南憩亭大橋拆除施工技術(shù)

□ 孫立國 □ 翟會朝

（1中鐵大橋局集團(tuán)第二工程有限公司；2南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局）

1 工程概況

南憩亭大橋坐落于南通市外環(huán)北路通揚(yáng)運(yùn)河上，橋梁呈東西方向，橋主體長度90m,寬度48m，河床寬度58m，河床兩側(cè)環(huán)河道路12m，人行道4m。主體結(jié)構(gòu):拱型混凝土橋、T型預(yù)應(yīng)力梁橋。該橋最早為拱型橋，寬度13m，主跨長度58m，端口環(huán)河路部位T型預(yù)應(yīng)力梁連接，建于1977年4月。后改造加寬為T型預(yù)應(yīng)力橋，三跨每跨30m共90m，寬度13m共8片T型梁，兩側(cè)慢車道為T型預(yù)應(yīng)力梁橋，寬度8m，共5片T型梁。主要拆除工程量:全橋橋跨分布為:30m×3=90m。其中拱橋?yàn)?6m（T型梁）+60m（拱橋）+14m（T型梁）=90m；三跨T型梁簡支橋?yàn)?0m（T型梁）×3跨=90m。

2 拆除順序

鋼筋混凝土梁式橋受力整體性不強(qiáng)，但在拆遷過程中橋梁整體和局部穩(wěn)定性的維持是必須詳細(xì)周密考慮的核心問題，也是本橋梁能否安全、文明、按期完成拆除任務(wù)的關(guān)鍵問題所在。拆除的施工順序應(yīng)遵循“先上部后下部、先陸上后水中，拆橋?yàn)榻蚴┕さ哪骓樞颉焙汀鞍踩谝?、施工有序、化整為零”的施工原則進(jìn)行，在施工中必須避免橋梁局部失穩(wěn)側(cè)翻、塌落河道內(nèi)，發(fā)生安全事故。

2.1 立面拆除順序

第一，主孔、副孔T型梁橋拆除在立面上，總體施工順序從上到下的順序進(jìn)行。

第二，主橋桁架拱橋拆除順序:欄桿人行道板等橋面系拆除→橋面板及覆蓋層和部分實(shí)腹段填料→拆除橫橋向預(yù)制板→拆除拱片部分橫系梁→拆除拱片中間拱頂段→拱片兩邊拱腳段截?cái)嗌舷覘U、豎桿、斜桿分段吊運(yùn)→水上承臺、系梁拆除→水中灌注樁拆除。

2.2 水平拆除順序

拆除順序先從拱橋兩端的T型梁開始，而后進(jìn)行拱橋的拆除，具體拆除順序按照數(shù)字序號，由小到大依次拆除，如圖1所示。

圖1 水平拆除順序圖

3 上部結(jié)構(gòu)拆除

3.1 橋面系拆除

橋面系包括欄桿、人行道、瀝青及混凝土橋面鋪裝等。人行道及欄桿拆除采用風(fēng)鎬結(jié)合人工拆除，先拆除欄桿，后拆除橋面鋼筋混凝土，橋面卸載和拆除垃圾卸載順序從跨中對稱向橋墩處進(jìn)行。在鑿除T梁橋面鋪裝層時留幾處鋼筋不切斷，確保在T梁解除橫隔墻鋼筋時不會發(fā)生傾覆，最后在吊裝拆除時再進(jìn)行切斷。

3.2 T梁拆除

單片30mT梁約混凝土19m3，考慮不利情況部分T梁超方，按照最大體積20m3，重量按50t計(jì)算。

3.2.1 拆除方法及順序

南憩亭大橋總共為4幅橋，從南向北依次劃分為第①幅、第②幅、第③幅、第④幅。其中30mT梁:54片，16mT梁:16片。30mT梁主要拆除方法:中孔及南側(cè)①幅橋邊孔T梁采用2臺220t汽車吊機(jī)在橋面抬吊，并將整片T梁放置于T梁橋或拱橋上的80t平板運(yùn)輸車運(yùn)到橋臺后破碎；其余部分邊孔T梁利用橋臺后220t汽車吊機(jī)和橋下城閘路、河?xùn)|路路面上220t汽車吊機(jī)抬吊，利用平板車運(yùn)出或直接落于城閘路、河?xùn)|路上破碎。16mT梁待拱橋拆除完畢后，直接利用破碎機(jī)和長臂液壓剪現(xiàn)場破碎清除。T梁拆除順序如圖2所示。

