桐廬富春江二橋主橋拆除施工技術(shù)

章國慶

(中鐵二十四局集團(tuán)浙江工程有限公司,杭州 310009)

1 工程概況

桐廬富春江二橋位于桐廬縣城中心地段的富春江上,是連接新老城區(qū)的主要通道。老橋橋梁總長為804 m,主橋?yàn)?孔計(jì)算跨徑60.0 m的鋼筋混凝土系桿拱橋,矢高8.12 m。既有老橋位于新建橋位正中間,老橋上部結(jié)構(gòu)在新建拼寬橋梁完工后拆除,然后對老橋的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行重建,并與新建拼寬橋梁進(jìn)行無縫銜接,形成一座整體橋梁。

維修加固后橋梁主橋?yàn)?孔跨度60 m的下承式鋼管混凝土系桿拱橋,引橋?yàn)?3孔簡支空心板結(jié)構(gòu)。新建橋梁橋跨立面布置見圖1。

圖1 富春江二橋維修加固工程橋跨立面布置

2 主橋拆除方案

老橋四孔主跨的鋼筋混凝土系桿拱橋采用支撐架結(jié)合吊機(jī)方案拆除,施工機(jī)械為2臺25 t、2臺65 t吊機(jī)，2臺鑿巖機(jī)。為保證富春江二橋老橋拆除施工期間航道通航,先拆除20號～21號墩下橫梁支架,將通航航道從原19號～20號墩通航航道移至20號～21號墩下60 m寬航道,待19號～20號、21號、22號墩間老橋拆除完成后,再將通航航道換到19號～20號墩,再進(jìn)行20號～21號墩間老橋拆除。

鋼筋混凝土拱橋進(jìn)行拆除時(shí),按如下原則進(jìn)行：(1)正做逆拆原則,即先做后拆、后做先拆；(2)對稱、均衡拆除原則;(3)預(yù)防為主、安全第一的原則；(4)減少干擾、工期可控的原則。拆除施工步驟如下。

(1)行人、非機(jī)動車交通移至拼寬橋,老橋交通封閉,拆除老橋防撞欄桿、橋面鋪裝。

(2)老橋拱肋上搭設(shè)臨時(shí)欄桿、臨時(shí)掛籃。

(3)搭設(shè)φ50 cm鋼管支撐老橋混凝土拱。

(4)架設(shè)4根臨時(shí)風(fēng)撐,拆除老橋中風(fēng)撐。

(5)拆除3號吊桿間長24 m橋面板及鋼筋混凝土3根中橫梁。

(6)對3號吊桿間系梁用4組貝雷桁架作支撐架吊掛固定。

(7)拆除兩側(cè)1號～3號吊桿間36 m長橋面板。

(8)對1號～3號吊桿間系梁用4組貝雷桁架做支撐架吊掛固定。

(9)人工鑿除拱肋分段接點(diǎn)處混凝土。用吊機(jī)、鑿巖機(jī)配合從中間向兩側(cè)逐段拆除拱肋。吊桿、支撐鋼管同步拆除。

(10)拆除兩側(cè)1號～3號吊桿間鋼筋混凝土6根中橫梁。

(11)從中間向兩端分段鑿除主系梁,最后拆除端系梁。

3 主橋拆除施工工藝

3.1 拆橋前準(zhǔn)備工作

新橋拼寬完成以后,自來水管、通信管線和聯(lián)通管線等進(jìn)行移位。同時(shí),對老橋兩端進(jìn)行封閉,行人、非機(jī)動車移至兩側(cè)拼寬新橋,橋頭設(shè)立警示標(biāo)語,嚴(yán)禁閑雜人等進(jìn)入施工場地,對拆除橋孔下航道進(jìn)行封閉。在附近設(shè)一個舊橋梁板破碎棄料場,棄料場內(nèi)配置龍門吊1臺,鑿巖機(jī)1臺。

