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：結合丹金溧漕河航道整治工程金塔大橋老橋拆除工程實例，介紹主橋施工步驟，水上臨時支墩的設置，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 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）05—175—03

前言

根據原施工設計圖紙系桿采用C50砼，系桿預應力采用OVM錨具，每根系桿采用10束9φ

拱肋整體吊裝依據

（1）全橋拱肋砼方量205m³（設計圖），單側吊桿6.5t（含鋼管），單片拱肋鋼管等防護設施1.5t；

（2）一根拱肋整體吊吊裝重量包括單根拱肋自重、單側吊桿重、鋼管防護重；

=205×2.6+4+6.5+1.5=141.3t；

（3）浮吊的選用

根據上述計算拱肋總重：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）吊裝鋼絲繩驗算

根據計算老橋拱肋吊離重量為（加動力系數）141.3*1.1=155.4T，為保持原有結構穩定性，提高吊裝時構件整體結構強度，將吊裝施工給航道通航帶來影響減少到最低，計劃使用300T、500T兩艘浮吊抬吊，其總體吊重能力為515T>155.4T，能滿足安全吊運的條件，僅需對以下幾個細節計算如下：

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，在結構不對稱情況下，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2個吊點，每個浮吊設2個吊點，單點設雙股吊裝鋼絲繩，整個起吊重量為155.4t，一臺浮吊的吊點受力為77.7t。

②單點單股鋼絲繩受力計算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，公稱抗拉強度1700Mpa，則Pg=2002.6kN，換算系數α=0.82，鋼絲繩取安全系數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，同時在系桿和中橫梁拆除過程中充分利用系桿自身剛度和預應力體系來承受自重所產生的彎矩和剪力，這也是老橋系桿和部分橫梁框架分批拆除的關鍵所在。

（1）系桿受力分析

①抗彎承載力計算

系桿結構最大彎矩發生在系桿準備拆除工況，系桿結構最大正彎矩為2235KN.m，最大負彎矩2409 KN.m。

經計算系桿結構抗彎承載力為4686KN.m，系桿結構最大彎矩為2409×1.2：2891KN.m，結構抗彎承載力滿足要求。

②抗剪承載力計算

系桿結構最大剪力發生在系桿準備拆除工況，系桿結構最大剪力為516KN。

經計算系桿結構最大剪力為516×1.2：619KN，系桿結構抗剪承載力為1385KN，結構抗剪承載力滿足要求。

⑨變形計算

系桿結構最大變形發生在系桿準備拆除工況，系桿結構最大變形3.15cm。

經計算系桿最大允許撓度為3580/500=7.16cm，結構最大變形為3.15cm，滿足要求。

（2）系桿和中、端橫梁的拆除

為保證拆除構件的整體穩定性，半幅兩道系桿及大部橫梁不進行分離拆除，使其在吊裝過程中呈框架結構，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浮吊拆除右側邊跨半幅系桿、中橫梁、端橫梁和拱腳。

10臨時支墩的拆除

系桿拆除完成后，用浮吊掉出貝雷片支點，最后拔出鋼管樁。

11結語

隨著常州轄區航道等級的全面提升，原航道上的老橋鋼筋砼系桿拱橋結構運用較為廣泛。同時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，通過本工程的實施，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點：

（1）拱肋的整體拆除不需要在中間設置多個臨時支點，縮短了工期、節約了成本，同時也減少了高空作業的風險。

（2）充分利用系桿自身剛度和預應力體系來抵抗自身產生的彎矩、剪力，搭設水上臨時支墩，無需設置承重梁，有效加大了通航寬度和高度，減低了航道運輸的風險。

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