圖2 T梁拆除順序圖

3.2.2 T梁吊裝拆除工序

梁體拆除順序:橋面附屬拆除→拆除鉸縫→拆除部分橫隔板→預(yù)留T梁兩端兩道橫隔板→設(shè)置好吊點(diǎn)處鋼絲繩固定設(shè)施→起吊設(shè)備就位，并使鋼絲繩初步受力→拆除剩余橫隔板使之與整體發(fā)離→起吊單片梁體運(yùn)至破碎場。

吊點(diǎn)設(shè)置，為保證在起吊過程中梁體穩(wěn)定，吊點(diǎn)應(yīng)設(shè)在支座附近，以保證起吊后與現(xiàn)狀受力情況基本相同，并保證在起吊梁體時不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。起吊吊點(diǎn)采用鋼絲繩捆綁固定，捆綁吊點(diǎn)處首先需在吊點(diǎn)位置T梁翼緣板根部開設(shè)鋼絲繩通過孔洞，并采取措施保證不磨損鋼絲繩。

T梁頂板濕接縫及橫隔板頂部接縫拆除采用小型機(jī)具在橋面上操作切割破除，橫隔板頂部接縫拆除采用破碎頭在橋下路面或船上直接破除。

每幅T梁橋在拆除至最后兩片T梁時，應(yīng)將擬最后拆除的T梁兩端與橋墩臨時支撐穩(wěn)定后，才能進(jìn)行，以防止單片T梁側(cè)向傾倒。

由于本橋主梁全部為預(yù)應(yīng)力梁，故在破碎前首先應(yīng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力放張，采用破碎機(jī)在梁跨中打斷梁體使預(yù)應(yīng)力自然放張。預(yù)應(yīng)力放張前，將T梁側(cè)翻放倒，清理周圍人員設(shè)備，做好圍擋等安全措施。

3.3 拱橋的拆除

3.3.1 預(yù)制板拆除

拆除時先采用人工或風(fēng)稿等小型破碎機(jī)械將預(yù)制板之間的連接進(jìn)行拆除，切割機(jī)對連接鋼筋進(jìn)行切割，然后采用浮吊或汽車吊按左右側(cè)同時、縱向從跨中到橋墩對稱的順序拆除。

3.3.2 拱橋拆除分節(jié)

為縮短拱橋主跨拆除時間，盡量少占用通揚(yáng)運(yùn)河航道，確保來往船只正常通行，經(jīng)過多次討論研究，確定采用一艘150t浮吊船來拆除全拱，將拱橋按照如圖位置分為15m+28m+15m三節(jié)，每片拱橋桁片按分節(jié)線切割成三節(jié)吊裝，第一、第三節(jié)（包括橫梁）單片重42.20t，第二節(jié)（包括橫梁）單片重52t。通過采用150t浮吊逐片進(jìn)行吊裝拆除來實(shí)現(xiàn)拱橋上部結(jié)構(gòu)的拆除。

3.3.3 拱橋的臨時支撐

為確保浮吊船對拱橋第二節(jié)進(jìn)行吊裝拆除過程中，第一、三節(jié)不發(fā)生傾覆倒塌，在30mT梁拆除完畢后，在兩側(cè)蓋梁上安裝臨時支撐。臨時支撐材料選用雙根H700×300×13×24的H型鋼，通過抄墊支撐于兩側(cè)蓋梁上,抄墊采用型鋼墊塊，并利用千斤頂預(yù)頂緊。

3.3.4 桁架拱肋拆除、吊裝

主拱拆除:先從中間切割連接拱肋的橫梁，將拱橋分離成4片單獨(dú)的桁架片（桁架片的部分橫聯(lián)先不拆除，每節(jié)拱片留中間部位一道橫聯(lián)），待2H700臨時支撐準(zhǔn)備就位并抄墊住桁架片后，利用150t浮吊吊住單片桁架先中間第二節(jié)（拱頂節(jié)），拆除該桁架片與其他桁架的橫向連接系，再在桁架的分節(jié)點(diǎn)切割分離拱橋桁架片，確認(rèn)三節(jié)無連接后吊出拱頂節(jié)；兩側(cè)拱腳節(jié)第一、三節(jié)先切除部分上弦桿、豎桿、斜桿后整節(jié)吊裝拆除。

