鐵路跨線橋拆除是一項復雜且極具挑戰性的工程,尤其是在切割拆除環節,需綜合考量結構特點、周邊環境以及對鐵路運營的影響。以下將從前期準備、切割技術、施工流程、安全保障及環保措施幾方面詳細闡述。
一、前期準備工作
詳細勘察:對跨線橋進行全面結構檢測,利用無損檢測技術,如回彈法、超聲法測定混凝土強度,用探地雷達探測鋼筋分布,評估橋梁實際狀況。同時,精準掌握周邊環境,涵蓋鐵路線路布局、列車運行時刻表、周邊建筑物位置與結構等。例如在某跨京廣鐵路的跨線橋拆除前,通過細致勘察,明確了橋梁混凝土因長期風化強度降低 20%,部分鋼筋銹蝕嚴重,且周邊有一座醫院和學校,對噪音和振動限制嚴格。
方案設計:依據勘察結果制定科學拆除方案。針對跨線橋類型、規模及周邊條件選擇切割技術,如對小跨徑梁式橋可采用金剛石圓盤鋸切割;大跨徑或復雜結構則用金剛石繩鋸切割。像上海某跨線橋拆除,橋長 150 米,主跨 50 米,采用繩鋸切割,將橋梁按節段劃分,確定合理切割順序與吊運路線,以保障施工安全與效率。同時,對拆除過程進行模擬分析,運用有限元軟件模擬切割時橋梁結構應力應變,提前優化方案,預防風險。
手續辦理與溝通協調:拆除鐵路跨線橋需辦理諸多手續,如向鐵路主管部門申請施工許可、與設備管理單位簽訂安全協議等。施工前,與鐵路部門、周邊單位及居民充分溝通,告知施工計劃、影響及防護措施,爭取理解支持。例如在某城市跨線橋拆除時,通過召開居民座談會、發布公告等方式,有效減少了施工阻力。
二、切割技術選擇
金剛石繩鋸切割:此技術利用液壓驅動金剛石串珠繩,高速磨削混凝土實現切割。具有切割精度高(誤差控制在 ±5mm 內)、振動小(振動速度≤0.1cm/s)、噪音低(作業噪音≤70dB)的優點,能最大程度降低對鐵路運營和周邊環境的影響。在跨線橋拆除中應用廣泛,可切割各種形狀和尺寸的混凝土結構。如杭州某跨線橋拆除,用繩鋸將重達 500 噸的連續箱梁分塊切割,每塊重量控制在吊車起吊能力范圍內,順利完成拆除。
金剛石圓盤鋸切割:通過高速旋轉的金剛石鋸片切削混凝土。適用于切割厚度較小、平面規則的混凝土構件,切割速度快、效率高,切割面平整度好。但切割深度有限,一般用于切割橋面板、防撞護欄等部位。例如在某鐵路跨線橋拆除中,用圓盤鋸快速拆除了橋面鋪裝層,為后續主體結構拆除創造條件。
水鉆排孔切割:利用水鉆在混凝土上鉆孔,形成連續孔槽實現切割。操作靈活,對設備要求低,能在狹窄空間作業。常用于切割精度要求不高、形狀不規則的部位,可作為繩鋸和圓盤鋸切割的輔助方法。如在某跨線橋橋墩拆除時,先用繩鋸切割大部分混凝土,剩余靠近鐵路接觸網的邊角部位,用水鉆排孔切割,確保施工安全。
三、施工流程
防護設施搭建:為防止切割過程中混凝土碎塊、粉塵掉落影響鐵路運營,在鐵路上方搭建嚴密防護棚架。棚架采用鋼結構,具有足夠強度和剛度,能承受掉落物沖擊。棚頂鋪設防護網、彩鋼板等多層防護材料,四周設置圍擋。如北京某跨線橋拆除時,防護棚架搭建面積達 2000 平方米,有效保障了鐵路運營安全。同時,在施工區域周邊設置警示標志、圍擋,限制無關人員進入。
