雷姝麗

中鐵二十二局集團第三工程有限公司（361000）

公路空心板橋梁拆除施工技術(shù)方案探討

雷姝麗

中鐵二十二局集團第三工程有限公司（361000）

寧波穿山港鐵路工程中宅車站白中線高架橋原設(shè)計為10孔跨度20 m空心板梁，因新建鐵路進港與高架橋線位沖突需拆除原高架橋，通過對原橋梁結(jié)構(gòu)進行了深入調(diào)查、研究，并對拆除的施工過程中各工序進行詳細(xì)規(guī)劃和計算，確定了詳實的拆除方案，經(jīng)專家論證后認(rèn)為合理、具可操作性。文章通過方案探討以供今后類似工程借鑒和參考。

空心板橋梁；拆除；施工方案

因?qū)幉ㄖ林凵礁壑姓瑓^(qū)鐵路進港占用了已建公路白中線位置，需拆除原高架橋，橋梁線位整體南移而新建橋梁。文章從橋梁拆除方案的細(xì)節(jié)出發(fā)進行探討，確保拆除施工過程中方案安全可靠。

1 工程概況

1.1 周邊環(huán)境概況

寧波至舟山港穿山港區(qū)中宅煤炭碼頭工程進港公路高架橋位于陸地上，地勢平坦，交通便利，北側(cè)為寧波港已建廠區(qū)，南側(cè)距1#橋墩80 m左右有35 kV降壓站，0#橋臺處地面下埋設(shè)有一處通往廠區(qū)的10 kV高壓電纜，第4孔地面以下埋設(shè)有通往一期的電纜等，順橋右側(cè)有光纜、電纜、電訊光纜通過。

1.2 橋梁概況

橋長 206.06 m，橋?qū)?11 m（直線段）～11.7 m（曲線段），橋跨:（3×20+3×20+4×20）m 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，先簡支后橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)。單跨橫向10片，共100片，梁高90 cm。橋面為19 cm厚瀝青混凝土。橋梁下部結(jié)構(gòu):蓋梁、柱式埋置橋臺和樁柱式橋墩。

1.3 拆除范圍

原橋地面以上部分全部拆除。

2 拆除原則及順序

2.1 拆除原則

安全第一、施工有序、平衡對稱、化整為零。根據(jù)橋梁建造的順序進行逆序拆除是基本原則，有利于從總體上確保安全。

2.2 拆除順序

本橋設(shè)計為10孔跨度20 m空心板梁橋，根據(jù)現(xiàn)場地形、環(huán)境確定，從小里程方向第1孔開始，逐孔拆除、吊裝外運。

同一孔跨的拆除順序為:照明、交通標(biāo)志、護欄、伸縮縫、橋面鋪裝及附屬設(shè)施宜先行拆除。然后再拆除空心板梁、支座、蓋梁、立柱及基礎(chǔ)。

同一孔跨10片空心板梁按照橋梁左右兩側(cè)對稱進行拆除的原則，先兩邊，后中間。

3 總體拆除方案

3.1 詳細(xì)拆除順序

首先將車輛疏導(dǎo)至臨時便道雙向通行后整體封閉拆除舊橋。具體順序:橋梁附屬（路燈、防撞欄、電力、通信等管線）→第一跨（橋面混凝土鋪裝層—鉸縫—空心板吊移）→第二跨 （橋面混凝土鋪裝層—鉸縫—空心板吊移）→墩（臺）蓋梁→立柱→拆除物清理。

3.2 空心板臨時堆放場地建設(shè)

空心板臨時堆放場地選用橋位旁閑置空地，對場地平整、碾壓，達到吊車站位條件。

3.3 梁片吊點及起吊設(shè)備相關(guān)參數(shù)確定3.3.1起吊重量的確定

本橋20 m跨度空心板梁重量:直線段中板24.6 t，直線段邊板 30 t，曲線段異形中板24.6 t，曲線段異形邊板33.6 t。依據(jù)最大梁片重33.6 t進行吊車的選型。

3.3.2 吊車起吊幅度的計算

吊車應(yīng)站在未拆除的橋面上進行起吊，梁片跨度L=20 m，吊車站在未拆除梁端，距梁端2 m，則起吊幅度為:L/2+2=12 m。

3.3.3 吊車型號的選擇

根據(jù)起吊的幅度12 m和最大吊重33.6 t，初步選擇三一牌100 t吊車進行起吊。查得100 t吊車相關(guān)參數(shù)為:

三一牌100 t吊車外形尺寸:吊車全長15.396 m，吊車支腿全伸開寬度7.6 m。

當(dāng)起吊幅度12 m、吊車大臂長度26.1 m時可吊重34.5 t，滿足最大梁重33.6 t的要求。

3.3.4 鋼絲繩的選型

初步設(shè)想選用鋼絲繩:6×19S+1WR。

空心板梁起吊時，吊裝鋼絲繩長度根據(jù)吊點位置、吊裝角度保證60°時計算繩長為11.7 m，鋼絲繩單根承重==9.7 t=97 kN。

查表取鋼絲繩安全系數(shù)n=6

鋼絲破斷拉力 Np’=97×6=582 kN

根據(jù)公式:鋼絲破斷拉力Np’=鋼絲破斷拉力總和（Np）×0.85 得:

Np’=Np’/0.85=685 kN

查鋼絲繩（6×19+1）力學(xué)性能表，根據(jù)計算選用φ37（6×19+1）鋼絲繩（抗拉強度 1 850 MPa）。

鋼絲繩編結(jié)時長度不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的20倍，即680 mm。當(dāng)鋼絲繩出現(xiàn)磨損斷絲時應(yīng)該進行更換。鋼絲繩工作時吊索的水平夾角宜控制在45°～60°之間，不得小于 30°。3.3.5吊點位置的確定

1）空心板起吊位置計算

即吊點位置在離構(gòu)件一端處0.207l，則x=0.207l=0.207×20=4.14 m。

計算結(jié)果確定空心板最合理的吊點位置為空心板吊點距端頭4.14 m處。

2）吊點的設(shè)置

①吊具的加工制作

為了考慮起吊方便，擬制作專用吊具，采用30 mm厚鋼板及φ50 mm圓鋼加工而成，鋼板上開φ50 mm圓孔。鋼板上開200×50 mm槽與圓鋼滿焊連接，圓鋼上設(shè)計雙螺母絲扣連接。螺栓上墊20 mm厚20×20 cm鋼板。如圖1所示。

②空心板梁上吊孔的設(shè)置

在空心板梁體頂板上吊點位置采用取芯機鉆80 mm圓孔用于空心板梁吊裝，如圖2所示。

4 拆除方法及工藝

4.1 第1跨橋橋面附屬結(jié)構(gòu)物拆除

混凝土防撞欄拆除用挖掘機配合風(fēng)鎬鑿除、破碎；防撞欄上的鋼護欄采用氣割法分段切割開吊除；蓋板直接由人工撬起，一并裝車運走。伸縮縫拆除先用風(fēng)鎬鑿開橋面混凝土，其中與橋臺及梁板鋼筋連接部分用氣割割斷。

圖1 吊具大樣圖

圖2 梁板上吊點位置圖

4.2 第一跨橋面鋪裝拆除

第一跨混凝土橋面鋪裝層拆除由空心板兩端向中部進行。首先，準(zhǔn)確測定拆橋邊線及1#墩蓋梁邊線范圍，并用紅油漆標(biāo)示出來。橋面鋪裝層總厚度為19 cm,橋面鋪裝拆除邊界采用混凝土切割機切斷。橋面混凝土與梁板之間有一層鋼筋網(wǎng)片粘結(jié)，拆除時用挖掘機配炮頭和手持鑿巖機等工具鑿除。

4.3 第1跨鉸縫切割、空心板分離

原橋為板式梁體，空心板塊之間有鉸縫，并用鋼筋相連接。選擇具有相應(yīng)拆除資質(zhì)和施工經(jīng)驗的施工隊進行鉸縫切割和梁板的吊移施工，鉸縫切割前把梁板頂面清理干凈，使用大型混凝土切割機沿著兩片空心板中間進行切割分離，切割順序從右幅1～2#空心板間的鉸縫開始，直至9～10#空心板間的鉸縫。由于空心板高度為0.9 m，必須在切割機縱向距離走向標(biāo)示切割線，縱向切割距離確定為0.88 m，防止切傷蓋梁影響整體下構(gòu)受力。

4.4 第1跨空心板吊移

吊移時需盡可能將空心板實體的損傷降到最低。首先使用潛孔鉆機在1#與2#空心板的鉸縫間，對應(yīng)的吊點位置鉆出鋼絲繩孔眼。

拆除第一跨1#空心板時，使用一臺100 t吊機就位在第二跨既有橋上，起吊鋼絲繩綁扎到位，鋼絲繩與混凝土接觸面之間墊放橡膠墊，防止鋼絲繩受損斷裂。運梁拖車就位在第三跨未拆除的橋面上。吊車緩慢收緊主卷揚機鋼絲繩，使起吊鋼絲繩受力，以防止梁體失穩(wěn)傾覆。吊車緩慢平衡地將空心板吊至運梁拖車上，運至臨時梁場存放點，安全存放。

1#空心板吊移完畢，緊接著對2～10#空心板進行吊移，吊移方法遵循1#空心板吊移上述方法拆除，第2跨～第10跨依次遵照此方法拆除。

4.5 橋梁下部結(jié)構(gòu)拆除

采用一臺挖掘機配合炮頭機拆除、破碎橋梁下部構(gòu)造，破除由上至下，破碎后使用自卸車運至指定地點處理。下構(gòu)拆除主要部位有0#臺～10#臺對應(yīng)的蓋梁、立柱和樁基拆除部分，樁基破除至樁頭以下2 m處。

5 結(jié)語

文章通過對寧波穿山港鐵路工程公路高架橋拆除20 m跨度空心板梁拆除方案的探討，建議類似橋梁拆除施工時必須了解清楚原橋梁的設(shè)計結(jié)構(gòu)，通過計算確定主要參數(shù)和科學(xué)的拆除順序，嚴(yán)禁盲目主義和經(jīng)驗主義。

[1]卜一德.起重吊裝計算及安全技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.