关键技术的研究与应用》
汇报
完成单位：天津高速公路集团有限公司
2013年4月
唐津高速公路扩建工程是按照市发改委文件精神实施的，项目的实施对完善国家路网、促进国民经济的发展具有重要的意义。
由天津高速公路集团有限公司建设事业部承担建设的唐津高速公路北段扩建工程，起点桩号为K1002+489，工程修筑终点K1063+159.666，全长60.67公里，共经过汉沽农场、汉沽、清河农场、塘沽、北京信达等区域。全线共加宽桥梁65座，改造互通立交7处，分离式立交1座，涵洞54道，通道11处。全线桥面混凝土铺装破除设计工程量337837m2。
唐津高速公路改扩建工程，采取分幅施工，即先施工公路右幅，右幅通车后再进行左幅施工。因此整个工程工期紧，任务重。老桥使用年限长，对破除工艺要求高，采用的方案不合理可能对老桥产生破坏。上跨多条铁路、公路，交叉作业，安全防护压力大。其中第二合同段桥梁上跨津山铁路、汉南铁路及芦汉公路，桥面破除施工必须防止混凝土块飞溅，确保铁路营业线及公路运行安全。
面对大量的桥面破除，如何以技术创新更好的实现对质量、进度的保证，唐津高速公
路扩建北段工程项目经理部为此成立了职工技术攻关课题小组。课题小组把提高桥面破除质量、加快施工效率作为工作研究的切入点，对现有的施工方法进行改革，经反复论证试验，提出了新的施工工艺，并在施工现场进行试验，得到可靠数据后，最终确定“改装破碎锤配合切割法破除”（即无振动切割桥面破除施工）并大面积推广应用。
课题小组就克服现有方案速度慢、震动大的不足，如何利用现有成熟的机械，提供一种简单、可靠、快速的方案；既能够加快施工进度，又能最大限度减少对旧桥梁板震动、保证安全、文明施工，且能大面积推广的施工方案，进行了深入的探讨与研究。
在研究过程中，我们查阅了大量资料，参考同类工程的经验，并在现场进行工艺试验，对现有各种方法进行分析。发现铺装混凝土由于梁体分两次浇筑，中间存在自然结合面，通过撬动，能够剥离。我们以此为切入点进行深层次研究，结合几种方案的优点，提出采用破碎锤配合切割的方案，利用液压破碎锤将改进后的楔形锤头挤入结合面，造成铺装混凝土与梁体剥离，发挥机械的效率，同时由于破碎锤水平作用，受力点在拆除的铺装上，对老桥基本无影响。
首先采用混凝土切割机将铺装混凝土切割为块状，尺寸控制在150cm×150cm左右，根据实际情况做适当调整，切割深度以切断钢筋网片为宜，切缝底距梁体控制在2cm左右，防止切到梁体。
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图1 切割分块
然后挖掘机带破碎锤就位，挖掘机顺桥向布置，沿破除方向后退作业。调整挖掘机大臂角度，使破碎锤锤头对准铺装混凝土与梁体接合面，楔形锤头斜面与桥面平行，开动破碎锤，水平将楔形锤头挤入结合面，造成铺装混凝土与梁板分离，每块混凝土选两个作用点打入，即可使铺装混凝土与梁板完全分离。
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图2 破碎锤水平楔入
最后挖掘机带破碎锤翻动混凝土块，将混凝土移除，进行下一块破除。
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图3 撬动混凝土块
采用切割与水平破除作业，施工效率高，投入人员少，对环境影响最小，特别是对跨铁路、跨公路的施工中更能保证安全。
破除后的混凝土板，由于尺寸大，人工不易搬动，因此我们采用叉车进行装运，小翻斗车运出场地。混凝土板整块装卸，速度相对挖掘机配合人工清理节省了大量时间及接卸费用，现场清理工作量大大减少。
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图4 拆除后效果
图5 破除的混凝土整体装运
该工法具有以下几点优势：
1、利用切割机、改装破碎锤与叉车配合施工，优化了施工节奏，节约大量的人工，工作效率高。
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2、合理的分块大小，提高了功效。经现场试验，分块在1.5×1.5m时可有效加快分块速度，同时方便小型叉车装运，节能省电，既节省了切割工费，同时安全防护设施材料相对减少。
3、提高了安全性。采用机械破除，避免了人工桥面破除高压风镐设备与临时用电的危险；同时，破除混凝土是整体、无掉落、易搬运，对跨铁路及公路的安全提供了保障。
4、噪音低，对居民区影响小。本工法先采用切割机对铺装层分块切割，然后利用改装破碎头对桥面铺装与梁面进行分离，分离后的切块利用叉车倒运出现场，过程中无大的噪音机械与设备，同时过程中有效避免了人工风镐凿除过程中产生的扬尘，有效降低了对居民区影响。
5、最大限度地保护了旧桥，本工法振动弱，对旧桥影响较小。
6、节约投入，提高工程的经济效益。
无振动切割桥面破除施工已在唐津高速公路扩建工程第二合同段得到全面应用，该工艺的研究成功，不仅加快了工程进度，极大地节约人员和机械投入，而且创造了可观的经济效益。
以唐津高速公路扩建工程第二合同段为例：桥面面积为63076m2，平均厚度10cm，经测算传统的人工风镐破除主要费用为442万元，采用本工法后测算费用为347万元，节省费用近95万元，经济效益可观。全线桥面破除总量337837m2,可节省费用约508万元。
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桥面破除费用对比
本工法利用现有的设备，工艺简单，施工速度快，对旧桥梁体无损坏。通过现场运用，能够快速的破除桥面铺装混凝土，每个工作日能够破除桥面铺装200m2左右；大大减轻了工人劳动强度、加快了施工速度、节约资源。随着桥梁使用年限的增加，越来越多的桥面需要翻修，本工艺运用前景广阔。
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