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拆除橋梁切割有哪些常見的施工方法?

發(fā)布日期:2025-04-24 瀏覽次數(shù):51

在橋梁拆除工程中,切割施工方法需根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)類型(如混凝土梁橋、鋼橋、組合結(jié)構(gòu)橋)、周邊環(huán)境(如鄰近居民區(qū)、運營中的交通線路)及拆除精度要求選擇。以下是常見的橋梁切割拆除施工方法,按技術(shù)原理分類詳述:

一、機械切割法(主流技術(shù))

1650441724102455.jpg1. 繩鋸切割法

原理:通過金剛石串珠繩(高速循環(huán)運動)與混凝土摩擦切割,配合液壓動力站驅(qū)動,可切割大尺寸、復(fù)雜形狀的構(gòu)件(如箱梁、橋墩)。

適用場景:

大體積混凝土構(gòu)件(單跨梁體重量>50 噸)、弧形 / 變截面結(jié)構(gòu)(如異形橋墩、拱肋);

需控制切割精度(誤差≤5mm)及低振動的場景(如鄰近運營地鐵、古建筑)。

優(yōu)點:

切割深度大(單次可切 1-2 米厚混凝土),可水平、垂直、傾斜多角度作業(yè);

振動?。ㄕ駝又担?.1g)、噪音低(<85dB),對保留結(jié)構(gòu)無損傷。

缺點:設(shè)備成本高(單套繩鋸機約 50-100 萬元),前期定位放線耗時較長。

2. 碟鋸(圓盤鋸)切割法

原理:利用直徑 1-3 米的金剛石鋸片(固定在液壓切割機上)旋轉(zhuǎn)切割,適用于薄壁構(gòu)件或規(guī)則平面切割。

適用場景:

橋梁翼緣板、護欄、濕接縫等薄板切割(厚度≤60cm);

直線切割需求(如將整跨梁體分割為若干塊)。

優(yōu)點:切割面平整(粗糙度≤2mm),效率較高(切割速度約 0.5-1m2/h);

缺點:受鋸片直徑限制,切割深度較淺,需頻繁調(diào)整設(shè)備位置。

3. 鏈鋸切割法

原理:金剛石鏈條(類似伐木鏈鋸)由液壓馬達驅(qū)動,適用于狹窄空間或不規(guī)則界面切割。

適用場景:

橋墩與承臺連接處、蓋梁局部拆除(作業(yè)空間<1.5 米);

臨時支撐結(jié)構(gòu)(如貝雷梁)的快速切割解體。

優(yōu)點:設(shè)備輕便(單臺重量約 50kg),可人工搬運至高空或狹小區(qū)域;

缺點:鏈條易磨損(每切割 10 米需更換),切割精度一般(誤差 ±10mm)。

二、爆破切割法(傳統(tǒng)方法,現(xiàn)逐步受限)

原理:在混凝土構(gòu)件預(yù)設(shè)爆破孔,裝填炸藥后控制爆破能量,使構(gòu)件按預(yù)定切口斷裂。

適用場景:

無環(huán)境敏感點的空曠區(qū)域(如郊區(qū)公路橋、廢棄鐵路橋);

需快速拆除的低高度橋梁(梁底距地面<10 米,便于防護)。

優(yōu)點:單次作業(yè)可拆除大面積構(gòu)件(如整跨 30 米 T 梁),成本低(約為機械切割的 1/3);

缺點:

振動強烈(振動值>1g)、噪音大(>120dB),易引發(fā)周邊建筑物開裂;

需嚴格審批(需向公安部門申請爆破作業(yè)許可證),粉塵污染嚴重(PM10 濃度可達 50mg/m3)。

三、液壓破碎法(輔助切割技術(shù))

1. 液壓破碎錘(炮頭機)

原理:利用液壓錘高頻沖擊(頻率 10-20Hz)破碎混凝土,配合人工鑿除完成切割。

適用場景:

混凝土強度≤C30 的小型橋梁(如跨徑<15 米的板梁橋);

已預(yù)切縫構(gòu)件的二次解體(如將繩鋸切割后的梁塊進一步破碎)。

優(yōu)點:設(shè)備普及度高,可靈活調(diào)整破碎力度;

缺點:振動較大(易導(dǎo)致相鄰鋼筋松動),破碎精度差(需預(yù)留 10cm 人工修鑿余量)。

2. 液壓分裂機

原理:通過液壓油缸將楔形塊壓入預(yù)鉆的分裂孔,利用張力使混凝土沿預(yù)設(shè)面裂開。

適用場景:

