高速公路改擴(kuò)建工程中的舊橋拆除技術(shù)

韓波

（中交第三公路工程局有限公司，北京 100000）

1 引言

目前，道路車(chē)流量增加，車(chē)輛重載化，加之結(jié)構(gòu)的老化，部分高速公路橋梁顯現(xiàn)出各種各樣的病害，存在安全隱患。 針對(duì)此問(wèn)題，需對(duì)高速公路采取改擴(kuò)建措施，改善交通出行條件。橋梁拆除是高速公路改擴(kuò)建的重點(diǎn)內(nèi)容，但施工條件復(fù)雜、難度高，要求施工單位科學(xué)應(yīng)用橋梁拆除技術(shù)。 本文著重對(duì)舊橋拆除技術(shù)進(jìn)行分析，以掌握橋梁拆除技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。

2 工程概況

常山港特大橋改擴(kuò)建工程，舊橋全長(zhǎng)1 263.182 m，橋梁下部為柱式墩和肋承臺(tái)，基礎(chǔ)為灌注樁，上部采用20 m 空心板梁、40 m T 梁和連續(xù)箱梁，拆除范圍為右幅上跨文教路連續(xù)箱梁段和常山港主跨。 右幅拆除面積2 281 m2，拆除混凝土方量約1 600 m3。

3 舊橋拆除的準(zhǔn)備工作

3.1 噪聲控制

右幅主跨段拆除采取“吊裝拆除、現(xiàn)場(chǎng)破碎”的方法，居民區(qū)距拆除場(chǎng)地直線(xiàn)距離在200 m 以?xún)?nèi)， 現(xiàn)場(chǎng)拆除產(chǎn)生的噪聲將對(duì)周邊居民的日常生活造成干擾。 為應(yīng)對(duì)噪聲污染問(wèn)題，提前與當(dāng)?shù)卣?、村民溝通，獲得多方的同意；規(guī)劃拆除時(shí)間，避免夜間拆除。 距上跨文教路右幅連續(xù)箱梁段約100 m 的區(qū)域分布居民房， 拆除所用的液壓式破碎錘在運(yùn)行中存在噪聲污染，為減小噪聲對(duì)周邊居民的影響，積極與當(dāng)?shù)卣按迕駵贤?，并避免夜間拆除。

3.2 交通管控和舊橋附屬設(shè)施的拆除

上跨文教路連續(xù)箱梁段右幅13#～15#的拆除將干擾下方道路的正常通行，若在文教路開(kāi)放交通時(shí)進(jìn)行右幅13#～15#的拆除，可能由于上跨橋梁結(jié)構(gòu)的下落引發(fā)安全事故。 因此，先臨時(shí)封閉文教路， 右幅13#～15#拆除活動(dòng)完成后再開(kāi)放交通。根據(jù)拆除工作量，道路臨時(shí)封閉時(shí)間暫定48 h，具體結(jié)合實(shí)際拆除進(jìn)度適時(shí)調(diào)整。

針對(duì)橋梁拆除范圍內(nèi)的交通進(jìn)行導(dǎo)改， 盡可能減小拆除活動(dòng)對(duì)現(xiàn)狀交通的影響[1]。 拆除前一周公示交通改道方案，與當(dāng)?shù)亟痪块T(mén)配合，攜手做好橋梁拆除的交通疏導(dǎo)工作。

正式拆除舊橋前，完成信號(hào)燈、標(biāo)志標(biāo)牌等附屬設(shè)施的拆除，具體如下。

1）絕大部分信號(hào)燈及其他設(shè)施集中分布在中央綠化帶，需提前拆除此類(lèi)設(shè)施。 根據(jù)拆除范圍設(shè)置圍擋，在圍擋區(qū)域內(nèi)組織拆除活動(dòng)；施工車(chē)輛在可允許轉(zhuǎn)向交叉口進(jìn)出，盡可能將通行時(shí)間安排在平峰期。

2）提前與道路交通管線(xiàn)設(shè)施的所屬單位取得聯(lián)系，征得同意后采取調(diào)整、保護(hù)或移除措施。

3）在拆除相關(guān)交通設(shè)施時(shí)，各類(lèi)圍擋均要正常使用，減小外部環(huán)境對(duì)拆除活動(dòng)的影響，避免舊橋拆除干擾周邊環(huán)境。

