離軍高速公路上跨天橋拆除小結

武安英

(山西省公路局呂梁分局)

1 概述

離石至軍渡高速公路是《山西省高速公路網調整規劃》中3縱11橫11環第六橫的重要組成部分，同時也是青島至銀川國道山西段的重要組成部分，其為山西省離石地區及陜西省資源東運至京津唐經濟圈的大通道，交通繁忙，尤其重載卡車較多。在LJK1+020處設有11 m+24 m+11 m鋼筋混凝土斜腿剛構天橋一座，見圖1所示。

圖1 鋼筋混凝土斜腿剛橋

現山西省西縱高速臨縣至離石高速公路開工建設，在該天橋所在處設離石樞紐與離軍高速公路交叉。原天橋跨徑制約了橋下離軍高速公路路基加寬，故拆除天橋。

2 天橋拆除難點

(1)離軍高速公路交通繁忙，拆除過程不能中斷離軍高速公路交通;

(2)施工輔助支架不得占用離軍高速公路太多的路面，需保證離軍高速公路單向2車道通行;

(3)施工過程保證不能發生倒塌、傾覆等惡性事故;

(4)施工過程不得有施工墜物落至離軍高速公路路面上。

3 天橋拆除方案

(1)由于天橋兩端全為坡度較陡的土路，無法進駐大型吊裝機械;假如在高速公路上站立吊車進行吊裝又將影響高速公路正常通行;故本次施工采取在中央隔離帶和橋梁兩端搭設吊裝支架進行拆除的方案。

(2)為避免拆除過程中有破碎的混凝土塊掉落，影響橋下行車安全，本次拆除采用靜力切割技術。該工藝在拆除過程中不會產生任何振動，從而可以確保橋梁結構安全;同時切割過程中僅僅有冷卻水和少量泥漿的產生，可以大大提高行車安全。

(3)根據橋梁結構、現場地形條件及離軍高速公路保通要求，天橋拆除方案詳述如下。

①在位于跨中正下方的高速公路隔離帶上新做混凝土基礎，基礎上架設六根鋼管;在斜腿及天橋兩端對應位置設置六根同樣的鋼管，將其連接，作為吊裝支架及防護之架立柱;同時在斜腿支座處立兩根鋼支撐。支架搭設完成后，要保證高速公路每幅預留寬9 m、高5 m的行車通道。

②在天橋的正下方搭設防護支架，滿鋪2層實木板并再鋪設一層防水油布;中部高，往天橋兩端依次降低，從而使泥水可以順利流到路面以外。確保在施工時冷卻水和泥漿不影響高速通行。

圖2 支架結構示意圖

圖3 主梁支撐立面圖

圖4 吊裝支架及防護支架立面圖

③將天橋按照護欄—人行道板—行車道板—主梁、由橋中向兩側、先中跨后引跨的順序，對稱的進行拆除施工。

4 天橋拆除施工步驟

(1)按照要求搭設吊裝及防護支架。

基礎施工完成后，開始進行支架安裝，主支架及防護支架桿件在工廠加工完成后，運輸至現場安裝，安裝利用汽車吊及人工配合進行，必要時設置鋼管支架做輔助支撐或搭設焊接施工平臺。吊車設置于緊急停車帶位置，占用高速公路路面寬度約4 m，確保不影響正常車輛通行。吊裝支架及支撐的安裝均可以在天橋橋面進行操作安裝。不會對交通產生影響。防護支架的安裝需在橋上及橋下同時作業，因此需要對交通進行臨時的管制。

(2)拆除天橋所有護欄。

采用繩鋸靜力拆除;先將護欄縱向按照1 m間距將其切割分段，分段完成后，對其底部進行切割分離。結構分離前必須預先用鋼絲繩將其預拉，防止護欄側翻至橋面外。分割完畢后，通過原橋橋面運至適當位置。

(3)拆除天橋跨中部分人行道板。

采用碟鋸靜力拆除;先將道板縱向按照1 m間距將其切割分段，分段完成后，對其根部進行切割分離。結構分離前必須預先用鋼絲繩及倒鏈將其預吊并張緊，以檢查吊裝設備安全可靠，防止道板在吊裝過程中跌落。分割完畢后，從橋面外運至適當位置。