需保護周邊結(jié)構(gòu)的精細拆除(如保留橋墩主筋時切割梁體);

文物橋梁拆除(避免損傷可再利用的石材、舊混凝土)。

優(yōu)點:無振動、無噪音,分裂方向可控(誤差 ±5mm);

缺點:需預(yù)先鉆孔(孔距 30-50cm),效率較低(單分裂面耗時 30 分鐘)。

四、特種切割技術(shù)(特殊場景應(yīng)用)

1. 水刀切割法

原理:高壓水(壓力≥200MPa)混合磨料(如石榴石)噴射切割,適用于鋼 - 混凝土組合結(jié)構(gòu)。

適用場景:

鋼箱梁內(nèi)部混凝土填充層拆除(避免損傷鋼腹板);

超薄構(gòu)件切割(如 10-30mm 厚鋼混疊合板)。

優(yōu)點:無熱影響區(qū),切割面光滑(粗糙度≤0.5mm);

缺點:設(shè)備昂貴(單套超 200 萬元),耗水量大(每小時用水 500L)。

2. 靜態(tài)破碎法(化學(xué)切割)

原理:在混凝土鉆孔中填入靜態(tài)破碎劑(主要成分為氧化鈣),遇水膨脹產(chǎn)生壓力(約 30-50MPa)使混凝土開裂。

適用場景:

居民區(qū)、學(xué)校周邊橋梁拆除(需嚴格控制噪音振動,如夜間施工);

精密儀器附近橋梁(如鄰近監(jiān)測站、實驗室)。

優(yōu)點:無噪音、無粉塵,施工安全(無需爆破許可);

缺點:破碎時間長(常溫下需 8-24 小時),受溫度影響大(低于 5℃需加熱保溫)。

五、施工流程與關(guān)鍵控制點

1. 通用施工流程

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施工準備(方案審批、設(shè)備調(diào)試)→ 定位放線(標記切割線,誤差≤2cm)→ 

預(yù)處理(鑿除保護層、暴露鋼筋,切斷預(yù)應(yīng)力鋼束)→ 切割作業(yè)(按分塊方案逐段切割)→ 

吊運拆除(單塊重量≤起重設(shè)備額定荷載80%,如50噸汽車吊單次吊運≤40噸)→ 

廢棄物處理(混凝土塊破碎篩分,鋼筋回收) 

2. 安全環(huán)保要點

粉塵控制:切割時同步噴水降塵(水壓≥0.3MPa),配備移動式除塵設(shè)備(除塵效率≥95%);

噪音管控:夜間施工噪音≤55dB,距居民區(qū)<50 米時采用隔音圍擋(降噪量≥20dB);

結(jié)構(gòu)保護:對保留構(gòu)件粘貼應(yīng)變片監(jiān)測振動,切割面距保留鋼筋≥5cm,避免熱損傷。

六、方法選擇依據(jù)

結(jié)構(gòu)類型:

混凝土橋梁優(yōu)先機械切割(繩鋸 / 碟鋸),鋼橋可采用鏈鋸 + 火焰切割(切割鋼材);

預(yù)應(yīng)力橋梁需先釋放預(yù)應(yīng)力(切割前切斷鋼束并錨固),避免突然斷裂。

環(huán)境限制:

鄰近運營地鐵(安全距離<10 米)必須用靜態(tài)破碎或繩鋸切割(振動加速度<0.05g);

通航河道橋梁切割時,需設(shè)置警戒浮標并報海事部門批準(如珠江主航道作業(yè)需提前 72 小時備案)。

經(jīng)濟性:

小跨度橋梁(<20 米)采用液壓破碎 + 人工鑿除(綜合成本約 800 元 / 立方米);

大跨度橋梁(>50 米)分塊繩鋸切割(成本約 2000 元 / 立方米,但效率提升 3 倍)。

橋梁切割拆除方法的選擇需平衡安全、效率、環(huán)保與成本:

高精度需求場景(如保留結(jié)構(gòu)緊鄰切割面)首選繩鋸切割 + 靜態(tài)破碎;

開闊無敏感環(huán)境可采用爆破法 + 液壓破碎提高效率;

特殊材料或精細拆除(如鋼混組合結(jié)構(gòu)、文物橋梁)推薦水刀切割 + 液壓分裂機。

施工前需通過BIM 建模模擬切割分塊(如將 30 米箱梁劃分為 5 塊 6 米節(jié)段,單塊重量≤30 噸),并制定應(yīng)急預(yù)案(如臨時支撐失穩(wěn)時的千斤頂頂撐方案),確保拆除過程可控。