万福闸加固工程中的大构件拆除案例
郑永祥
【摘要】目前大量水工建筑物进入维修加固期，老的水工建筑物与新建的不同，老建筑物各种附属设施、设备建设齐全，这不可避免影响老建筑物的改建、扩建，故老建筑物的改建、扩建空间受到限制。本文就万福闸加固工程的拆除经验做一小结，与他人共同分享。
【关键词】有限空间；拆除；分割
1.概述
（1）淮河入江水道上起洪泽湖三河闸，下至江都三江营，全长157.2KM，设计泄洪能力12000m3/s。万福闸是该入江水道通江的主要控制建筑物之一，也是江苏省属大型水闸工程之一。万福闸位于入江水道的下段，是淮河入江水道归江控制工程中的最大口门，分担淮河中上游约70%的洪水入江的任务，素有“千里淮河，由此入江”之誉。
（2）万福闸于1959年经水电部（59）水电规水钱字第123号文和国家纪委农安字1113号文批准实施，1962年建成，至今经历多次加固处理，本次加固自2012年3月开工。万福闸加固工程位于扬州市东郊，比邻江都。该建筑物为闸、桥组合体，南侧为扬江公路，是扬州、江都交通要道。该建筑物具有交通、挡潮、防洪、引水、灌溉、排涝以及改善水环境的重大功能，同时，下游100米为扬州自来水取水口，故在工程实施中必须满足不断流、不断交通、不污染环境的情况下施工。本工程共需拆除东西2座桥头堡、排架66只、工作桥65孔。桥头堡按常规方法自上而下拆除。排架高度6.2m、宽度6.2m、厚度1.2～0.6m，重量约37t；单孔工作桥总重约50t。按照起重机械起吊力一般为被吊物重三倍，现场配备起重机械则为150t，但现场实际不具备采用大型起重机械一次性吊卸工作桥及排架的条件。同时，工作桥、排架拆除工序是本工程施工的关键工序，影响本工程进度目标的实现，因此高效、安全、经济、合理的拆除施工方法是本工程施工的关键。鉴于此，工程参建各方共同努力，最终确定采用分割方法实施拆除。
2.拆除方法
2.1拆除流程。
启闭机的拆除→工作桥的纵分解、栏杆拆除→闸门吊出→分块吊出工作桥→排架拆除操作脚手架搭设→排架砼切割分块→排架砼分块吊除→操作脚手架拆除
2.2拆除工艺。
2.2.1钢丝绳、闸门、启闭机拆除。
（1）钢丝绳拆除前，先将启闭机接通临时电源，反转卷扬机使钢丝绳处于松驰状态后关闭开关，再用氧炔焰将钢丝绳与闸门吊点割断后，再开启卷扬机正转，将钢丝绳卷绕于启闭机绳鼓上，随启闭机拆除吊装运至堆放场地。
（2）启闭机先拆除传动轴，再用风炮拆卸地脚螺丝，利用25吨吊车吊出，30吨汽车运至指定地点堆放，办好交接手续。拆除工作桥后，用50T汽车吊将上、下扉门吊离门槽出闸孔，其中钢筋砼上扉门吊运至业主指定场地堆放，下钢扉门运至工厂内进行维护与防腐处理。
2.2.2工作桥的拆除。
工作桥逐孔进行拆除，先风镐拆除两侧栏杆、启闭机机座砼，采用振动锤结合人工风镐沿桥面纵向切缝，将工作桥分为两块如图1所示。
2.2.2.2振动锤结合人工风镐拆除工作桥。
（1）为了确保排架工作桥快速、环保、安全地拆除，施工时拟采用振动锤结合人工风镐破碎切割。
（2）施工工艺流程：破碎拆除启闭机基座钢筋砼→振动锤破碎工作桥分块成上下游两块→乙炔切割断面位置钢筋→穿吊装绳→设置防护栏→吊装
（3）破碎锤由机头和60型挖掘机组成自重约6吨，闸门起吊时工作桥承受启闭机重量约6吨、闸门重量约16吨，计22吨。因此破碎锤施工荷载远小于工作桥承载力，机械开缝作业时处于安全状态。破碎锤分缝将由65#孔向61#孔进行。
