淺談韓江高陂水利樞紐工程臨時(shí)交通橋拆除施工技術(shù)

鄒紹新

（廣東水電二局股份有限公司，廣東 廣州 511300）

1 工程概況

韓江高陂水利樞紐工程臨時(shí)交通橋跨越韓江，交通橋跨越韓江河道水域?qū)挾燃s240m。橋梁位置處河道較直，該河道屬于正常通航河流，交通橋軸線與河流的水流方向處于平行狀態(tài)。

主 橋 采 用2×24m(貝 雷 梁)+2×48m(鋼 混 疊 合梁)+4×24m(貝雷梁)=240m八跨簡(jiǎn)支梁橋。橋?qū)挒?.5m，主車道3.5m，兩邊人行道各1.5m，橋面縱坡北側(cè)為4%，南側(cè)為3.72%，全橋平面均處于直線段上。2×48m 主梁設(shè)計(jì)采用鋼混疊合梁，頂板為板結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)墩身采用現(xiàn)澆混凝土板式墩結(jié)構(gòu)，承臺(tái)以下樁基采用嵌入巖層一定深度范圍內(nèi)的鉆孔灌注樁。其余部分的24m 跨主梁采用4 組加強(qiáng)型單層雙排貝雷梁結(jié)構(gòu)，墩身采用樁柱式墩橋，設(shè)置相應(yīng)的系梁，橋梁圓形墩柱直徑為1.1m，系梁以下采用1.3m 直徑大小的嵌固樁，根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及地質(zhì)情況要求嵌入一定深度的巖層范圍內(nèi)，確保橋梁下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。疊合梁梁高為2.8m，其中砼橋面板厚度為36cm，鋼箱梁梁高為244cm，梁高與跨徑比值為1/17.14，鋼箱梁箱體寬度3.196m。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，為保證臨時(shí)交通橋的安全拆除，項(xiàng)目部通過招標(biāo)的方式，選定有資質(zhì)、能力水平以及拆除經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)拆除橋梁施工隊(duì)伍，配套使用起吊重量達(dá)到200 噸以上的大型船吊、50 噸以上的汽車吊進(jìn)行配合、切割機(jī)采用液壓繩鋸、氣割及水鉆鉆孔機(jī)、水下專用機(jī)械等設(shè)備配合施工。

圖1 上游臨時(shí)交通橋航拍圖

2 拆除施工順序及流程

臨時(shí)交通橋主要拆除內(nèi)容為上游臨時(shí)交通橋橋面系、墩柱等，墩柱水下部分拆除至原河床?？傮w拆除順序?yàn)橄戎虚g兩跨主梁部分、后2 跨、4 跨邊梁部分，先橋面鋪裝、后墩身、墩柱。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件以及施工安全性、可行性等多方面予以分析，確定拆除橋梁各部位分步切割的順序，在采用繩鋸切割過程中，做好精心策劃、統(tǒng)籌安排，具備同時(shí)作業(yè)的計(jì)劃同步實(shí)施，分主梁、邊梁2 個(gè)階段，分別安排2 個(gè)工作面進(jìn)行拆除施工，同時(shí)施工可以加快施工進(jìn)度。

施工流程：施工準(zhǔn)備→橋面附屬物拆除→橋面拆除→主跨拆除→邊跨拆除→墩柱水上部分拆除→水下部分拆除→轉(zhuǎn)運(yùn)→完工。

3 重點(diǎn)控制工序

3.1 橋面鋪裝拆除方法

先拆除主跨護(hù)欄及砼橋面上鋼結(jié)構(gòu)，兩主跨現(xiàn)澆混凝土橋面采用分塊切割法拆除，并裝車運(yùn)走，裝車時(shí)左、右側(cè)對(duì)稱進(jìn)行。

橋面砼在吊車及人工配合下，采用金剛石切割機(jī)，撬棍等工具，將橋面砼撬起吊裝。拆除時(shí)橋面砼層，切割砼塊大小根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況（按主橋面3m×1.75m 人行道3m×1.5m，用汽車吊裝依次吊裝運(yùn)走）。

3.2 兩主跨鋼箱梁拆除方法（吊移法）

3.2.1 拆除方法

主跨鋼箱梁不宜切割分塊拆除，采用兩臺(tái)200t 船吊整體起吊，利用雙臺(tái)船吊抬起，往邊跨方向吊移50m放置在邊跨橋面上。（本工程采用兩臺(tái)200t 浮船吊，單跨鋼箱梁重量約128t，在兩臺(tái)船吊吊重范圍之內(nèi)）

