淺談柔性系桿拱橋拆除施工技術(shù)

王新明

（中鐵二十二局集團第三工程有限公司，福建 廈門 361000）

0 前言

該橋位于某市二環(huán)西路，為交通要道，跨越寬度180m河道，需保證行車及船只通行進行拆除，施工難度極大。優(yōu)先施工新橋兩側(cè)輔橋，道改至輔橋通行，再拆除該系桿拱橋并原位新建主橋。經(jīng)過多次開會研究，選用逆向工序法拆除施工。該方案保障了既有橋梁拆除過程中的安全同時保證原位新建橋梁的如期完成。

1 工程概況

1.1 工程簡介

既有橋長304.86m，跨徑布置：（20+40+60+40+20）m，上部結(jié)構(gòu)采用五跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土三室箱梁，箱梁全寬27m,底寬17m,梁高2.05m，采用拱梁結(jié)構(gòu)，橋墩通過八根砼柱支撐，單箱三室箱梁橫縱布置預(yù)應(yīng)力，主橋結(jié)構(gòu)形式為予應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱組合式橋梁,拱肋形式在橋面上為單根鋼管混凝土拱(單肋),在橋面以下為雙肋分叉的鋼筋混凝土。

根據(jù)老橋梁圖紙中吊桿張拉力的說明，吊桿中每根鋼絞線的張拉力為195.5KN，單根吊桿中有9 根鋼絞線，即每根吊桿的張拉力為F=195.5×9=1759.5KN。

2 既有系桿拱橋拆除的總體思路

總體思路采用逆向工序法拆除施工，首先對既有橋梁原施工工藝及方法詳細了解，然后采用鋼管立柱對既有橋梁進行恢復(fù)支撐，拆除梁體吊桿，繩鋸分割法將既有橋分解成塊，運輸車轉(zhuǎn)運至棄渣場進行機械再次破碎分解。

3 詳細拆除方案

3.1 既有橋梁原施工情況調(diào)查

該施工步驟尤為重要，在方案確定前將老橋原施工方案進行詳細研究，查找該橋原施工的支架形式、是否在施工完成后在河道內(nèi)存有遺留物，盡可能的找到原施工負責(zé)人，確保拆橋支架方案的可行性，調(diào)查清楚后及時進行拆橋支架的設(shè)計。

3.2 測量放樣及水磨鉆取孔施工

3.2.1 既有橋梁平面位置復(fù)核

為保障既有橋梁整個施工過程精確測量，單獨布設(shè)控制網(wǎng)，拆除前應(yīng)仔細核對橋梁平面尺寸。檢核無誤后方可進行下一步工作。

檢核辦法:①利用既有橋梁圖紙?zhí)峁┑臄?shù)據(jù),將橋梁各個結(jié)構(gòu)的平面圖以實際坐標(biāo)錄入CAD 中進行復(fù)核。②利用坐標(biāo)正反算原理,依據(jù)圖紙橋梁墩臺樁號,對橋梁結(jié)構(gòu)尺寸復(fù)核。

3.2.2 鋼孔位放樣

準(zhǔn)備鋼釘、記號筆、細線，當(dāng)用全站儀將樁位中心定好后砸入鋼釘,在鋼釘上做出中心標(biāo)記,在距離鋼釘約2m 的位置(堅實牢固不被破壞的地方)砸入護樁（鋼釘）用細線兩兩交叉綁扎,并且細線交叉點正好落在鋼釘標(biāo)記處也就是樁位中心,精準(zhǔn)無誤后,方可進行水磨鉆孔施工。

3.2.3 水磨鉆取孔施工

施工時如遇因取孔破壞既有橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線,現(xiàn)場技術(shù)人員應(yīng)對比圖紙詳細記錄破壞鋼絞線的根數(shù)及對應(yīng)圖紙的位置，全過程進行橋梁變形監(jiān)測，工程部做好相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)。

3.3 鋼管樁插打

該橋拆除支架需要具有進行專項設(shè)計及計算，根據(jù)既有橋梁拆除支架計算書，選用合理的立柱形式、工字鋼橫梁及相關(guān)設(shè)備，鋼管樁材料選用Φ630mm、壁厚10mm 無損傷螺旋管，吊裝設(shè)備選用70t 履帶吊配合120 振動錘，站位與既有橋梁橋面上，采用釣魚法縱向從橋梁兩側(cè)向跨中進行鋼管樁插打，為保障既有橋梁拆除安全，水磨鉆取孔應(yīng)配合鋼管樁插打進度，即水磨鉆應(yīng)橫向成排鉆孔完成后，立即插打鋼管樁并完成鋼管樁支架支撐搭設(shè)，再進行往跨中方向下排鋼管樁支架施工。