（4）工作桥按上图所示分为两半幅，上游半幅最大重量约22t、下游半幅最重量约37t，拟采用80t吊车起吊拆除。
（5）分割后的板梁，采用用80t吊车吊出，平板车运至发包人指定的地点堆放，考虑到公路桥面交通的干扰，吊装工作尽可能避开交通高峰期。
图2排架闸墩分块切割示意图
2.2.3排架的拆除。
（1）排架的拆除拟采用水钻钻孔，再采用风镐横向剥离钢筋，切断，风镐凿分缝，千斤顶顶断纵向分成二块，然后在吊车的配合下再逐块从分缝处及闸墩顶部割断端部钢筋吊出。
（2）排架的拆除施工工艺流程：搭设操作脚手架→水钻钻孔→确定切割断面位置→风镐横向剥离钢筋→切断→凿分缝→采用千斤顶断裂纵向分割排架→分缝端部排架钢筋切割→吊装
排架及闸墩砼分块切割示意图如图2：
第一次切除排架▽14.2-11.2m，砼重约21t
第二次切除排架▽11.1-8.0m，砼重约18.1t
（3）排架砼第一、二次吊装时，吊装孔以下砼的重量约为12吨，排架砼强度等级为C10，抗拉强度至少约为0.13MPa，以吊装孔为横截面上下层砼之间的抗拉力不小于30吨，表明砼在吊装过程中，吊装孔以下的砼不会因自重而脱落。
闸墩▽8.0-4.8m砼拆除，考虑到闸墩中原有钢筋需保留，砼拆除拟采用人工风镐破碎拆除。
2.2.3.1脚手架的搭设。
排架混凝土拆除操作脚手架拟在上游工作桥、下游人行道板、上扉门竖立杆，搭设操作脚手架，用竹笆并铺设三至四层作业平台，作业平台上铺设脚手板和铁皮，侧面用竹笆围护，防止拆除的砼碎碴掉落，也便于清理。
2.2.3.2排架砼的分块拆除。
（1）排架砼的切割的分块如上述水平分缝，在分缝处将排架竖向钢筋剥露出来，沿分缝位置排架闸墩分块切割示意图如图2。
（2）将排架AC、BD、AB侧的竖筋割断，在AB端部将砼凿除成凹坑（图示圆圈）以便安放千斤顶，采用50吨千斤顶在置于AB侧分缝处凹坑内，并缓慢顶升，砼将在分缝处拉断。在千斤顶施顶前采用钢丝绳、钢管脚手架将拟拆除排架拉锚、对撑固定好（排架平面图见图3）。
（3）将千斤顶安放在凹坑内前，要保证凹坑上下面平整，便于千斤顶安放及排架受力，如不平整可用黄沙找平再铺钢板即可。千斤顶在顶升过程中排架将沿钢筋剥离时的水平槽断裂，待断裂后松开千斤顶使排架复位，待起吊。
（4）当排架拆除缝形成后，将采用50吨汽车吊在工作桥上起吊，并拆除钢管对撑，割除CD端竖向钢筋，将排架砼吊离原位。
（5）吊装安排在夜间行人、车辆较少时段进行，公路桥全幅封闭。吊装施工现场配备足够的照明，在桥两头设置警戒红灯、围挡路障，并安排专人值班，必要时将联系交警协助维持交通秩序（见表1）。
砼切割块将由50吨的平板车运输，夜间行驶安排专人导航指挥。
3.吊装设备及钢钢丝绳的选择
（1）本工程中闸门、启闭机、工作桥、排架的拆除均涉及到起重吊装工作，吊车的选择将根据吊物重量、作业半径、起吊高度选择，各部位拟定的吊车起吊能力如表1：
（2）吊装钢丝绳的选择将根据吊车起吊高度、钢丝绳的型号、钢丝绳与吊物之间的夹角、钢丝绳的数量计算每根绳索的拉力再查表选择钢丝绳的最小直径，如表2所示（工作桥吊装最大块钢丝绳布置受力示意图见图4）。
4.施工进度安排及资料配备
每孔拆除施工各主要工序安排：启闭机拆除2天；工作桥的切缝、吊除施工3天；闸门、活动门档拆除2天，排架操作脚架搭设2天，排架砼切缝分块3天，砼块吊装、运输堆放1天，排架操作脚架拆除1天。
4.1施工机械、材料配备。
