樁身較長，自重較大且在9m處采用四角點(diǎn)焊，極易在拔除過程中使樁身兩部分分離，給工程增大難度，因此拔除此類長樁施工工藝比較復(fù)雜。首先，將長套筒垂直插入土中，大吊鉤懸吊振動(dòng)錘頭，使振動(dòng)錘頭雙夾頭與套筒直徑方向筒壁夾緊，長套筒垂直向下套住樁頂，啟動(dòng)振動(dòng)錘頭。利用套筒與振動(dòng)錘頭自重向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)擾動(dòng)土體，至使土體與樁身分離，減小摩阻力?？刂铺淄策M(jìn)入水中約17m時(shí)，確定套筒已基本接近樁底，緩慢上提振動(dòng)錘頭，繼續(xù)對(duì)土體進(jìn)行擾動(dòng)。以此反復(fù)6至8次，將套筒拔出水面。將鋼絲繩繩套套于筒底6個(gè)裝置下，注意將鋼絲繩對(duì)稱布置，以防止在鋼絲繩上提過程中不至于因樁身受力不對(duì)稱造成樁身傾斜，給施工帶來不必要的困難。將套筒再次下壓，進(jìn)入水中約12m（下部分樁距樁頂約3m），操作工人將上端活動(dòng)裝置打開，使下端活動(dòng)裝置下降約20cm，使鋼絲繩脫落至下半部分樁2m至3m處。上拔套筒，卸除套筒及振動(dòng)錘頭。將大吊鉤與鋼絲繩水面上兩繩扣相連，小吊鉤與單根鋼絲繩繩扣相連。由于兩吊鉤不能同時(shí)上提，因此，先將小吊鉤緩慢上提小段距離，再上提大吊鉤，以此往復(fù)。注意上提過程一定要緩慢，始終保持上下部分樁垂直。最后將上下部分樁分別拔出。拔樁時(shí)用經(jīng)緯儀對(duì)拔樁垂直度進(jìn)行觀測，保證樁垂直受力，防止在拔樁過程中斷樁。 套筒細(xì)部結(jié)構(gòu)圖套筒俯視圖斷樁應(yīng)急措施斷樁應(yīng)急處理：，且沒有接頭比較容易拔除；，而且入土深度也較大，有接頭，在拔除過程中有可能出現(xiàn)從接頭處斷樁的情況。，停止對(duì)該棵樁的拔除作業(yè)，并且隨著打入護(hù)筒隨向護(hù)筒內(nèi)注入高壓水，用泥漿是樁與土徹底分離，然后抽出護(hù)筒內(nèi)泥漿露出下半截樁，再用吊車配合鋼絲繩鎖套將下半節(jié)樁拔出。六、對(duì)舊橋樁基拔除預(yù)置方樁位置回填處理 當(dāng)將方樁和擋土板拔除完畢后，需在拔樁處進(jìn)行回填。在河道原橋投影范圍8m處打設(shè)兩道攔河壩。 1 、攔河壩施工我單位經(jīng)多次勘察現(xiàn)場，考慮到現(xiàn)在已過汛期，所以在氣象臺(tái)橋的橋投影線兩側(cè)各修筑一條土壩，用于攔截河道內(nèi)的水流。具體施工方法：在距離橋梁投影線兩側(cè)8米處，由場外購?fù)?，用挖掘機(jī)分層進(jìn)行填筑，填筑高度不低于河道兩側(cè)堤岸的高度。土壩上口5米，下口8米。臨時(shí)泵調(diào)水，安裝2臺(tái)6寸水泵，進(jìn)行壩區(qū)段調(diào)水，將壩內(nèi)水位降至河底，達(dá)到降水要求；然后把上游的水抽到下游，保證河道通暢。橋梁工程完工后，然后用挖掘機(jī)將土壩拆除干凈，保證水流通暢。 河道清淤攔河壩修筑完畢后，將壩內(nèi)的水抽干，然后利用挖掘機(jī)清除淤泥。搭設(shè)施工平臺(tái)由于水泥攪拌樁的位置處于河心，故在清淤后用素土回填。形成長40m，寬15m的施工平臺(tái)，以便水泥攪拌樁機(jī)械設(shè)備能夠順利施工。搭設(shè)平臺(tái)時(shí)，利用挖掘機(jī)和壓路機(jī)進(jìn)行配合，確保施工平臺(tái)承載穩(wěn)定性。在新建橋通行后，仍采用該方法進(jìn)行保留部分橋梁灌注樁施工。水泥攪拌樁施工用φ650和φ500雙排及φ800單排咬合150mm雙軸攪拌樁處理成水泥土墻，確定原橋9m樁水泥攪拌樁標(biāo)高為7m。 級(jí)礦渣水泥，水泥摻入比為20%。 攪拌樁進(jìn)行抽芯檢驗(yàn)。：首先攪拌頭一邊噴漿一邊下沉攪拌至設(shè)計(jì)深度，然后提升攪拌頭攪拌至設(shè)計(jì)標(biāo)高。攪拌頭平均下沉速度不得大于1m/min，平均提升速度不得大于2m/min，速度必須均勻，每根樁的注漿量必須足夠。，不可長時(shí)間中斷，樁組之間搭接時(shí)間不得大于12小時(shí)，如超過12小時(shí)，須采取措施對(duì)其施工冷縫進(jìn)行處理。，并防止