第40卷第２4 期 山 西 建 筑 Vｏｌ.40 Nｏ.２4 ·176 · ２ 0 1 4 年 8 月 SＨANＸI ARCＨIＴＥCＴＵRＥ Aｕg. ２014 ·桥梁·隧道· 文章编号：1009-68２5（２014 ）２4-0176-03 绳锯切割技术在构筑物水下拆除施工中的应用 毕朝阳 （中铁交通投资集团有限公司，广西南宁 530000 ） 摘 要：结合柳州维义大桥的工程特点，对临时墩拆除施工方案进行了研究制定，并对采用的金刚石绳锯切割技术作了探讨，阐述 了施工过程中设备配置、桩身导向装置设计安装、绳锯机及金刚石锯绳安装要点，为该技术的推广应用提供了技术支撑。 关键词：金刚石绳锯，切割技术，安装，临时墩 中图分类号：Ｕ445 文献标识码：A 1 工程概 大桥钢桁拱梁架设采用膺架法半悬臂架设的方案，全桥共设置膺 柳州维义大桥全长 ２ 090 m，其中主桥全长504 m，采用 架临时墩1２个，根据结构受力计算，临时墩采用钢筋混凝土钻孔 （108 m+２88 m+108 m）中承式三跨连续钢桁拱结构，桥面总宽 桩，全桥临时墩的钻孔桩共计80根。 度为43.5 m。主桥主桁由两片钢桁架组成，主桁中心距37 m，主 柳州维义大桥钢桁拱梁架设膺架临时墩布置图如图 1 跨拱圈矢高55 m，主桁采用节间长度1２ m 的“N”形桁式。维义 所示。 WD55 架梁吊机 WD55 架梁吊机 墩旁塔吊 墩旁塔吊 Ｅ17 Ｅ２0 Ｅ２1 Ｅ２0′ Ｅ17 Ｅ13 Ｅ13 南岸 北岸 +87.14 m +78.0 m Ｅ9 （高水位） （常水位） 最高通航水位+88.40 110 13 1２ 1２ ２4 48 48 48 95.7 47.7 48.6 48 ２4 1２ 1２ 3 1 ＳL1 号 ＳL3 号 ＳL5 号 NL6 号 NL4 号 NL２ 号 ＳL２ 号 ＳL4 号 ＳL6 号 NL5 号 NL3 号 NL1 号 Ｓ２9 0 ① ② ③ N1 图 1 维义大桥钢桁拱梁架设膺架临时墩布置图 根据钢梁架设工况计算，临时墩最大反力为２ 087.6 ｔ，由于 桥位处河床为光板岩，临时墩采用钻孔桩+钢管柱的结构形式， m 钻孔桩主筋 4 钻孔桩为 1.0 m 和 1.5 m。 1.5 m钻孔桩采用 1.7 m，＝ .     δ 0 m 10 mm 的钢护筒，1.0 m钻孔桩采用 1.２ m，＝10 mm 的钢护 6 1.5 m（1.0 m ）   δ . 0 钢管桩 筒，1.5 m，1.0 m钻孔桩钢筋笼均为 16 根 ２5 mm钢筋。临   Φ 时墩上部钢管切割后桩顶标高约为 +80.0 m，河床标高约为 1.7 m（1.２ m ） +66 m~ +70.0 m，切割桩长约10.0 m~14.0 m。临时墩钻孔桩 钢护筒 整体切割部分结构见图２。 河床 2 临时墩钻孔桩拆除方案 维义大桥膺架临时墩钻孔桩拆除采用金刚石绳锯进行水下 整体切割的方案，桩身整体完全切断后，利用浮吊吊起钻孔桩，驳 船运送至岸边，钻孔桩桩身在岸上进行集中破碎处理。临时墩钻 1.5 m（1.0 m ） 孔桩切割前，需在桩顶设置好吊点，在切割过程中，为防止桩身倾 图 2 临时墩钻孔桩结构图 覆，需利用吊船进行辅助作业。 3 临时墩钻孔桩水下整体切割工艺 金刚石绳锯水下整体切割钢筋混凝土临时桩的拆除方法，其 机理基于通过高速驱动带有金刚石串珠的钢丝绳索（金 临时墩钻孔桩水下整体切割工艺流程见图3。 刚石锯绳），通过导轮绕着钢筋混凝土临时桩运转，在一定张拉力 4 临时墩钻孔桩水下整体切割施工要点 的作用下，高速磨削被切割物体，产生的磨屑和热量随循环冷却 4.1 施工准备 水带走，最终达到分离被切割物体的目的。 临时墩钻孔桩整体切割前的准备工作主要有：膺架临时墩上 ２014-06-19 收稿日期： 作者简介：毕朝阳（1976- ），男，高级工程师 第40卷第２4 期 毕朝阳：绳锯切割技术在构筑物水下拆除施工中的应用 ·177 · ２ 0 1 4 年 8 月 部钢结构的拆除、钻孔桩上部吊点的设置、切割施工平台的制造 制金刚石锯绳转速，要求锯绳线 m s。 