拆除施工配备的主要施工设备材料：3m3电动空压机4台、风镐20支、1t～10t手拉葫芦6只、QY80吨吊车1台、50吨千斤顶3台套、风钻6台套、QY50吨吊车1台、QY25吨吊车1台、50t汽车2辆、钢管脚架式100t、高压气管、钢丝绳若干。
4.2施工主要人员配备。
机工4名、电工2名、水石工20人、起重工3名、潜水工3名、木工架子工10名.。
5.拆除质量控制措施
5.1严格按照施工图放出凿、拆除控制线，并用红漆做出标志。
5.2对于排架砼凿除至距设计凿除线20cm左右改用人工锤錾凿除到设计标准，以确保凿除位置准确；对于闸墩▽8.0-4.8m砼拆除时，先由人工用锤錾将预留钢筋从需拆除砼中剥离出来，机械凿除砼至距设计凿除线20cm左右改用人工锤錾凿除到设计位置。
6.拆除安全控制措施
（1）拆除作业施工前对施工人员进行安全技术交底，各岗位制定安全操作规程。在作业过程中严格遵照执行。
（2）操作人员应佩带安全帽、防护眼镜、口罩，登高作业必须佩带安全带，水上作业人员配备紧急救生设施。严禁上、下交叉作业，防止落物伤人。
（3）工作桥、排架拆除前，征得交通管理部门同意后将占用公路桥北侧行车道约3.0m宽，搭设防护脚手架并与排架拆除的操作脚手架联成整体，防护脚手架高度超出工作桥栏杆，并采用密目网进行围封，将公路桥行车道与工作桥拆除作业面隔离开，以防拆除时废渣飞溅伤及行人车辆。排架拆除辅助脚手架按规定搭设脚手、铺设脚手板、悬挂安全网，布置防护网，作业平台栏杆搭设符合安全规范要求，临车道侧挂面密目网，并设警示标志、反光贴。
（4）对施工机具、施工用电进行安全生产检查，尤其是要检查、校验机械设备压力表、压力管道、阀门等险要部件，发现存在危及安全隐患及时更换。
（5）夜间施工有足够照明，照明高度2.5米以上，狭窄作业面采用36V的行灯。
（6）所有配电箱都设有可靠的接地，每个配电箱都配备独立的漏电保护器，在开仓前对所有漏电保护器进行试跳检查。所有用电布置均由执证上岗的电工完成。
（7）吊装作业需要短时间中断交通，需取得公安、交通管理部门的支持和帮助，设置明显的标识，并协助做好交通管制，确保交通安全；吊装设备、程序符合规范要求。
（8）场内交通控制车辆的速度，服从现场人员指挥，杜绝危险驾驶和野蛮作业行为。
7.文明施工、水保、环保措施
（1）进入现场的材料、设备必须放置有序，防止任意堆放器材、杂物阻塞工作场地周围的通道或影响环境。
（2）工程拆除的弃料运至专门指定的弃料场堆放；及时清理垃圾，严格按批准的弃渣规划将弃渣运至指定的地点后进行掩埋或焚烧处理；防止任意堆放弃渣或垃圾影响河道过水标准。
（3）注意保护饮用水源免受施工活动所造成的污染；加强对噪声、粉尘、泥浆的挖掘和治理，控制粉尘以及做好泥浆的治理和排放。
（4）拆除砼选用粉尘漂尘产出生量少的施工工艺和施工机械，晴好天气，加强对产尘区域的洒水。
8.结束语
（1）拆除工作中需根据拆除物结构形式做好安全工作，在工作桥分割中，注意把面层钢筋保留，在吊卸时以吊车配合再割断，同时，在首次吊卸前，要充分做好调研工作，熟悉老图纸，察看是否有隐蔽联结部位。在排架分割工作中，要先留住端部钢筋，确保顶升中的排架稳定，本次施工中，因排架为变截面形式，设计时在变截面处有钢筋，但在老图纸上却没反映，导致吊卸工作中被动，这足以说明前期调研工作的重要性。
（2）根据以上方案，对61#～65#孔进行实施拆除，验证该方案切实可行，目前拆除工作开展顺利，为工程总体目标的实现提供有力的保证。在今后施工中，当拆除及吊装工程量大、拆除空间有限时，可采用该方法，因该方法充分解决了操作空间有限的矛盾。