3.2 橋面系拆除

拆除老橋主橋時(shí),先用銑刨機(jī)刨除3 cm的瀝青混凝土路面和7～12 cm厚的鋪裝層混凝土,鑿除干凈后,將這些廢棄物外運(yùn)處理。同時(shí)拆除老橋欄桿。

3.3 拱肋拆除

(1)老橋拱肋臨時(shí)欄桿搭設(shè)

用鋼筋或鋼管在老橋上搭設(shè)施工臨時(shí)欄桿。欄桿高度1.1 m,欄桿立桿采用φ20 mm以上鋼筋,兩道橫桿采用φ16 mm鋼筋,欄桿兩側(cè)設(shè)置安全網(wǎng)。欄桿底部鋼筋與老拱肋鋼盤焊接固定。加工2個移動施工掛籃,以便于進(jìn)行高空作業(yè)。

(2)架設(shè)拱肋鋼管支撐

老橋鋼筋混凝土拱肋橫斷面為0.8 m×1.0 m。拆除時(shí)拱肋分成13節(jié)鑿除,每節(jié)拱肋長5 m,單節(jié)拱肋重10.5 t。在老橋8根吊桿處設(shè)置8根φ50 cm鋼管立柱支撐。φ50 cm鋼管上下用4根[16與吊桿焊接固定。φ50 cm鋼管下設(shè)55 cm×55 cm×1 cm底鋼板與系梁φ32 mm主筋焊接固定；上設(shè)55 cm×55 cm×1 cm頂鋼板與拱肋φ32 mm主筋焊接固定。每根φ50 cm鋼管間設(shè)置φ32 cm鋼管斜撐。每節(jié)混凝土拱肋鑿除前拆除吊桿。拱肋鋼管支撐布置見圖2。

圖2 拆除老橋拱肋鋼管支撐布置(單位：cm)

(3)架設(shè)臨時(shí)風(fēng)撐、拆除老橋風(fēng)撐

老橋風(fēng)撐拆除前,在2號、3號吊桿附近架設(shè)4根臨時(shí)φ50 cm鋼管臨時(shí)風(fēng)撐,以確保混凝土拱肋拆除過程中的穩(wěn)定性。

老橋風(fēng)撐拆除采用人工與機(jī)械配合拆除。鑿巖機(jī)停在老橋上拆除老橋中風(fēng)撐,因風(fēng)撐高度有12 m，需在老橋上搭設(shè)高2.1 m的鑿巖機(jī)施工平臺。1根鋼筋混凝土風(fēng)撐質(zhì)量達(dá)20 t,先用65 t吊機(jī)停在老橋上吊住中風(fēng)撐,再用鑿巖機(jī)鑿斷兩端接頭后,用吊機(jī)將整根鋼筋混凝土風(fēng)撐吊運(yùn)平板車上運(yùn)至棄料場破碎處理。其余2根風(fēng)撐在4個臨時(shí)鋼管風(fēng)撐加固完成后可鑿除。風(fēng)撐拆除后方可進(jìn)行下一步橋面板、中橫梁拆除工作。

3.4 橋面板拆除

老橋每跨主橋共100片梁板,每片梁板質(zhì)量為4 t。梁板橫向間用鉸縫相連接；縱向用濕接縫相連接,中橫梁作支承梁,濕接縫位于中橫梁上。

橋面系刨除完成后,先用風(fēng)鎬鑿開主橋橋面板的濕接縫和鉸縫混凝土,割斷相鄰間連結(jié)鋼筋,再用25 t吊機(jī)將梁板吊至運(yùn)梁平板車上后外運(yùn)處理。

起吊橋面板時(shí),應(yīng)對稱、均勻地進(jìn)行吊裝。相鄰兩跨間的梁板數(shù)相差不能超過2片。

橋面板先拆除3號吊桿間橋面板,再對稱拆除兩側(cè)1號～3號吊桿間橋面板。

3.5 橫、系梁拆除

(1)中橫梁的拆除

橋面板拆除同時(shí),間隔鑿除橫隔梁,每根質(zhì)量10.5 t,鑿除的順序?yàn)椋河煽缰邢蚬澳_處進(jìn)行局部鑿除,避免拱肋及系梁的不平衡受力。