3.3 臨時(shí)標(biāo)志的設(shè)置

箱梁拆除產(chǎn)生的小石子可能飛濺，需在高速側(cè)加強(qiáng)防護(hù)。嚴(yán)格按照行業(yè)規(guī)范設(shè)置臨時(shí)交通標(biāo)志，標(biāo)志上的信息需全面且直觀(guān)，為過(guò)往車(chē)輛提供明確的引導(dǎo)。 在本工程中，將拆除區(qū)域劃分為警告區(qū)、過(guò)渡區(qū)、緩沖區(qū)、作業(yè)區(qū)及終止區(qū)，按照J(rèn)TG H30—2015《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》的要求在各區(qū)域設(shè)置臨時(shí)標(biāo)志。

4 跨文教路舊橋拆除要點(diǎn)

4.1 波形護(hù)欄的拆除和瀝青路面的銑刨

波形護(hù)欄質(zhì)量較輕，便于拆除。 護(hù)欄柱用氧氣乙炔拆除，護(hù)欄板以人工作業(yè)的方式拆除， 將拆除產(chǎn)生的構(gòu)件按類(lèi)別置于指定位置，禁止隨意堆放。

對(duì)瀝青路面做銑刨處理，設(shè)備采用瀝青銑刨機(jī)，設(shè)備無(wú)法覆蓋的邊角區(qū)域由人工鑿除。 根據(jù)銑刨效率配備合適裝載能力的運(yùn)輸車(chē)輛，及時(shí)裝載銑刨料，并運(yùn)輸至指定堆放場(chǎng)所。

4.2 空心板梁的拆除

在橋面測(cè)放濕接縫和連續(xù)縫位置，作為拆除的參照基準(zhǔn)，拆除人員用盤(pán)踞沿著測(cè)線(xiàn)精準(zhǔn)切割。 切割橫斷面如圖1 所示?？招陌辶翰鸪a(chǎn)生的構(gòu)件以吊裝的方法轉(zhuǎn)移至指定存放區(qū)域，吊裝孔用鉆孔機(jī)鉆進(jìn)，孔位與梁端相距2 m。

舊橋鉸縫為小鉸縫，用鑿巖機(jī)鑿除，隨后由2 臺(tái)50 t 汽車(chē)吊協(xié)同作業(yè)，將3～4 片吊裝至周邊橋面位置進(jìn)行臨時(shí)存放；經(jīng)一段時(shí)間的拆除后，若中間空隙能夠容納空心板梁放至地面，則借助吊機(jī)將臨時(shí)寄存至橋面的構(gòu)件轉(zhuǎn)移至地面進(jìn)行破碎。

為檢驗(yàn)吊裝方案的可行性，正式吊裝前，試吊20 cm 并維持此吊裝高度10 min， 檢驗(yàn)吊裝設(shè)備的可靠性和被吊結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性，發(fā)現(xiàn)異常隨即處理。 試吊結(jié)果無(wú)誤后，開(kāi)始正式吊裝。

4.3 連續(xù)箱梁翼板的拆除

在連續(xù)箱梁和蓋梁的兩側(cè)分別設(shè)置2 根鋼管斜撐， 鋼管底部現(xiàn)澆至混凝土基礎(chǔ)內(nèi)， 抵消連續(xù)箱梁翼板拆除產(chǎn)生的水平推力；為保證拆除過(guò)程中現(xiàn)澆箱梁的橫向穩(wěn)定性，拆除前，用木方在蓋梁上方支座外側(cè)墊實(shí)；確定頂板、底板和腹板的切割線(xiàn)，用紅油漆進(jìn)行標(biāo)記。