【摘要】目前大量水工建筑物进入维修加固期，老的水工建筑物与新建的不同，老建筑物各种附属设施、设备建设齐全，这不可避免影响老建筑物的改建、扩建，故老建筑物的改建、扩建空间受到限制。本文就万福闸加固工程的拆除经验做一小结，与他人共同分享。
【关键词】有限空间；拆除；分割
1.概述
（1）淮河入江水道上起洪泽湖三河闸，下至江都三江营，全长157.2KM，设计泄洪能力12000m3/s。万福闸是该入江水道通江的主要控制建筑物之一，也是江苏省属大型水闸工程之一。万福闸位于入江水道的下段，是淮河入江水道归江控制工程中的最大口门，分担淮河中上游约70%的洪水入江的任务，素有“千里淮河，由此入江”之誉。
（2）万福闸于1959年经水电部（59）水电规水钱字第123号文和国家纪委农安字1113号文批准实施，1962年建成，至今经历多次加固处理，本次加固自2012年3月开工。万福闸加固工程位于扬州市东郊，比邻江都。该建筑物为闸、桥组合体，南侧为扬江公路，是扬州、江都交通要道。该建筑物具有交通、挡潮、防洪、引水、灌溉、排涝以及改善水环境的重大功能，同时，下游100米为扬州自来水取水口，故在工程实施中必须满足不断流、不断交通、不污染环境的情况下施工。本工程共需拆除东西2座桥头堡、排架66只、工作桥65孔。桥头堡按常规方法自上而下拆除。排架高度6.2m、宽度6.2m、厚度1.2～0.6m，重量约37t；单孔工作桥总重约50t。按照起重机械起吊力一般为被吊物重三倍，现场配备起重机械则为150t，但现场实际不具备采用大型起重机械一次性吊卸工作桥及排架的条件。同时，工作桥、排架拆除工序是本工程施工的关键工序，影响本工程进度目标的实现，因此高效、安全、经济、合理的拆除施工方法是本工程施工的关键。鉴于此，工程参建各方共同努力，最终确定采用分割方法实施拆除。
2.拆除方法
2.1拆除流程。
启闭机的拆除→工作桥的纵分解、栏杆拆除→闸门吊出→分块吊出工作桥→排架拆除操作脚手架搭设→排架砼切割分块→排架砼分块吊除→操作脚手架拆除
2.2拆除工艺。
2.2.1钢丝绳、闸门、启闭机拆除。
（1）钢丝绳拆除前，先将启闭机接通临时电源，反转卷扬机使钢丝绳处于松驰状态后关闭开关，再用氧炔焰将钢丝绳与闸门吊点割断后，再开启卷扬机正转，将钢丝绳卷绕于启闭机绳鼓上，随启闭机拆除吊装运至堆放场地。
（2）启闭机先拆除传动轴，再用风炮拆卸地脚螺丝，利用25吨吊车吊出，30吨汽车运至指定地点堆放，办好交接手续。拆除工作桥后，用50T汽车吊将上、下扉门吊离门槽出闸孔，其中钢筋砼上扉门吊运至业主指定场地堆放，下钢扉门运至工厂内进行维护与防腐处理。
2.2.2工作桥的拆除。
工作桥逐孔进行拆除，先风镐拆除两侧栏杆、启闭机机座砼，采用振动锤结合人工风镐沿桥面纵向切缝，将工作桥分为两块如图1所示。
2.2.2.2振动锤结合人工风镐拆除工作桥。
（1）为了确保排架工作桥快速、环保、安全地拆除，施工时拟采用振动锤结合人工风镐破碎切割。
（2）施工工艺流程：破碎拆除启闭机基座钢筋砼→振动锤破碎工作桥分块成上下游两块→乙炔切割断面位置钢筋→穿吊装绳→设置防护栏→吊装
（3）破碎锤由机头和60型挖掘机组成自重约6吨，闸门起吊时工作桥承受启闭机重量约6吨、闸门重量约16吨，计22吨。因此破碎锤施工荷载远小于工作桥承载力，机械开缝作业时处于安全状态。破碎锤分缝将由65#孔向61#孔进行。
（4）工作桥按上图所示分为两半幅，上游半幅最大重量约22t、下游半幅最重量约37t，拟采用80t吊车起吊拆除。
