某水库保护性拆除专项施工方案

李德华

（商丘市水利工程质量监督站，河南 商丘 476000）

1 工程概况

该水库大坝由溢流坝段和挡水坝段组成，为浆砌石重力溢流坝。大坝高76 m，坝长159 m，墩厚1.50 m，坝顶海拔高程366 m，上设6孔10 m×9 m钢制弧形闸门。交通桥桥梁总长度70 m，桥梁宽度5.90 m。桥梁跨径布置为11.50 m×6 m，上部结构采用装配式预应力混凝土T梁。桥梁下部结构采用墩柱式桥墩，基础直接坐在坝体上。

2 总体拆除施工方案

2.1 总体拆除顺序

水库除险加固工程保护性拆除工程结构拆除顺序：桥梁加固→搭设闸门提升机室拆除防护→拆除闸门提升机室→拆除闸门→逐孔拆除交通桥及闸墩→清理现场。某水库除险加固工程保护性拆除工程如图1。

图1 水库除险加固工程保护性拆除工程拆除步骤图

2.2 总体拆除方案

水库除险加固保护性拆除工程结构拆除时需对坝体进行保护，防止拆除过程中造成损伤，故采用人工与机械切割相配合的模式进行拆除。拆除时从一侧向另外一侧端逐跨进行拆除，先依次闸门提升机室、钢制闸门、交通桥栏杆及人行道、桥面铺装，再逐跨进行T梁、闸墩拆除。钢制闸门、闸门提升机室分块拆除后，用平板车倒运至指定位置进行破碎，桥面铺装采用风镐进行凿除。栏杆、人行道、桥面铺装拆除完成后用80 t汽车吊对切割完成后的T梁进行吊装拆除，拆除后运至指定位置进行破碎。T梁拆除完成后再利用80 t汽车吊、绳锯拆除闸墩部分，切割尺寸为2 m×2 m×1.50 m，约为6 m3，最大重量不超过15 t。切割结构的下角处与钢丝绳接触点做好保护措施，预防钢丝绳受损伤。

3 水库专项拆除施工方案

3.1 交通桥桥面及闸门提升机室拆除防护施工方案

3.1.1 施工准备

①施工前做好施工调查，做好电力（桥上有路灯，梁外侧有灯带）、通讯，供水、污水、燃气等管线排查，与产权单位对接，确定移除计划，可以移除的待上述管线移除后，方可进行拆除施工，不可以移除的，应采取有效的防护措施。②对施工场地进行平整，修筑便道和拆除结构物存放破碎位置。③结合现场实际，布置供水、电力线路，用围挡封闭施工场地，安装安全警示标志，并有专人巡视现场，防止非施工人员进入施工现场。④考虑夜间作业时，准备充足的灯光照明及夜间警示灯等。

3.1.2 交通桥桥面加固

桥面吊车走道梁采用四拼HM390×300 的H 型钢，吊机支腿梁采用三拼HM588×300 的H 型钢，上面铺设10 mm 厚钢板。交通桥面加固示意见图2。

图2 交通桥面加固示意图

3.1.3 闸门提升机室拆除防护

闸门提升机室拆除施工防护平台底层采用HM390×300 mm的H 型钢焊接而成，H 型钢与混凝土柱之间采用直径32 的精轧螺纹钢连接，HM390×300 mm型钢上部铺设HW100×100 mm的H 型钢。最上层铺设10 000 mm×7 400 mm×20 mm 的竹胶板。

3.2 闸门提升机室拆除施工方案

3.2.1 拆除顺序

拆除顺序：闸门提升机室顶板拆除→拆除墙体→拆除卷扬机及其他设备→结构梁→结构柱。

3.2.2 闸门提升机室拆除过程中须遵守的原则

闸门提升机室拆除过程中，因此须遵守以下原则：①闸门提升机室整体拆除应先拆除顶层，后拆除墙体。②拆除闸门提升机室里的卷扬机及其他设备。③闸门提升机室下的结构梁，为由西向东方向，先拆除支撑结构梁在拆除下方的结构柱，来保证拆撑过程中应力释放的均匀性。④先拆除支撑梁之间的连系梁，再拆除外侧的支撑梁，由2台吊车配合起吊。

3.2.3 分块切割线

根据支撑梁的结构尺寸，支撑下层主体结构的承载力，起重设备性能参数和重型货车的载重，确定分块尺寸后，在结构物上放出分块切割线。

钢筋混凝土块体尽可能最小化，切割总量会増大，根据施工进度增调机械，以达到最快施工速度。结构梁切割前应正确放样，使切割后的混凝土块体与理论计算值大致相符，不致吊运时超载，造成安全隐患。闸门提升机室拆除过程中，及时清理施工防护平台上的切割废液和碎块，将废弃物运至指定位置集中处理，做好环保工作，确保切割废液和碎块不污染周边环境和水库水体。

3.2.4 金刚石链条切割施工工艺

①现场接好电源、水源。②在结构梁、板上划分分块切割线。③用钻孔机在坝墩的切割线处使用水钻或风钻，钻设直径不小于63 mm的通孔，用于穿设金刚石链条。④将切割机器放在结构板面上，连接好电源、水源。穿好链条并用液压钳接好接头，按正确方法连接。开通水管，调节水流大小，通过控制器将链条收紧。