待各項(xiàng)準(zhǔn)備工作均完成后， 用盤(pán)踞在新舊梁結(jié)合處切割10 cm 分割縫，解除兩部分梁的聯(lián)系。隨后，沿切割縫對(duì)稱(chēng)縱向切割，翼板在經(jīng)過(guò)切割處理后轉(zhuǎn)變?yōu)閼冶劢Y(jié)構(gòu)，因自重作用，隨切割量的增加逐步向下彎曲，最終斷裂，落至地面。 切割產(chǎn)生的舊橋結(jié)構(gòu)以較大的高差下落時(shí)可能引起地面受損， 因此提前在著地位置填土，形成厚度1 m、長(zhǎng)度和寬度均為3 m 的土堆，用于減小結(jié)構(gòu)的下落高度。 翼板以跨為單位，單獨(dú)下放。由專(zhuān)員在現(xiàn)場(chǎng)指揮，一端切割速度偏快時(shí)暫時(shí)停止，待另一端跟上后再繼續(xù)切割，做到全程兩側(cè)翼板切割作業(yè)同步進(jìn)行。

4.4 交通臨時(shí)封閉和路面保護(hù)

舊橋拆除易影響文教路的正常交通秩序， 甚至由于舊橋拆除誘發(fā)安全事故，因此，對(duì)此道路臨時(shí)封閉48 h。 舊橋拆除產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)下落至文教路路面，易導(dǎo)致路面損壞，為規(guī)避此問(wèn)題，向舊橋拆除區(qū)域鋪設(shè)彩條布，上方覆蓋厚度約40 cm 的素土，防護(hù)路面。 在鑿巖機(jī)作業(yè)斷面鋪設(shè)厚40 cm、寬5 m 的素土，避免路面因鑿巖機(jī)運(yùn)行而受損。

4.5 支架的搭設(shè)

11#和17#墩蓋梁連續(xù)梁側(cè)寬度僅為70 cm， 端橫梁寬度達(dá)到150 cm，根據(jù)該尺寸關(guān)系，設(shè)2 個(gè)支座，于端橫梁處用鋼管搭設(shè)臨時(shí)支撐，確保在梁體拆除期間端橫梁始終保持穩(wěn)定。鋼管支撐施工前， 以現(xiàn)澆混凝土的方法施作1 m×1 m×0.5 m的基礎(chǔ)，向基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋鋼板，將臨時(shí)支撐的鋼管與預(yù)埋鋼板焊接至一體，提升臨時(shí)支撐的穩(wěn)定性。 鋼管與蓋梁相距1.5 m，縱向與立柱相連，橫向用槽鋼連接。

4.6 兩邊腹板的拆除

以切割的方法拆除兩邊腹板，切割設(shè)備采用4 臺(tái)繩鋸，后端2 臺(tái)繩鋸的切割速度略慢于前端2 臺(tái)， 切割期間按每20 min/ 次的頻率檢查各繩鋸的運(yùn)行狀態(tài)，若后端繩鋸的切割速度異常偏快， 視實(shí)際速度采取停機(jī)等待或適度放緩的應(yīng)對(duì)措施。 首先在距離橫梁50 cm 的位置切割，逐步推進(jìn)，確保腹板一端先落地。 切割前，確定待切割的位置，用紅油漆做好標(biāo)記，再按前述的方法進(jìn)行精準(zhǔn)切割。

4.7 中間箱室的拆除

在跨文教路兩跨橋梁兩側(cè)分別布置2 臺(tái)鑿巖機(jī)， 利用機(jī)械設(shè)備按先腹板、后頂?shù)装宓捻樞蛞来尾鸪虚g箱室。

腹板的拆除順序?yàn)橄瓤缰?、后兩?cè)，采用鑿巖機(jī)將結(jié)構(gòu)破碎成小塊，隨后對(duì)頂板和底板的混凝土結(jié)構(gòu)做破碎處理，全程暫不切斷縱向鋼筋；頂板和底板混凝土完全卸落后，將腹板、頂板和底板的縱向鋼筋切斷。 中間箱室拆除過(guò)程中存在大量粉塵，粉塵對(duì)拆除活動(dòng)造成干擾，且破壞周邊生態(tài)環(huán)境，因此用2 臺(tái)霧炮持續(xù)灑水降塵。

橋下凈空超過(guò)5 m，新舊橋的最小距離為4 m，橋下空間較為寬敞，可用于布置鑿巖機(jī)。 在多臺(tái)鑿巖機(jī)的配合下，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)拆除箱梁。 拆除過(guò)程中，由專(zhuān)員觀(guān)察鑿巖機(jī)大臂的抬升幅度，禁止由于大幅抬升與新建橋梁發(fā)生碰撞。 在地面用紅油漆標(biāo)記挖掘機(jī)站位，禁止挖掘機(jī)在拆除期間隨意越位。 以邊跨部分機(jī)械為例，站位情況如圖2 所示。