(4)拆除天橋跨中部分行車道板。

采用碟鋸靜力拆除;先將行車道板位于主肋梁中部分按照0.5 m間距將其分段，分段完成后，沿肋梁邊將其與原結構分離。結構分離前必須預先用鋼絲繩及倒鏈將其預吊并張緊，檢查吊裝設備安全可靠以防止吊裝過程中道板跌落。分割完畢后，從跨中向后方依次逐塊外運。

(5)拆除天橋跨中部分主肋梁及橫隔梁。

采用繩鋸靜力拆除;切割前，確保先在天橋兩端端部采用鋼板將橋面和橋臺結構連接，平衡主梁切斷時水平力。在主肋梁上安裝電動行走裝置，將主肋梁按照不大于500 kg每塊為原則，將其切割分離。結構分離前必須保證先用鋼絲繩及倒鏈預吊并張緊，檢查吊裝設備安全可靠。分割完畢后，用電動行走裝置將其緩緩移動到邊跨后，然后立即外運。

(6)拆除天橋邊跨部分人行道板。

(7)拆除天橋邊跨部分行車道板。

(8)拆除天橋邊跨部分主肋梁及橫隔梁。

(9)拆除天橋斜腿支撐。采用繩鋸靜力拆除;將其按照每塊重量不大于800 kg為原則，將其切割分塊。結構分離前必須保證先用鋼絲繩及倒鏈預吊，防止跌落。分割完畢后，立即外運。

(10)拆除支撐支架結構級防護等。

5 結構計算

對天橋在跨中切斷后的工況進行強度與穩定性計算，計算采用空間梁格有限元模型進行分析。

根據《公路橋涵設計通用規范》JTG D60-2004以及《鋼結構設計規范》GB50017-2003中3.2.1條規定，對于鋼結構參照《建筑結構設計規范》GB5009選取組合系數，對于天橋拆除施工階段以及鋼管支撐計算進行下述荷載組合，結構計算參照此表進行組合。

結構驗算荷載組合

(1)天橋結構彎矩荷載作用效應計算

根據上述工況1中的荷載組合，對天橋模型進行加載，計算結果如圖5～圖7所示。

圖5 彎矩圖

圖6 剪力圖

圖7 位移圖

從上圖所知，結構的在工況1作用下的荷載彎矩效應為1 083.6 kN·m，最大荷載剪力效應為229.4 kN，最大內力在鋼管支撐位置處，懸臂端最大撓度為16.8 mm，滿足正常使用變形要求L/300=33.3 mm的要求。

(2)天橋結構抗力計算

正截面抗彎承載力與斜截面抗剪承載力均滿足要求。文中限于篇幅不再詳述。

(3)結構傾覆驗算

結構中傾覆性驗算通過求解天橋支座以及斜腿底部支反力狀況來驗算結構的抗傾覆性能。

提取各個節點位置處支座反力如表1所示：

表1 結構支反力計算結果

從上述計算中可知，結構在最不利荷載下均不負拉力出現，不會出現傾覆可能。

(4)結構整體穩定驗算

對有限元模型進行彈性屈曲分析，將結構的自重定義為常量，施工階段的等效荷載定義為變量，通過靜力平衡方程求解結構的特征平衡方程，進而求得結構的臨界荷載系數以及對應的模態，結構整體穩定滿足要求。文中限于篇幅不再詳述。

6 結束語

為了離軍高速公路保通，本次拆除采用了“下頂上吊”的施工支架，施工作業面基本在原天橋橋面施工，這樣對離軍高速公路的運營干擾減小到最小;本文對拆除步驟較詳細進行了說明，且對跨中切斷后的最不利狀態進行了強度與穩定的計算?，F該天橋拆除工程已順利實施完畢，筆者作為施工方支持了拆除工作，現將整個過程整理成文，希望對同行工作有所借鑒。

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［1］交通部公路管理司，中國工程建設標準化協會公路工程委員會.公路工程技術標準(JTG B01-2003)［S］.北京：人民交通出版社，2004.

［2］中交公路規劃設計院.公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTG D62-2004)［S］.北京：人民交通出版社，2004.

［3］公路橋涵設計手冊編委會.墩臺與基礎［M］.北京：人民交通出版社，1991.