（5）分割后的板梁，采用用80t吊车吊出，平板车运至发包人指定的地点堆放，考虑到公路桥面交通的干扰，吊装工作尽可能避开交通高峰期。
图2排架闸墩分块切割示意图
2.2.3排架的拆除。
（1）排架的拆除拟采用水钻钻孔，再采用风镐横向剥离钢筋，切断，风镐凿分缝，千斤顶顶断纵向分成二块，然后在吊车的配合下再逐块从分缝处及闸墩顶部割断端部钢筋吊出。
（2）排架的拆除施工工艺流程：搭设操作脚手架→水钻钻孔→确定切割断面位置→风镐横向剥离钢筋→切断→凿分缝→采用千斤顶断裂纵向分割排架→分缝端部排架钢筋切割→吊装
排架及闸墩砼分块切割示意图如图2：
第一次切除排架▽14.2-11.2m，砼重约21t
第二次切除排架▽11.1-8.0m，砼重约18.1t
（3）排架砼第一、二次吊装时，吊装孔以下砼的重量约为12吨，排架砼强度等级为C10，抗拉强度至少约为0.13MPa，以吊装孔为横截面上下层砼之间的抗拉力不小于30吨，表明砼在吊装过程中，吊装孔以下的砼不会因自重而脱落。
闸墩▽8.0-4.8m砼拆除，考虑到闸墩中原有钢筋需保留，砼拆除拟采用人工风镐破碎拆除。
2.2.3.1脚手架的搭设。
排架混凝土拆除操作脚手架拟在上游工作桥、下游人行道板、上扉门竖立杆，搭设操作脚手架，用竹笆并铺设三至四层作业平台，作业平台上铺设脚手板和铁皮，侧面用竹笆围护，防止拆除的砼碎碴掉落，也便于清理。
2.2.3.2排架砼的分块拆除。
（1）排架砼的切割的分块如上述水平分缝，在分缝处将排架竖向钢筋剥露出来，沿分缝位置排架闸墩分块切割示意图如图2。
（2）将排架AC、BD、AB侧的竖筋割断，在AB端部将砼凿除成凹坑（图示圆圈）以便安放千斤顶，采用50吨千斤顶在置于AB侧分缝处凹坑内，并缓慢顶升，砼将在分缝处拉断。在千斤顶施顶前采用钢丝绳、钢管脚手架将拟拆除排架拉锚、对撑固定好（排架平面图见图3）。
（3）将千斤顶安放在凹坑内前，要保证凹坑上下面平整，便于千斤顶安放及排架受力，如不平整可用黄沙找平再铺钢板即可。千斤顶在顶升过程中排架将沿钢筋剥离时的水平槽断裂，待断裂后松开千斤顶使排架复位，待起吊。
（4）当排架拆除缝形成后，将采用50吨汽车吊在工作桥上起吊，并拆除钢管对撑，割除CD端竖向钢筋，将排架砼吊离原位。
（5）吊装安排在夜间行人、车辆较少时段进行，公路桥全幅封闭。吊装施工现场配备足够的照明，在桥两头设置警戒红灯、围挡路障，并安排专人值班，必要时将联系交警协助维持交通秩序（见表1）。
砼切割块将由50吨的平板车运输，夜间行驶安排专人导航指挥。
3.吊装设备及钢钢丝绳的选择
（1）本工程中闸门、启闭机、工作桥、排架的拆除均涉及到起重吊装工作，吊车的选择将根据吊物重量、作业半径、起吊高度选择，各部位拟定的吊车起吊能力如表1：
（2）吊装钢丝绳的选择将根据吊车起吊高度、钢丝绳的型号、钢丝绳与吊物之间的夹角、钢丝绳的数量计算每根绳索的拉力再查表选择钢丝绳的最小直径，如表2所示（工作桥吊装最大块钢丝绳布置受力示意图见图4）。
4.施工进度安排及资料配备
每孔拆除施工各主要工序安排：启闭机拆除2天；工作桥的切缝、吊除施工3天；闸门、活动门档拆除2天，排架操作脚架搭设2天，排架砼切缝分块3天，砼块吊装、运输堆放1天，排架操作脚架拆除1天。
4.1施工机械、材料配备。