圖2 邊跨部分機(jī)械破碎站位示意圖

4.8 中橫梁和端橫梁的拆除

2 臺(tái)切割機(jī)聯(lián)合切除墩頂橫梁位于兩側(cè)箱室的部分，減小中橫梁和端橫梁的重量；密切關(guān)注切除量，在中橫梁或端橫梁面積與中間箱室相同時(shí)，結(jié)束切割機(jī)的運(yùn)行；用鑿巖機(jī)將剩余部分鑿除，最終拆除中橫梁和端橫梁。

4.9 立柱和蓋梁的拆除

1）中間墩的拆除。 拆除時(shí)間安排在上跨文教路2 跨箱梁拆除結(jié)束后，依次完成中墩中橫梁、墩柱的拆除作業(yè)。

2）蓋梁、立柱的拆除。 在蓋梁底下2 m 位置布置液壓式破碎錘，首先利用此裝置對(duì)立柱單側(cè)破口，為后續(xù)的快速拆除打好基礎(chǔ)；再用液壓式破碎錘破碎蓋梁和立柱，完成拆除。 蓋梁、立柱分幅進(jìn)行，單幅的拆除設(shè)備均為2 臺(tái)液壓式破碎錘，每幅的蓋梁和立柱的拆除活動(dòng)同步進(jìn)行。

3）基礎(chǔ)的拆除。 基礎(chǔ)拆除對(duì)象為樁基及地系梁，時(shí)間安排在立柱拆除結(jié)束后，拆除設(shè)備采用液壓式破碎錘，由其直接將基礎(chǔ)破碎至原地面線(xiàn)下1 m 的位置。 基礎(chǔ)拆除的粉塵量較大，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)粉塵污染情況用水泵適時(shí)噴水撲滅粉塵， 做到環(huán)保施工。

5 舊橋拆除的收尾工作和恢復(fù)交通

需盡快清理干凈舊橋拆除產(chǎn)生的大量廢渣， 以免由于廢渣堆積影響文教路的正常交通秩序[2-3]。 在本工程中，箱梁及下部結(jié)構(gòu)拆除后便進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清理， 大堆廢渣用2 臺(tái)裝載機(jī)轉(zhuǎn)移至文教路外，剩余的小堆廢渣用挖掘機(jī)進(jìn)一步清理，全程耗時(shí)約2 h。 經(jīng)過(guò)清理后使文教路路面保持整潔，為恢復(fù)交通創(chuàng)設(shè)條件。

經(jīng)過(guò)裝載機(jī)和挖掘機(jī)的清理后， 已經(jīng)將文教路路面的絕大部分廢渣清理干凈，但局部仍剩余殘?jiān)?，此部分由人工精?xì)清理。每側(cè)安排10 人，用掃帚清掃路面。為舊橋拆除設(shè)置的臨時(shí)標(biāo)志標(biāo)牌等設(shè)施安排施工人員進(jìn)行拆除； 對(duì)于拆除前期準(zhǔn)備工作中暫時(shí)拆除的中分帶波形護(hù)欄， 需由專(zhuān)員安裝至原位置；路面清理完成后，將路側(cè)的波形護(hù)欄安裝到位。 全面做好舊橋拆除的收尾工作后，檢查路面，確認(rèn)無(wú)誤后恢復(fù)交通。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路改擴(kuò)建中常涉及舊橋拆除作業(yè)，以何種方式在安全的前提下高效拆除舊橋各結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。 在本文提及的工程中，施工單位從現(xiàn)狀出發(fā)，根據(jù)上跨文教路的特殊條件制訂拆除方案，加強(qiáng)對(duì)文教路的防護(hù)，在保障安全的前提下有序完成舊橋的拆除作業(yè)，全程安全狀況良好，拆除活動(dòng)按照計(jì)劃進(jìn)行，文教路得到有效的防護(hù)，拆除完成后道路可快速恢復(fù)交通，綜合施工效果符合預(yù)期，采取的舊橋拆除技術(shù)具有可行性。