3.2.2 船吊受力驗(yàn)算

本次吊裝擬采用兩臺(tái)200T 船吊進(jìn)行鋼箱梁的吊裝。鋼箱梁最重約為128t，吊鉤，吊索具重量約3t，取動(dòng)載荷系數(shù)為1.1，故吊裝過程中吊機(jī)需承受最大載荷為（128+3）kg×1.1=144.1t，根據(jù)200t 船吊裝性能參數(shù)選取吊距8.63m，起升高度為28.12m，額定吊裝重量為200t ＞144.1t；單臺(tái)船吊即可滿足受力要求，由此可見，故采用兩臺(tái)200t 船吊抬吊滿足吊裝要求。

200t 船吊參數(shù)如下表

3.2.3 主要施工設(shè)備

3.2.4 鋼絲繩受力計(jì)算與選型

根據(jù)吊機(jī)只能單吊點(diǎn)起吊方式，船吊選取吊距8.63m，起升高度為28.12m，水位按最低通航水位25.91m 考慮，吊機(jī)限位高度取1.5m，最高處橋面高程為47.66m，鋼箱梁高度為2.44m，鋼箱梁梁底最高處高程為47.66-0.08-0.36-2.44=44.78m，邊跨橋面最高點(diǎn)高程為46.57m，保證最低離地高度30cm 將鋼箱梁放置在邊跨上，則起吊時(shí)梁底最低高程為46.57+0.3=46.87m，此時(shí)可同時(shí)滿足鋼箱梁吊離支座并在邊跨就位的高度（44.78m）要求。按起吊時(shí)梁底高程46.87m 計(jì)算，此時(shí)船吊可以用鋼絲繩長(zhǎng)度為：28.12+25.91-46.87-1.5-2.44=3.22m，箱梁兩端各采用兩根共四股鋼絲繩進(jìn)行兜底吊，則鋼絲繩需用長(zhǎng)度為3.69（箱梁梁寬）+2.44（箱梁高度）*2+3.71*2=15.99m，單根鋼絲繩最大豎向力為144.1/4=36.025t，則鋼絲繩受力為36.025÷（3.22/3.71）=41.51t，鋼絲繩安全系數(shù)取6 倍，則鋼絲繩的最小破斷拉力為166.04t。

選取8x36S+lWR-48mm 鋼絲繩，最小破斷拉力為2034kN，203.4t，

生態(tài)清潔小流域建設(shè)。遠(yuǎn)、中山及人口稀少地區(qū)主要采取生態(tài)移民、封禁治理和政策保障措施，提高水土保持能力；中、低山及人類活動(dòng)頻繁地區(qū)主要采取林草植被、小型水利水保工程、生態(tài)農(nóng)業(yè)、面源污染防治、污水和垃圾處理等措施，提高水源涵養(yǎng)能力；河（溝）道兩側(cè)及庫湖周邊地區(qū)主要采取溝道工程、河道綜合整治、植物緩沖過濾帶建設(shè)等措施，提高水質(zhì)凈化能力。

203.4 *0.85=172.89t＞166.04t 滿足使用要求。

3.2.5 拆除過程描述

（1）鋼箱梁整梁拆除，首先拆除整梁間的連接，采取破除連接時(shí)預(yù)留部分連接板，待吊裝時(shí)再予以破除的臨時(shí)加固措施，確保梁體在拆卸過程中的穩(wěn)定。起吊時(shí)，要求現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的整梁起吊點(diǎn)位置與設(shè)計(jì)吊點(diǎn)位置基本重合。

（2）拆除時(shí)應(yīng)首先拆除兩塊箱梁之間的縱、橫向連接位置，以及鋼箱梁與墩柱之間的連接支座，吊裝前在縱、橫向連接部位預(yù)留小部分鋼筋連接或者鋼板連接，起到臨時(shí)加固作用，使每片梁體形成獨(dú)立、穩(wěn)定、安全的待吊構(gòu)件。

（3）采用2 臺(tái)200t 浮船同時(shí)抬吊作業(yè)，安排專人指揮2 臺(tái)吊機(jī)，要求信號(hào)以及操作同步，對(duì)第一吊進(jìn)行試吊，作業(yè)施工中司索工以及吊機(jī)手必須配合默契，確保2 臺(tái)吊機(jī)服從統(tǒng)一指揮，做到同步作業(yè)。

（4）采用整體移除方式進(jìn)行鋼箱梁拆除時(shí)按以下要求進(jìn)行：

200t 浮式起重機(jī)結(jié)構(gòu)布置如下，整個(gè)起重機(jī)采用專用結(jié)構(gòu)固定在船體甲板上面，起重機(jī)主要有大拉桿、臂架、象鼻梁以及人字架等主要機(jī)構(gòu)組成。其中人字架固定在船體上，這四個(gè)機(jī)構(gòu)組成典型的四連桿機(jī)構(gòu)，通過變幅拉桿來實(shí)現(xiàn)臂架的變幅大小，從而實(shí)現(xiàn)在吊重作業(yè)過程中控制吊重幅度的變化。