拱片分節(jié)點(diǎn)的切段采用水上工程駁上長臂液壓剪施工。拆除連接之前，必須確保主孔拱肋在離橋墩15m處用2H700臨時支撐。切斷點(diǎn)之外用150t浮吊船吊住待拆構(gòu)件，以保證待拆構(gòu)件在拆除過程中的穩(wěn)定，防止構(gòu)件掉入河中或突然失穩(wěn)傾覆。

拱頂節(jié)解除與拱腳段連接后，四吊點(diǎn)起吊，第一、第二點(diǎn)分別在0.17L、0.37L（L為分離后拱肋長度）處，左右吊點(diǎn)對稱捆綁起吊。拱腳段利用汽車吊或浮吊拆除部分桿件后，利用130t汽車吊在16m跨T梁上整體起吊剩余拱腳段，并破除臨時支撐處妨礙吊裝的部分。

4 下部結(jié)構(gòu)拆除

待上部結(jié)構(gòu)拆除完畢后，清除運(yùn)河兩側(cè)承臺的建筑垃圾和混凝土塊，進(jìn)行筑島圍堰施工，待筑島完畢后，利用破碎機(jī)和長臂液壓剪進(jìn)行整體破碎，最后用挖泥船清除。

4.1 墩柱及蓋梁的拆除

4.1.1 蓋梁拆除

蓋梁拆除旱地部分在現(xiàn)場直接采用長臂液壓剪在原地進(jìn)行破碎。河中部分把蓋梁仍采用長臂液壓剪進(jìn)行分段破碎，并把蓋梁與墩柱連接部分混凝土鑿開，割斷鋼筋，用浮吊吊到岸邊，用破碎機(jī)破碎，然后拆除樁柱部分。連系梁用同樣的方法將其拆除。

4.1.2 墩柱拆除

旱地墩柱直接采用破碎機(jī)直接進(jìn)行破碎。河中部分先用鋼絲繩捆綁住墩帽，浮吊讓鋼絲繩先受力，再用風(fēng)鎬將系梁上口墩柱的四周混凝土鑿除，以至鋼筋外露，將鋼筋割斷，然后用浮吊斜拉墩帽，使其折斷，吊至岸邊進(jìn)行破碎，同理拆除系梁。破碎后統(tǒng)一清理集中運(yùn)出。

4.2 拱橋承臺拆除

由于拱橋承臺部分位于運(yùn)河中，且在常水位以下，承臺破除時必須在承臺外側(cè)設(shè)置擋水的土圍堰，圍堰內(nèi)排水清理將承臺上露出方可拆除，采用液壓破碎機(jī)、挖掘機(jī)、輔以人工配合拆除。

4.3 水中系梁及灌注樁拆除

由于低潮位時水中系梁整體露出水面，系梁在低潮位時切割整體吊上岸破碎。

水中灌注樁基礎(chǔ)采用鋼護(hù)筒圍堰法鑿除施工。根據(jù)設(shè)計(jì)和通航要求，樁基礎(chǔ)需割除至現(xiàn)有河床底以下1.20m深位置，以確保不影響河道通航。先將6m長直徑為2.50m的鋼護(hù)筒將樁基罩住，然后將護(hù)筒壓入淤泥深度≥1.50m，接著用排污泵抽出護(hù)筒內(nèi)河水，然后用風(fēng)鎬自上而下破除老橋樁基。在破除時隨時清理破除的廢渣，切割樁基內(nèi)的鋼筋，并隨即運(yùn)至岸上，直至將所有老橋的樁基礎(chǔ)清理至設(shè)計(jì)標(biāo)高以下，最后將所有的拆除物進(jìn)行清理，并運(yùn)至岸上。

5 結(jié)語

老橋拆除工作危險性大，不可預(yù)料的因素多，因此投入充足的人力、物力，采取合理的施工工藝是十分關(guān)鍵的。南憩亭大橋在拆除過程中未發(fā)生任何安全事故，在大干35d后圓滿完成了拆除工作，為后期新橋的建設(shè)節(jié)約了大量時間。