首先需拆除的4號、5號橫梁共3根,人工鑿除與系梁間的濕接縫連接,65 t吊機(jī)停在老橋上吊運(yùn)橫梁至運(yùn)梁平板車上外運(yùn)處理。待拱肋拆除后,鑿除兩側(cè)1號、2號、3號共6根中橫梁。

⑵吊掛固定系梁支撐架

拼寬新橋系梁有8根吊桿,與老橋上9根吊桿錯位3 m,貝雷桁架梁可以從老橋吊桿中間穿過。計(jì)劃先在老橋上進(jìn)行貝雷桁架的組裝,老橋封閉交通后吊至新橋系梁上,在拼寬新橋8個吊桿兩側(cè),各架設(shè)2排貝雷桁架梁作為老橋系梁撐架承重結(jié)構(gòu),老橋系梁、中橫梁荷載由貝雷梁和I40型鋼承受。貝雷梁與工字鋼采用φ32 mm精軋螺鋼聯(lián)接(圖3)。

圖3 拆除系梁吊掛固定支撐架布置(單位：cm)

貝雷支撐結(jié)構(gòu)經(jīng)檢算,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、撓度符合要求。

(3)拱肋拆除

支撐拱肋的8根φ50 cm鋼管立柱支撐、4根臨時(shí)φ50 cm鋼管風(fēng)撐搭設(shè)完成后,可進(jìn)行分段拆除拱肋。拱肋分成13節(jié)鑿除,每節(jié)拱肋長5 m,單節(jié)拱肋質(zhì)量約10.5 t。先用人工風(fēng)鎬鑿斷接縫處鋼筋后,再用停在拼寬新橋上的65 t吊機(jī),將拱肋吊至運(yùn)梁平板車上外運(yùn)處理。拱肋從中間對稱向兩側(cè)鑿除。

(4)系梁拆除

待老橋拱肋拆除完成且老橋系梁設(shè)置好貝雷撐架后,進(jìn)行老橋系梁的拆除施工。因系梁質(zhì)量大,考慮到運(yùn)輸和吊裝設(shè)備,將單根系梁分成18節(jié)鑿除。節(jié)點(diǎn)位置采用人工和鑿巖機(jī)相結(jié)合鑿除。系梁分節(jié)長度為3 m,每節(jié)質(zhì)量約10.8 t。為了合理釋放系梁預(yù)應(yīng)力,系梁鑿除從一端向另一端逐段鑿除。考慮到系梁鑿除時(shí)橫向穩(wěn)定問題,兩根系梁間3號吊桿位置處設(shè)2根臨時(shí)φ50 cm鋼管臨時(shí)橫撐,以確保混凝土系梁拆除過程中的橫向穩(wěn)定。

(5)端橫梁鑿除

為了保證端橫梁穩(wěn)定。鑿除最后一節(jié)系梁前,在老橋承臺上搭設(shè)4根φ50 cm鋼管立柱支撐端橫梁。每根端橫梁分成5節(jié)鑿除,每節(jié)端橫梁長2 m,單節(jié)端橫梁質(zhì)量10.5 t。65 t吊機(jī)停在拼寬新橋上,將分節(jié)鑿斷端橫梁吊至運(yùn)梁平板車上,運(yùn)至棄料場破碎處理。

4 結(jié)語

“建橋難,拆橋更難”,通過桐廬富春江二橋維修加固工程老橋拆除施工,既滿足了交通通行要求,又確保了工程的施工工期,取得了較好的實(shí)際效果,為今后類似工程的施工提供了參考依據(jù)。

[1]JTJ041—2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]楊文淵.起重吊裝常用數(shù)據(jù)手冊[M].北京：人民交通出版社，2002.

[3]周水興，何兆益，鄒毅松，等.路橋施工計(jì)算手冊[M].北京：人民交通出版社，2008.