使用2 臺(tái)200t 的船吊抬吊同一構(gòu)件，兩名吊機(jī)操作手需根據(jù)司索工的信號(hào)做到協(xié)調(diào)統(tǒng)一操作。根據(jù)雙機(jī)同步操作安全系數(shù)選擇吊機(jī)，使吊裝作業(yè)時(shí)的安全力矩均控制在85%以內(nèi)。吊裝時(shí)吊索考慮設(shè)置在鋼箱梁的左右兩端約1/3 的位置，距離端頭約4m 的位置作為吊點(diǎn)位置，先用一艘船吊掛上8x36S+lWR-48mm 鋼絲繩在吊點(diǎn)位置兜住梁體，另外一艘船吊掛上8x36S+lWR-48mm 鋼絲繩吊索，在另一端吊點(diǎn)位置兜住梁體。兩端的鋼絲繩與梁體交角約為45 度左右，吊裝前要求專業(yè)人員檢查起吊件是否牢固穩(wěn)定？吊索是否拉緊？吊機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常？待檢查確認(rèn)無問題后方可緩緩起吊，起吊時(shí)兩機(jī)吊鉤應(yīng)保持大致垂直，不得有較大幅度的傾斜，以防造成一臺(tái)吊機(jī)超荷，而另一臺(tái)吊車失重造成安全事故。起吊前先將兩臺(tái)船吊上安裝的吊索拉緊，然后同時(shí)緩緩起吊，使兩吊索之間受力達(dá)到基本平衡，吊裝過程中隨時(shí)檢查，始終保持起吊件處于水平狀態(tài)，起吊操作時(shí)要求平穩(wěn)，動(dòng)作協(xié)調(diào)。將鋼箱梁起吊離開支座0.1m時(shí)停止起吊，保持靜止五分鐘，觀察吊具情況、船吊載荷情況，如果現(xiàn)場(chǎng)無異常情況，則將鋼箱梁放下，重新試吊一次，如果再次試吊無誤后，才開始正式起吊。在將吊件吊起上升至貝雷架橋面以上 30cm 時(shí)，船吊同時(shí)向同一方向移動(dòng)，待吊件全部到達(dá)貝雷梁橋面時(shí)船吊停止移動(dòng)，將吊件緩緩下放，吊件兩端頭支撐于墩柱位置。

（5）鋼箱梁在浮船吊配合下吊往貝雷梁處轉(zhuǎn)運(yùn)放置穩(wěn)定后，確定分塊大小切割吊裝。（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況操作）鋼構(gòu)件分塊可采用氣割法。

（6）注意切割分離及吊裝前必須與吊裝施工人員對(duì)接交底，鋼箱梁分塊分段具體尺寸應(yīng)結(jié)合吊機(jī)起重能力，現(xiàn)場(chǎng)吊裝工況以及運(yùn)輸條件的好壞進(jìn)行確定，綜合考慮鋼箱梁按3m/段進(jìn)行分割，確保吊裝和運(yùn)輸安全。

（7）采用第一塊相同的方法，完成另一主跨的吊移切割拆除。

（8）主跨鋼箱梁吊移時(shí)各項(xiàng)起吊前的工作完成后通知監(jiān)理單位到現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收通過后方可起吊。

（9）主跨鋼箱梁吊移示意圖如下：

圖2 拆除梁間縱、橫向連接、采取固定措施

圖3 采用船吊抬吊至邊跨梁上

圖4 利用邊跨梁平臺(tái)對(duì)主梁進(jìn)行分解拆運(yùn)

圖5 采用同樣方法進(jìn)行下一跨主梁拆除

圖6 主跨主梁拆除完成

3.3 邊跨貝雷梁拆除

（1）左岸貝雷梁跨共2 跨48m，均為24m 一跨，右岸貝雷梁跨共4 跨，均為24m 一跨。拆除時(shí)先用氣割將橋面波紋鋼板切割拆除，再利用船吊將貝雷梁起吊后放置在緊鄰的邊跨上。

（2）采用兩臺(tái)的吊車作業(yè)，由外向內(nèi)進(jìn)行拆除，配合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作，吊裝防止掉落?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員進(jìn)行安全技術(shù)指導(dǎo)，對(duì)操作施工工人注意事項(xiàng)，了解清楚安全措施到位后方可進(jìn)行拆除吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)。

（3）在拆除過程中，凡已松開連接的貝雷梁段，應(yīng)及時(shí)拆除，采用吊車吊運(yùn)至安全地帶，避免現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員發(fā)生誤扶和誤靠，容易造成高空墜落等意外傷害。拆除作業(yè)中臨時(shí)需要加固使用的部位，應(yīng)先做好加固措施，待不再使用時(shí)再予以拆除，防止架體發(fā)生整體或部分倒塌，發(fā)生人員墜落以及高空墜物等事故?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施過程中必須安排專業(yè)人員負(fù)責(zé)指揮，安全管理人員全程進(jìn)行吊裝、拆裝監(jiān)護(hù)，做好拆卸、吊裝作業(yè)時(shí)安全可控。