及安装、导向装置的制造及安装等。 在柳州维义大桥临时墩钻孔桩刚开始切割时，由于切割线位 置为钢护筒，钢护筒表面光滑，金刚石锯绳转动时容易打滑，严重 膺架临时墩 钻孔桩顶 施工平台及 绳锯机 上部结构拆除 吊点设置 导向装置安装 安装固定 影响切割速度，由于要同时切割钢护筒和钢筋混凝土钻孔桩，锯 绳磨损很快，基本每切割 1根桩就要更换锯绳，造成施工成本加 启动设备 连接并检查相 浮 吊就位并收 安装桩身起 安装金刚 切割 关操作系统 紧起吊钢丝绳 吊钢丝绳 石绳索 大。后期，对施工作业进行了调整，在导向装置固定好后，将切割 线 cm 内的钢护筒剥除，剥除护筒后切割效率以及锯绳寿 浮 吊起吊切割完成的桩 体，转运至岸上集中处理 命都得到提高。切割一根直径 1.5 m 的钢筋混凝土临时桩需要 4 ｈ~6 ｈ，切割过程需定时观察是否正常。钻孔桩切割完成后，浮 图 3 临时墩钻孔桩水下整体切割工艺流程图 吊将其吊到岸上，对钢护筒和钢筋进行回收，并对破除的混凝土 4.2 设备配置 建筑垃圾进行专门处理，实现绿色环保的目的。临时墩钻孔桩水 临时墩钻孔桩水下整体切割施工所需的机械设备主要有：起 下整体切割施工示意图见图5。 重设备、水上运输设备、交通船、切割设备、潜水设备以及水下气 割设备等，具体机械设备配置如表1所示。 表1 钻孔桩水下整体切割施工机械设备配置表 序号 设备名称 规格型号 数量 备注 起 吊钢丝绳 1 浮吊 90 ｔ 1艘 切割设备 ２ 运输船 400 ｔ 1艘 3 交通船 10座 1艘 施工平台 浮 吊 4 绳锯机 PPＨ２5RR 1套 吊耳 5 潜水设备 1套 6 气割设备 1套 钻 金刚石锯绳 孔 转向轮 4.3 桩身导向装置设计及安装 切割线 桩 导向装置 为保证金刚石绳索在切割钻孔桩时切割线方向与桩身垂直， 河床 同时在高度方向能牵引进绳锯机，需在切割线下部安装导向装 置，导向装置为钢结构制造，分两部分采用螺杆连接，转向装置上 图 5 临时墩钻孔桩水下整体切割施工示意图 设有水平转向轮和垂直转向轮，保证金刚石绳索能由水平向平顺 4.6 注意事项 转向过渡至垂直向，顺利进入绳锯机。导向装置安装时，先在桩 1）绳索的变向是通过导向轮的组合安装来实现的，施工过程 顶处安装为整体，下放至设计位置后，潜水员水下将导向装置调 中导向轮的安装与主动驱动轮中的位置关系应巧妙的设计，以满 整水平，并将连接螺杆拧紧，固定导向装置。桩身导向装置布置 足切割要求。 见图4。 ２）绳锯机及金刚石锯绳在进行钻孔桩整体切割时，可采用人 连接螺杆 水平转向轮 工遥控操作，在设备安装调试好后，除辅助施工的吊船外，其他设 导向装置 备及人员均应撤离至安全区域。 3）每切割完成一根钻孔桩，应对绳锯机及金刚石锯绳进行检 垂直转向轮 桩钻孔 查，如金刚石锯绳磨损严重影响使用，应及时予以更换。 金刚石锯绳 4）切割过程中，作业平台及导向装置均采用倒用，每次回收 后倒用前，应对结构焊缝进行检查，保证结构满足作业过程中最 大张拉强度的要求。 图 4 桩身导向装置布置示意图 5）金刚石锯绳使用前须连接一个闭合的循环，锯绳连接采用 4.4 绳锯机及金刚石锯绳安装 金刚石绳锯专用液压钳将接头扣压紧，扣压后检查接头，用角磨 为保证切割作业时绳锯机能处于平稳的工作状态，需在待切 机等将飞边和毛刺去除干净。 割钻孔桩桩顶设置作业平台。为方便平台安装，作业平台采用钢 6）为避免绳锯机在整体切割钻孔桩过程中，桩身倾斜而发生 结构制造成整体，安装时放置在钻孔桩顶钢管桩上，采用连接板 卡绳现象或其他安全事故，切割前应收紧起吊钢丝绳并保持其处 与钢管桩临时焊接固定。绳锯机采用螺杆与作业平台固定，安装 于受力状态。 位置应能保证金刚石锯绳从切割线经导向结构后以竖直状态进 入主机。 