打樁時，利用既有橋梁取孔作為矯正樁導(dǎo)向架控制樁的垂直度。若開始階段樁位不正或傾斜，調(diào)正或?qū)摴軜栋纬鲋匦虏宕?。錘擊至樁頂高出橋面60-80 cm時，停止錘擊，進行接樁，再用同樣步驟直至達到設(shè)計深度（見計算書）為止。

3.4 工字鋼橫梁架設(shè)

鋼管樁插打至設(shè)計深度后，沿既有橋梁梁底往下43cm（工字鋼高度加3cm）位置作為標(biāo)高割除多余鋼管樁，鋼管樁頂焊接封頂鋼板（采用70×70cm，厚度2cm的鋼板），架設(shè)工字鋼橫梁，工字鋼采用小型浮船運輸至橋底安裝部位，龍門吊通過打樁孔吊裝工字鋼進行安裝。

3.5 安裝牛腿頂升梁體

鋼管樁兩側(cè)（縱向）進行牛腿焊接，利用牛腿安裝千斤頂進行梁體預(yù)頂升，頂升力達到120t 后橫梁頂部分段安裝填充鋼管，保障支架與橫梁之間填充密實，同時利用分段位置作為繩鋸縱向分割梁體作業(yè)空間。

3.6 拆除既有鑒湖大橋翼板

因既橋翼板無縱向預(yù)應(yīng)力筋，且縱向支架間距較大（約17m），翼板切割后落于支架上無法保證自身穩(wěn)定性（有折斷可能），同時為減少既有橋拆除支架的載重，配合支架搭設(shè)進度，在已完成支架部分后開始翼板切割拆除，拆除時利用既有橫梁作為懸挑梁，搭設(shè)工字鋼橫梁懸掛切割兩橫梁之間的翼板，切割后用龍門吊吊至場外。

3.7 搭設(shè)鋼管混凝土支架

3.7.1 鋼管拱安裝支架設(shè)計

鋼管拱安裝支架采用四根直徑為377mm 的螺旋焊管組焊成200×300cm 的鋼管支墩，鋼管間采用12.6 槽鋼聯(lián)接。擬定將主跨60m 拱分為5 段，輔跨40m 分為3 段，主跨設(shè)置支架3 處，輔跨支架設(shè)置2 處。

3.7.2 支架安裝

放樣全橋的設(shè)計中心線，確定支架各立桿的中心點。鋼管采用法蘭盤及膨脹螺栓與既有橋面固定。為保證支架的穩(wěn)定，支架沿既有橋梁橫截面方向設(shè)置纜風(fēng)繩拉錨于拆除支架立柱上，沿既有橋梁縱向立柱之間用槽鋼連接。

3.8 吊桿拆除

在梁體支架施工時對既有梁體增加了向上的頂力，單管頂力120t，支架立管共計64 根，約7680t，梁體總重7430t，釋放吊桿應(yīng)力后，對吊桿采用直接切割處理，切割前首先進行吊桿應(yīng)力監(jiān)測，確認(rèn)在吊桿已無受力，切割采用氧焊將拱頂部位錨頭熔斷，使吊桿自然下落，再對梁面位置進行切割。吊桿的拆除順序為由跨中向兩側(cè)對稱拆除。

3.9 剩余梁體拆除

箱梁采用繩據(jù)分塊切割，單塊重量根據(jù)起重設(shè)備能力計算每個分塊重量。剩余2m 寬梁體的拆除原則為由對應(yīng)支架支撐點直接切割，切割后由龍門吊調(diào)運出現(xiàn)場。

3.10 下部結(jié)構(gòu)拆除

墩身采用繩鋸已支座為單元進行切割，切割后調(diào)運至地面進行就地分解。

4 既有橋梁拆除過程安全控制

4.1 既有橋梁拆除前制定專項監(jiān)測方案，監(jiān)控既有橋梁吊桿應(yīng)力及梁體變形情況。

4.2 既有橋梁取孔過程中記錄損壞量體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的位置及根數(shù)并全過程監(jiān)測梁體變形情況。

4.3 既有橋梁支架恢復(fù)完成后全面檢查整體支架的密實度及支架立柱的應(yīng)力監(jiān)測。

4.4 繩據(jù)分解梁體時嚴(yán)禁重型機械上橋進行運輸及其他作業(yè)。

5 結(jié)束語

本文以柔性系桿拱橋拆除為例進行了總結(jié)，筆者認(rèn)為在該類既有橋梁拆除中采用逆向工序法最為安全保守，建議在類似工程采用該方法進行施工可有效降低施工風(fēng)險。