3.2.5 结构梁切割方法

①切割前应先固定好吊装钢丝绳，做好吊装工作防止支撑切断后发生失稳坍塌。②为防止结构梁切割分离后翻转失稳，结构梁切割时梁上侧两根角部纵向主筋先行保留。具体做法为，在结构梁上部侧边竖向边缘100 mm处采用风镐破口，保留结构梁上部两边各一根角筋，并在钢筋下方穿过切割链条（确保不伤到钢筋），梁切割时预留梁两侧的上部角筋不切，待切割分离后的结构梁块体外运时，在吊车吊装体系绑好后，使用电焊机或等离子切割机再将保留的角部钢筋直接熔断，以确保施工安全。

3.3 闸门拆除施工方案

拆除闸门前，首先拆除闸门提升机室施工防护平台，使用汽车吊先拆除10 m×9 m 钢制弧形闸门，再分别拆除两侧钢制弧形闸门支臂，最后拆除钢制闸门支撑铰。拆除闸门是要注意清理妨碍吊装的障碍物，防止吊装时挂、勾影响吊装。吊装分块，应根据汽车吊装重量对钢制闸门切割分块，分块重量应不大于15 t。

3.4 桥面铺装拆除施工方案

首先，在老桥闸墩顶用钢管支撑隔墙处，边梁外侧用工字钢支撑在盖梁上，待梁加固完成后，才能拆除桥面铺装层。其次，对全桥桥面铺装层破缝，风镐作业时限制风镐同时使用数量（不超过4 台），避免产生共振对桥梁整体稳定产生的影响。拆除桥面铺装时，应提前对横隔板进行检查，对于失效的横隔板应进行临时加固措施，避免拆除过程中横向连接系失效导致主梁倾覆。最后在每片T梁吊装点位置翼缘板上，取2个φ150 mm的吊装孔。

3.5 T梁拆除施工方案

3.5.1 80 t汽车吊起吊

80 t 汽车吊起吊拆除T 梁，T 梁按重20 t 计算吊重，取吊装安全系数为1.50，吊机最小吊重为34.50 t。吊装位置距梁端头6 m，80 t 汽车吊站在桥上，臂长20.50 m，吊距为10 m，额定吊重34.50 t＞20 t。采用80 t汽车吊正式拆除T梁前应经监理按规范要求检查吊车合格证合格后方可作业。

3.5.2 T梁纵、横向湿接缝切割

清扫桥面，然后首先测量尺寸弹出每一片梁的纵向边缘线（湿接缝中间位置）。由凿岩机将T梁与T梁分离，横隔板及连接钢筋采用绳锯切割。为防止梁板倾覆在横隔板顶部焊接的连接钢筋应在起吊前切断。横向湿接缝在拆除至该跨时再利用绳踞进行拆除。

3.5.3 梁体拆除

横桥向从两边向中间对称拆除，逐跨拆除，将吊装钢丝绳与拆除梁体捆绑完成后，吊机稍稍带力，拆除横隔板及连接钢筋。然后缓缓将梁体提高至脱离支座，检查吊机钢捆绑钢丝绳都正常后慢慢提升梁体。提升至梁体底部离开板式橡胶支座3 cm 时，吊机在信号起重工指挥下，同步转向一侧，慢慢地将T 梁落至地面，用枕木操垫梁与地面接触处，待钢丝绳不带力后，取出钢丝绳。然后用同样的方式把其他T 梁起吊拆除。

当拆除至最后两片梁时，先对将要最后一片拆除的梁体采用方木及工字钢斜撑进行支撑，再进行倒数第二片梁体进行拆除，梁体支撑点设置在梁体腋角位置；墩帽上，内侧支撑在相对的支座垫石（或挡块）旁，并在支撑点位置附近打中Ф25插筋，用来焊接支撑；外侧支撑在挡块上，在距挡块边缘15 cm位置打中Ф25插筋，用来焊接支撑。

3.6 闸墩拆除施工方案

3.6.1 切割闸墩

切割闸墩混凝土前须先根据设计图纸确定凿除截面位置的标高，加强闸墩标高的测量及校核工作。

采取措施（比如先在指定标高处环切4 cm深分割线）保证凿除部位以下墩柱混凝土的完好，同时还须保证闸墩预留钢筋完好无损伤。

3.6.2 闸墩拆除吊装受力计算分析

闸墩拆除吊装受力计算分析：闸墩拆除时最大吊重为15 t，采用80 t汽车吊，臂长20.50 m，吊距为12 m，额定吊重27 t。吊装采用二点卡环锁住单股吊装，单根钢丝绳受力为15.59 t，选用6×37类1 960 MPa级Ф40 mm钢芯钢丝绳，破断拉力为100 t，安全系数为6.41，在6～8倍安全系数范围内，满足吊装要求。

3.6.3 闸墩切割的施工方法

闸墩切割的施工方法：①用钻孔机在坝墩的切割线交界处贴围护桩或地连墙结合面，使用水钻或风钻，钻设直径不小于63 mm的通孔，用于穿设金刚石链条。②在坝墩上根据坝墩分段长度，间隔一定距离在钻好的切割孔内穿入金刚石切割绳，采用绳锯切割机切割腰梁与围护结构的结合部位，当坝墩切割出一定长度后，再垂直进行分块断刀切割。