3.4 墩、柱水上部分拆除

（1）主跨完成后，進(jìn)行3#主墩的切割拆除，主墩為板式墩接蓋梁形成，采用橡膠支座，墩身樁采用C35混凝土，樁基采用C30 水下混凝土，實(shí)際切割拆除過程應(yīng)綜合實(shí)際情況考慮，切割拆除部位，縱向分成若干塊，以浮船吊起吊能力為準(zhǔn)。

（2）3#橋墩先用鑿巖機(jī)或液壓繩鋸切割將砼保護(hù)層拆除，事先在蓋梁定位孔穿好鋼絲繩，然后用金剛石液壓繩鋸切割蓋梁所連接外完全分開，再用船吊起吊蓋梁，船吊慢慢用力起吊，后用船吊吊運(yùn)至岸邊吊裝運(yùn)輸。

（3）橋梁下部結(jié)構(gòu)拆除順序，對(duì)附屬構(gòu)造、蓋梁、橋墩（墩身），承臺(tái)（系梁）、樁基礎(chǔ)。（宜采用相同思路切割拆除法）3#蓋梁23.7m3，重量約60t，墩高13.8mx3mx1.8m，重量約186t，分四段，樁系梁6.7mx3mx2.8m，重量約140t，分二段，樁基直徑1.6m。

3.5 墩、柱水下部分拆除

（1）臨時(shí)交通橋墩、柱剩余水下部分切割拆除施工作業(yè)流程如下：現(xiàn)場(chǎng)施工準(zhǔn)備→施工安全防護(hù)以及安全警示標(biāo)志設(shè)置→浮船吊就位→墩、柱畫線定位（潛水員操作）→鉆孔及切割（水鉆鉆孔提供繩鋸施工工作面）→水下繩鋸安裝、定位→水下檢查攝像（潛水員操作）→開始切割（繩鋸切割）→浮船吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)、破碎清理。

（2）作業(yè)區(qū)警示與維護(hù)：根據(jù)安全應(yīng)急預(yù)案要求，在拆除范圍設(shè)置專業(yè)人員監(jiān)護(hù)，配備救生衣、安全帽等防護(hù)用具，要求應(yīng)急人員、設(shè)備準(zhǔn)備到位后進(jìn)行施工。

（3）依據(jù)臨時(shí)交通橋拆除設(shè)計(jì)圖紙，切割路線必須按設(shè)計(jì)位置進(jìn)行精確放樣，在現(xiàn)狀墩、柱切割范圍內(nèi)，根據(jù)切割順序依次做好切割路線標(biāo)記。

（4）水下切割施工方法及工藝：①施工準(zhǔn)備前要求現(xiàn)場(chǎng)配備有足夠數(shù)量的專業(yè)操作手、設(shè)備操作人員應(yīng)具有過硬的專業(yè)水平和思想素質(zhì)，有參加過類似項(xiàng)目的施工經(jīng)驗(yàn)。投入的水下切割設(shè)備性能良好，使用前進(jìn)行保養(yǎng)處理。依據(jù)施工方案里面標(biāo)識(shí)的施工簡(jiǎn)圖，標(biāo)注相應(yīng)的切割路線定位，按施工方案進(jìn)行精準(zhǔn)實(shí)施。②施工人員操作繩鋸時(shí)需要根據(jù)廠家安裝與操作規(guī)程要求，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件取合適位置安裝膨脹螺絲，用來固定切割機(jī)與導(dǎo)向輪，液壓金剛石繩鋸切割，具體的操作按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行。③在對(duì)墩、柱進(jìn)行切割前，先將水鉆鉆機(jī)所需配套的水電安裝到位，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況做好規(guī)劃布置，施工人員作業(yè)時(shí)嚴(yán)格按照實(shí)施方案中規(guī)定的吊裝孔位，做到精準(zhǔn)定位，精確鉆孔。④水下安裝設(shè)備，在預(yù)定切割位置進(jìn)行切割。⑤先將鋼絲繩穿過吊裝孔，用船吊吊住進(jìn)行切割，切割完成后將切割好的水下樁基物用船吊運(yùn)輸?shù)桨哆呥M(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。

4 結(jié)束語

本項(xiàng)目通過韓江高陂水利樞紐工程項(xiàng)目部精心組織人員、設(shè)備，安全出色地完成了臨時(shí)交通橋的拆除施工任務(wù)。該類橋梁拆除方案技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，其施工經(jīng)驗(yàn)為通航河道上多跨鋼混疊合梁、貝雷梁以及墩柱水上、水下部分的施工拆除技術(shù)提供了工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和參考意義。