5 结语 金刚石锯绳采用潜水员水下辅助安装，根据已经确定的钻孔 在现有的桥梁施工中，对水中钢筋混凝土临时桩一般采用水 桩切割线，水下部分金刚石锯绳通过导向轮绕着钢筋混凝土钻孔 下爆破的方法进行拆除，施工时要求必须准确预埋爆破管道，这 桩，水上部分金刚石绳索按一定的顺序缠绕在主动轮及辅助轮上， 给施工布置带来诸多的不便，并且爆破施工存在极大的安全隐 注意绳子的方向应和主动轮驱动方向一致，安装好的金刚石锯绳 患，爆破后还会对环境造成污染。因此不推荐使用此方法施工。 应进行收紧，同时应注意切割线位置的金刚石锯绳保持水平状态。 本文中所采用的金刚石锯绳水下整体切割技术，属于机械式 4.5 切割 的切割方法，该技术在旧桥拆除等水上、岸上作业中采用较多，但 绳锯机及金刚石锯绳切割系统安装完成并经检查符合要求 在水下混凝土结构拆除中较少使用。柳州维义大桥临时墩钻孔 后，浮吊就位，布置钻孔桩起吊钢丝绳，起吊系统检查合格后，撤 桩拆除采用的金刚石锯绳水下整体切割技术，具有安全性能高、 出作业人员，通过遥控驱动设备进行切割作业。切割过程中应控 切割速度快、环境污染小等优点，值得推广。 第40卷第２4 期 山 西 建 筑 Vｏｌ.40 Nｏ.２4 ·178 · ２ 0 1 4 年 8 月 SＨANＸI ARCＨIＴＥCＴＵRＥ Aｕg. ２014 1009-68２5（２014 ）２4-0178-0２ 文章编号： 单索面斜拉桥钢箱梁制造关键技术及质量控制 李 硕 马增岗 （中铁宝桥（扬州）有限公司，江苏扬州 ２２5107 ） 摘 要：根据大榭第二大桥钢箱梁的结构特点，介绍了单索面斜拉桥钢箱梁板单元制作、总拼组装、焊接等关键制造技术，以及钢 箱梁制造过程中的质量控制措施，为今后同类钢箱梁制造提供了技术参考。 关键词：单索面斜拉桥，钢箱梁，制造技术，质量控制 中图分类号：Ｕ448.２7 文献标识码：A 度不小于２5 m）。 1 概 μ ２）零件的下料加工。根据零件的具体形状和大小确定下 1.1 工程概况 方法，对较长矩形板件采用多嘴头门式切割机精切下料，对隔板 大榭第二大桥位于宁波市北仑区与大榭岛之间的黄峙江上。 等形状复杂的板件采用 CAM 系统的数控切割机精切下料；对较 主桥全长5.5 km，起始于大榭岛环岛西路，沿管廊带空地跨越黄 薄的主要零件，采用等离子切割；钢板对接坡口采用火焰精密切 峙江，穿越炮台岗，终于老3２9 国道。主桥为双塔单索面钢箱梁 割、刨边机或铣边机加工；过渡斜坡采用斜面铣床加工。 斜拉桥，桥跨布置为50+158+39２+158+50＝808 m。 3）Ｕ形肋的加工工艺。本桥有两种断面尺寸的Ｕ形肋，板厚 1.2 钢箱梁结构特点 为8 mm 6 mm。Ｕ形肋采用等离子切割机精切下料，用双面铣床 钢箱梁采用单箱三室箱形截面，标准节段长 10.5 m，顶板宽 机加工两长边及坡口，在电液联动数控折弯设备上折弯成型。 ２9.5 m，底板宽17.6２ m，顶面设双向２%横坡，桥梁中心线）Ｕ形肋组装技术。与厂家联合研发了Ｕ形肋专用组装机， 3.5 m，两侧悬臂长4.0 m。中间内腹板间距1.7 m，横隔板间距 采用轨道移动压头设计，通过液压压紧将Ｕ形肋安装定位在顶板 3.5 m，顶面采用外平齐，底面采用内平齐，标准断面如图1所示。 或底板上，组装动作快捷，压力可调，适应不同板厚，而且具有精 全桥钢箱梁共分为２7种类型77个节段，采用全焊接连接，主要钢 度高、效率高、无损伤等优点，能够较好的控制Ｕ形肋组装精度以 材采用Q345D及Q345qD钢，标准梁段吊装重量约 150 ｔ，最大重 及与面板组装间隙。 量约361.8 ｔ，钢箱梁总重约1２ 565 ｔ。 5）反变形焊接技术。板单元Ｕ形肋焊缝，设计要求焊缝熔深 ２9 500 有效厚度不小于8 mm，同时保证不焊漏。采用混合气体80%Ar 14 750 14 750 +２0%CO 气体保护船位自动焊工艺。制作专用的反变形胎。