附屬結構拆除:先拆除跨線橋上的附屬設施,如路燈、交通標志、防拋網、防撞護欄等。拆除順序遵循先外側后內側、先上部后下部原則。采用人工配合機械拆除,小型構件用人工拆除,較大較重構件用吊車吊運。拆除的附屬結構及時清理出場,避免堆積。
主體結構切割:按照設計方案進行主體結構切割。切割前,在橋面上準確放線,確定切割位置。繩鋸切割時,安裝好繩鋸機、導向輪,穿好金剛石繩索并調試設備;圓盤鋸切割需固定好鋸片,調整切割深度和角度。切割過程中,密切監測設備運行和結構變化,根據混凝土強度、鋼筋分布調整切割參數,確保切割質量和安全。如在某跨線橋主跨箱梁切割時,每切割 1 米暫停檢查,根據監測數據調整繩鋸速度和張力。
吊運與清理:切割后的混凝土塊用吊車吊運至指定地點。吊運前,計算混凝土塊重量,選擇合適吊車,確保吊車起吊能力大于混凝土塊重量。吊運過程中,專人指揮,確保吊運平穩,避免碰撞。混凝土塊吊運后,及時清理現場建筑垃圾,保持施工場地整潔。
四、安全保障措施
結構安全監測:施工全程對跨線橋及周邊鐵路設施進行結構安全監測。在橋梁關鍵部位設置位移計、應變計,實時監測位移、應力變化。如位移或應力超出預警值,立即停工采取加固或調整施工方案等措施。同時,對鐵路軌道、接觸網等設施監測,確保鐵路運營安全。例如在某跨線橋拆除中,通過自動化監測系統,每 10 分鐘采集一次數據,有效保障了結構安全。
施工人員安全防護:施工人員必須接受專業培訓,熟悉拆除工藝流程和安全操作規程,考試合格方可上崗。進入施工現場,佩戴安全帽、安全帶、防護手套、護目鏡等個人防護用品。高處作業時,搭建穩固腳手架或操作平臺,設置防護欄桿。對特殊工種,如吊車司機、電工、焊工等,嚴格持證上崗。
應急預案制定與演練:制定詳細應急預案,針對可能的坍塌、火災、物體打擊等事故,明確應急組織機構、職責分工、應急響應程序和救援措施。配備應急救援物資,如滅火器、急救箱、千斤頂、鋼絲繩等。定期組織應急演練,提高施工人員應急處置能力。如某跨線橋拆除項目,每月組織一次綜合應急演練,提升了團隊應急水平。
五、環保措施
粉塵控制:切割過程中,采用灑水降塵措施,通過在設備上安裝噴霧裝置,持續噴水抑制粉塵飛揚。在施工現場設置洗車槽,車輛出場前沖洗,防止帶泥上路。對堆放的建筑垃圾用防塵網覆蓋,減少揚塵產生。如在某城市跨線橋拆除時,通過這些措施,將施工現場 PM10 濃度控制在 50μg/m3 以下,符合環保要求。
噪音控制:優先選用低噪音切割設備,對設備進行降噪處理,如安裝消聲器、減震墊。合理安排施工時間,避免在居民休息時間(晚 10 點至早 6 點)進行高噪音作業。在施工現場設置隔音屏障,降低噪音傳播。如在某學校附近的跨線橋拆除時,通過綜合降噪措施,將施工場界噪音晝間控制在 70dB 以下,夜間控制在 55dB 以下。
廢棄物處理:拆除產生的混凝土塊、鋼筋等廢棄物分類回收利用。混凝土塊破碎后作為再生骨料用于道路基層、填方工程;鋼筋集中回收,送鋼鐵廠回爐冶煉。無法回收利用的廢棄物,運至指定垃圾填埋場處理,避免隨意傾倒污染環境。