淺談少支架下承式砼系桿拱橋拆除

朱紅亮 張秀國 薛建剛

摘要：結(jié)合丹金溧漕河航道整治工程金塔大橋老橋拆除工程實(shí)例，介紹主橋施工步驟，水上臨時(shí)支墩的設(shè)置，整體拆除單片拱肋，分段拆除系桿和中橫梁框架等施工工藝。

關(guān)鍵詞：少支架；系桿拱；單片拱肋；系桿和中橫梁框架；拆除

中圖分類號：U215.14 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）05—175—03

前言

根據(jù)原施工設(shè)計(jì)圖紙系桿采用C50砼，系桿預(yù)應(yīng)力采用OVM錨具，每根系桿采用10束9φ

拱肋整體吊裝依據(jù)

（1）全橋拱肋砼方量205m³（設(shè)計(jì)圖），單側(cè)吊桿6.5t（含鋼管），單片拱肋鋼管等防護(hù)設(shè)施1.5t；

（2）一根拱肋整體吊吊裝重量包括單根拱肋自重、單側(cè)吊桿重、鋼管防護(hù)重；

=205×2.6+4+6.5+1.5=141.3t；

（3）浮吊的選用

根據(jù)上述計(jì)算拱肋總重：141.3T，利用300T、500T浮吊各一臺吊裝，參考300T、500T浮吊起重負(fù)荷表，浮吊主扒桿長為40m，只要水平仰角大于或等于60度，起吊高度為32m可以滿足要求。

（4）吊裝鋼絲繩驗(yàn)算

根據(jù)計(jì)算老橋拱肋吊離重量為（加動力系數(shù)）141.3*1.1=155.4T，為保持原有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提高吊裝時(shí)構(gòu)件整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，將吊裝施工給航道通航帶來影響減少到最低，計(jì)劃使用300T、500T兩艘浮吊抬吊，其總體吊重能力為515T>155.4T，能滿足安全吊運(yùn)的條件，僅需對以下幾個(gè)細(xì)節(jié)計(jì)算如下：

①300T、500T兩艘浮吊各自受力

浮吊由于可用浮沉的大小自行分配起吊力，在結(jié)構(gòu)不對稱情況下，起吊荷載也不對稱，兩臺浮吊的布置見下面拱肋吊離示意圖。

拱肋吊離所采用鋼絲繩型號為6×37φ56mm，兩臺浮吊分別設(shè)2個(gè)吊點(diǎn)，每個(gè)浮吊設(shè)2個(gè)吊點(diǎn)，單點(diǎn)設(shè)雙股吊裝鋼絲繩，整個(gè)起吊重量為155.4t，一臺浮吊的吊點(diǎn)受力為77.7t。

②單點(diǎn)單股鋼絲繩受力計(jì)算S=（Q/n）×（1/sina）=（777/4）×1.414=136.5KN

吊裝鋼絲繩采用型號為6×37，繩徑為φ56mm的鋼絲繩，公稱抗拉強(qiáng)度1700Mpa，則Pg=2002.6kN，換算系數(shù)α=0.82，鋼絲繩取安全系數(shù)K=6，則鋼絲繩的容許拉力為：

[S]=α·Pg/K=2002.6×0.82/6=273KN>S=136.5KN。

9系桿和中、端橫梁的拆除

由于受丹金溧漕河通航寬度的限制，同時(shí)在系桿和中橫梁拆除過程中充分利用系桿自身剛度和預(yù)應(yīng)力體系來承受自重所產(chǎn)生的彎矩和剪力，這也是老橋系桿和部分橫梁框架分批拆除的關(guān)鍵所在。

（1）系桿受力分析

①抗彎承載力計(jì)算

系桿結(jié)構(gòu)最大彎矩發(fā)生在系桿準(zhǔn)備拆除工況，系桿結(jié)構(gòu)最大正彎矩為2235KN.m，最大負(fù)彎矩2409 KN.m。

經(jīng)計(jì)算系桿結(jié)構(gòu)抗彎承載力為4686KN.m，系桿結(jié)構(gòu)最大彎矩為2409×1.2：2891KN.m，結(jié)構(gòu)抗彎承載力滿足要求。

②抗剪承載力計(jì)算

系桿結(jié)構(gòu)最大剪力發(fā)生在系桿準(zhǔn)備拆除工況，系桿結(jié)構(gòu)最大剪力為516KN。

經(jīng)計(jì)算系桿結(jié)構(gòu)最大剪力為516×1.2：619KN，系桿結(jié)構(gòu)抗剪承載力為1385KN，結(jié)構(gòu)抗剪承載力滿足要求。

⑨變形計(jì)算

系桿結(jié)構(gòu)最大變形發(fā)生在系桿準(zhǔn)備拆除工況，系桿結(jié)構(gòu)最大變形3.15cm。

經(jīng)計(jì)算系桿最大允許撓度為3580/500=7.16cm，結(jié)構(gòu)最大變形為3.15cm，滿足要求。

（2）系桿和中、端橫梁的拆除

為保證拆除構(gòu)件的整體穩(wěn)定性，半幅兩道系桿及大部橫梁不進(jìn)行分離拆除，使其在吊裝過程中呈框架結(jié)構(gòu)，首先用300t、500t浮吊拆除中跨半幅中橫梁和系桿，然后用500t拆除左側(cè)邊跨半幅系桿、中橫梁、端橫梁和拱腳，最后用500t浮吊拆除右側(cè)邊跨半幅系桿、中橫梁、端橫梁和拱腳。

10臨時(shí)支墩的拆除

系桿拆除完成后，用浮吊掉出貝雷片支點(diǎn)，最后拔出鋼管樁。

11結(jié)語

隨著常州轄區(qū)航道等級的全面提升，原航道上的老橋鋼筋砼系桿拱橋結(jié)構(gòu)運(yùn)用較為廣泛。同時(shí)近年來水上吊裝能力較以往有很大的提高，為單片拱肋整體拆除、系桿和中橫梁形成框架拆除奠定了基礎(chǔ)，通過本工程的實(shí)施，單片拱肋整體拆除、分段拆除系桿和中橫梁框架具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）拱肋的整體拆除不需要在中間設(shè)置多個(gè)臨時(shí)支點(diǎn)，縮短了工期、節(jié)約了成本，同時(shí)也減少了高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）充分利用系桿自身剛度和預(yù)應(yīng)力體系來抵抗自身產(chǎn)生的彎矩、剪力，搭設(shè)水上臨時(shí)支墩，無需設(shè)置承重梁，有效加大了通航寬度和高度，減低了航道運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)。

（3）分段拆除系桿和中橫梁框架減少了封航次數(shù)，同時(shí)也提高了拆除構(gòu)件的整體穩(wěn)定性，有利于工程的順利實(shí)施。