某公路滑坡段危橋箱梁拆除方案的比選與論證

王加林

摘 要：因地質(zhì)滑坡引起的公路危橋很少見，該文以實(shí)際案例，就滑坡危橋處理中的箱梁拆除環(huán)節(jié)進(jìn)行論述。就梁片來說，危橋梁片的拆除是逆向操作，但危橋箱梁拆除時(shí)處于環(huán)境危險(xiǎn)且情況復(fù)雜。該文就該危橋面臨的實(shí)際情況，確定合理拆除方案，最終達(dá)到可操作性。

關(guān)鍵詞：滑坡 危橋 架橋機(jī)改裝 桁架拆除體系

中圖分類號(hào)：U442 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）01（c）-0020-02

1 危橋成因、滑坡概述

（1）橋梁設(shè)計(jì)概況。某公路橋，長(zhǎng)244 m，位于四川廣元境內(nèi)，旱橋，橋位原地面陡峭，為避免高填方路在侵入而設(shè)。

（2）滑坡概況。該橋所在道路全長(zhǎng)3.5 km，全線滲水及順層滑坡較為嚴(yán)重，該橋第5#、6#墩位處數(shù)年前曾出過大面積滑坡。

2 滑坡區(qū)橋墩、箱梁變形值

要研究確定危橋的拆除方案，首先必須對(duì)危橋的穩(wěn)定情況、變形情況、周邊情況進(jìn)行調(diào)查、量測(cè)、分析。

2.1 滑坡區(qū)橋梁受損情況

2.1.1 樁基受損情況

5#墩、6#墩各樁基因滑坡土體掩埋，無法確定具體情況，根據(jù)墩位及箱梁的變形情況，初步判定部分?jǐn)嗔眩糠殖逝褷顟B(tài)。（如圖1）

2.1.2 墩身受損情況

由于滑坡位移量大，樁身頂部受損嚴(yán)重，墩柱的變形、傾斜也極為嚴(yán)重，以5#墩為例：橋墩地系梁以上，先整體隨滑坡向往橋左（滑坡體坡腳）后（小里程）側(cè)整體移位、下沉，當(dāng)樁形變形達(dá)到極限后，5#墩左側(cè)5-1樁基頂與地系梁徹底斷裂。同時(shí)由于受滑坡土體外側(cè)區(qū)域（橋梁左側(cè)）移位量大，靠山側(cè)（橋梁右側(cè)）移位量小的影響，右側(cè)5-4墩柱位于地面以上的墩柱達(dá)到了極限后，在柱系梁底部出現(xiàn)了斷裂，橋墩呈向右（滑坡體內(nèi)側(cè)）前（大里程方向）傾斜狀。

6#墩情況與5#墩情況類似，因不處于滑坡中心，變形值及傾斜度略小。

2.1.3 梁體受損情況

上部箱梁在滑坡前，梁與梁之間橫向已進(jìn)行了縱濕接縫的聯(lián)結(jié)，梁與梁縱向之間部分進(jìn)行了濕接縫聯(lián)縫，每跨箱梁變形情況均呈板塊整體狀。

由于同橋墩左右側(cè)移位、下沉值不同，5#、6#墩的移位與下沉量也不同，造成箱梁變形情況為以5#墩為中心，在縱向上呈V型傾斜，在橫向上呈左高右低狀態(tài)。

因上述跨與跨之間、同跨每片梁之間變形后的傾斜角度各不不同，每片梁產(chǎn)生的水平推力大小與方向也各不相同，形成水平推力的合力大小與方向也不相同，致使箱梁每跨之間受擠壓方向與與位移情況也不同。

2.2 穩(wěn)定情況分析與明確

要對(duì)滑坡區(qū)變形橋墩、箱梁進(jìn)行拆除，必須就受力現(xiàn)狀進(jìn)行確認(rèn)，進(jìn)而分析危橋是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。該橋自滑坡伊始，至樁位變形，再至墩身移位斷裂下沉，再至箱梁傾覆，再至箱梁擠壓移位，再至整體呈現(xiàn)狀的微妙的穩(wěn)定狀態(tài)。

經(jīng)過對(duì)橋墩、箱梁現(xiàn)狀的實(shí)測(cè)，對(duì)其受力現(xiàn)狀進(jìn)行模擬估算，再經(jīng)過一周的位移與沉降觀測(cè)進(jìn)行輔證，經(jīng)過各方專家現(xiàn)場(chǎng)查看會(huì)診，基本確認(rèn)如下。

（1）滑坡土體坡腳外緣支撐在水泥廠外側(cè)排洪溝壁，滑坡體未再有移位現(xiàn)象，暫時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）部分樁基與地系梁徹底斷裂，部分樁基與地系梁與通過鋼筋連結(jié)在一起，對(duì)危橋仍有殘存約束力。

（3）地系梁未再下沉，證明其底部土體被擠密，地系梁起著部分?jǐn)U大基礎(chǔ)作用。

（4）箱梁雖然有部分懸空，但每跨均已鉸結(jié)成板狀，跨與跨及與相鄰仍穩(wěn)定的跨，在縱向上梁體之間都有擠壓密實(shí)的碰觸點(diǎn)，存在起正面作用的支撐力及摩阻力。