拆除施工配备的主要施工设备材料：3m3电动空压机4台、风镐20支、1t～10t手拉葫芦6只、QY80吨吊车1台、50吨千斤顶3台套、风钻6台套、QY50吨吊车1台、QY25吨吊车1台、50t汽车2辆、钢管脚架式100t、高压气管、钢丝绳若干。
4.2施工主要人员配备。
机工4名、电工2名、水石工20人、起重工3名、潜水工3名、木工架子工10名.。
5.拆除质量控制措施
5.1严格按照施工图放出凿、拆除控制线，并用红漆做出标志。
5.2对于排架砼凿除至距设计凿除线20cm左右改用人工锤錾凿除到设计标准，以确保凿除位置准确；对于闸墩▽8.0-4.8m砼拆除时，先由人工用锤錾将预留钢筋从需拆除砼中剥离出来，机械凿除砼至距设计凿除线20cm左右改用人工锤錾凿除到设计位置。
6.拆除安全控制措施
（1）拆除作业施工前对施工人员进行安全技术交底，各岗位制定安全操作规程。在作业过程中严格遵照执行。
（2）操作人员应佩带安全帽、防护眼镜、口罩，登高作业必须佩带安全带，水上作业人员配备紧急救生设施。严禁上、下交叉作业，防止落物伤人。
（3）工作桥、排架拆除前，征得交通管理部门同意后将占用公路桥北侧行车道约3.0m宽，搭设防护脚手架并与排架拆除的操作脚手架联成整体，防护脚手架高度超出工作桥栏杆，并采用密目网进行围封，将公路桥行车道与工作桥拆除作业面隔离开，以防拆除时废渣飞溅伤及行人车辆。排架拆除辅助脚手架按规定搭设脚手、铺设脚手板、悬挂安全网，布置防护网，作业平台栏杆搭设符合安全规范要求，临车道侧挂面密目网，并设警示标志、反光贴。
（4）对施工机具、施工用电进行安全生产检查，尤其是要检查、校验机械设备压力表、压力管道、阀门等险要部件，发现存在危及安全隐患及时更换。
（5）夜间施工有足够照明，照明高度2.5米以上，狭窄作业面采用36V的行灯。
（6）所有配电箱都设有可靠的接地，每个配电箱都配备独立的漏电保护器，在开仓前对所有漏电保护器进行试跳检查。所有用电布置均由执证上岗的电工完成。
（7）吊装作业需要短时间中断交通，需取得公安、交通管理部门的支持和帮助，设置明显的标识，并协助做好交通管制，确保交通安全；吊装设备、程序符合规范要求。
（8）场内交通控制车辆的速度，服从现场人员指挥，杜绝危险驾驶和野蛮作业行为。
7.文明施工、水保、环保措施
（1）进入现场的材料、设备必须放置有序，防止任意堆放器材、杂物阻塞工作场地周围的通道或影响环境。
（2）工程拆除的弃料运至专门指定的弃料场堆放；及时清理垃圾，严格按批准的弃渣规划将弃渣运至指定的地点后进行掩埋或焚烧处理；防止任意堆放弃渣或垃圾影响河道过水标准。
（3）注意保护饮用水源免受施工活动所造成的污染；加强对噪声、粉尘、泥浆的挖掘和治理，控制粉尘以及做好泥浆的治理和排放。
（4）拆除砼选用粉尘漂尘产出生量少的施工工艺和施工机械，晴好天气，加强对产尘区域的洒水。
8.结束语
（1）拆除工作中需根据拆除物结构形式做好安全工作，在工作桥分割中，注意把面层钢筋保留，在吊卸时以吊车配合再割断，同时，在首次吊卸前，要充分做好调研工作，熟悉老图纸，察看是否有隐蔽联结部位。在排架分割工作中，要先留住端部钢筋，确保顶升中的排架稳定，本次施工中，因排架为变截面形式，设计时在变截面处有钢筋，但在老图纸上却没反映，导致吊卸工作中被动，这足以说明前期调研工作的重要性。
（2）根据以上方案，对61#～65#孔进行实施拆除，验证该方案切实可行，目前拆除工作开展顺利，为工程总体目标的实现提供有力的保证。在今后施工中，当拆除及吊装工程量大、拆除空间有限时，可采用该方法，因该方法充分解决了操作空间有限的矛盾。