3 拆除方案的確定

3.1 上部箱梁拆除方案

從安全角度考慮，經(jīng)過認(rèn)真力學(xué)檢算，最終確定：對(duì)梁體使用繩鋸進(jìn)行逐塊切割，然后借用架橋機(jī)的桁架與各項(xiàng)設(shè)備，重新搭設(shè)簡(jiǎn)支桁架拆除體系，對(duì)重新分解成片的箱梁逐片吊拆，具體為以下幾方面。

3.1.1 吊裝縱向桁架

利用該橋架橋使用的50 m跨徑架橋機(jī)的主導(dǎo)梁（縱向桁架），從外地再轉(zhuǎn)運(yùn)同廠生產(chǎn)的50 m跨徑架橋機(jī)的縱桁架主梁，將其拼裝成長(zhǎng)度75 m的縱向桁架主梁。

3.1.2 天車+操作裝置+支腿

吊裝起重、操作裝置、橫擔(dān)梁等均利用該橋架橋使用的50m跨徑架橋機(jī)相關(guān)裝置，前后支腿分別位于完好的4#、7#墩頂上方，于后支腿以外，搭設(shè)輔助支腿，輔助主梁前伸后縮，輔助拆除下來的梁片吊放到運(yùn)梁車上。

3.2 桁架拆除體系的論證與細(xì)化

該拆除桁架體系由架橋機(jī)拼裝而來，常規(guī)架橋出廠時(shí)需要檢算的3個(gè)工況，該桁架拆除系統(tǒng)同樣需要進(jìn)行考慮。

3.2.1 工況一：縱向主梁前伸至前支腿

本拆除系統(tǒng)的縱向桁架前伸距離（懸臂距離）最大為65m已超出架橋機(jī)導(dǎo)梁前伸的設(shè)計(jì)距離50 m，同時(shí)其尾部在工況一時(shí)，起配重作用的導(dǎo)梁長(zhǎng)度也有所減少。

施工應(yīng)對(duì)措施：當(dāng)桁架梁前伸距離約40 m時(shí)，在危橋右側(cè)地勢(shì)較高處采用120T大型吊車，對(duì)縱向桁架梁前端進(jìn)行輔助起吊并將其導(dǎo)引至前支腿上。

3.2.2 工況二：移梁過程中縱向主梁承受最大彎矩

由于本桁架跨度長(zhǎng)65 m，而橋梁梁片長(zhǎng)度20 m，兩吊點(diǎn)間距18 m，該桁架體系在移梁過程中，出現(xiàn)最大彎矩的情況為梁片位于跨中時(shí)。

（1）驗(yàn)算。根據(jù)常規(guī)檢算方法，動(dòng)載考慮1.4的系數(shù)，靜載考慮1.2的系數(shù)，對(duì)該桁架體系進(jìn)行抗彎、抗剪、剛度（撓度）等檢算。經(jīng)檢算，各項(xiàng)指標(biāo)均在允許范圍內(nèi)。

（2）輔助措施。雖檢算合格，但為保證安全，在拆除中間跨梁片時(shí)，在6#墩頂，每片縱向主桁架下均用兩根φ300鋼管搭設(shè)支腿，以約束其撓度變形并輔助承重。

（3）工況三：邊梁拆除。

由于邊梁的吊裝在出廠時(shí)已通過傾覆檢算，該桁架增長(zhǎng)對(duì)抗傾覆檢算起著正面作用，在常規(guī)情況下，不必考慮，但危橋段左側(cè)梁片由于滑坡移位，同時(shí)由于自身位于曲線外側(cè)，使其實(shí)際平面位置超出左側(cè)桁架距離較大。其中6-1#梁超出值最大，約3.2 m。

經(jīng)過分析論證，采用施加橫向分力后緩慢移梁的措施進(jìn)行解決。施加分力后，吊點(diǎn)的豎向合力會(huì)略大，為保證縱向主桁架鋼梁的彎矩不超過檢算值，移梁時(shí)兩端不同時(shí)作業(yè)，采用循環(huán)交替移位作業(yè)，待梁片移位至縱向桁架內(nèi)時(shí)，再按常規(guī)方法吊裝拆除。

3.3 梁片拆除順序

梁片拆除時(shí)，根據(jù)梁片現(xiàn)狀，首先拆除對(duì)穩(wěn)定起負(fù)面作用的梁片，然后再左右側(cè)對(duì)稱原則進(jìn)行拆除。拆除時(shí)對(duì)危橋進(jìn)行不間斷觀測(cè)。

3.4 下部墩身拆除

從保護(hù)臨近完好墩身、臨近水泥廠出廠，對(duì)橋墩進(jìn)行機(jī)械鑿除，鑿除方法較為常規(guī)，本處不再詳述。

4 結(jié)語

該危橋目前已拆除完成，該文對(duì)拆除方案特別是梁板拆除方案的論證過程進(jìn)行簡(jiǎn)述，從某種程度來講，該文含有一定總結(jié)性質(zhì)。縱觀該拆除方案，嘗試性的利用架橋機(jī)的相關(guān)材料、設(shè)備，搭設(shè)新的拆除桁架系統(tǒng)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，經(jīng)過仔細(xì)論證與驗(yàn)算，對(duì)受局限的情況使用其它的輔助措施進(jìn)行解決。

參考文獻(xiàn)

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