某公路滑坡段危橋箱梁拆除方案的比選與論證

王加林

摘 要：因地質滑坡引起的公路危橋很少見，該文以實際案例，就滑坡危橋處理中的箱梁拆除環節進行論述。就梁片來說，危橋梁片的拆除是逆向操作，但危橋箱梁拆除時處于環境危險且情況復雜。該文就該危橋面臨的實際情況，確定合理拆除方案，最終達到可操作性。

關鍵詞：滑坡 危橋 架橋機改裝 桁架拆除體系

中圖分類號：U442 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）01（c）-0020-02

1 危橋成因、滑坡概述

（1）橋梁設計概況。某公路橋，長244 m，位于四川廣元境內，旱橋，橋位原地面陡峭，為避免高填方路在侵入而設。

（2）滑坡概況。該橋所在道路全長3.5 km，全線滲水及順層滑坡較為嚴重，該橋第5#、6#墩位處數年前曾出過大面積滑坡。

2 滑坡區橋墩、箱梁變形值

要研究確定危橋的拆除方案，首先必須對危橋的穩定情況、變形情況、周邊情況進行調查、量測、分析。

2.1 滑坡區橋梁受損情況

2.1.1 樁基受損情況

5#墩、6#墩各樁基因滑坡土體掩埋，無法確定具體情況，根據墩位及箱梁的變形情況，初步判定部分斷裂，部分呈劈裂狀態。（如圖1）

2.1.2 墩身受損情況

由于滑坡位移量大，樁身頂部受損嚴重，墩柱的變形、傾斜也極為嚴重，以5#墩為例：橋墩地系梁以上，先整體隨滑坡向往橋左（滑坡體坡腳）后（小里程）側整體移位、下沉，當樁形變形達到極限后，5#墩左側5-1樁基頂與地系梁徹底斷裂。同時由于受滑坡土體外側區域（橋梁左側）移位量大，靠山側（橋梁右側）移位量小的影響，右側5-4墩柱位于地面以上的墩柱達到了極限后，在柱系梁底部出現了斷裂，橋墩呈向右（滑坡體內側）前（大里程方向）傾斜狀。

6#墩情況與5#墩情況類似，因不處于滑坡中心，變形值及傾斜度略小。

2.1.3 梁體受損情況

上部箱梁在滑坡前，梁與梁之間橫向已進行了縱濕接縫的聯結，梁與梁縱向之間部分進行了濕接縫聯縫，每跨箱梁變形情況均呈板塊整體狀。

由于同橋墩左右側移位、下沉值不同，5#、6#墩的移位與下沉量也不同，造成箱梁變形情況為以5#墩為中心，在縱向上呈V型傾斜，在橫向上呈左高右低狀態。

因上述跨與跨之間、同跨每片梁之間變形后的傾斜角度各不不同，每片梁產生的水平推力大小與方向也各不相同，形成水平推力的合力大小與方向也不相同，致使箱梁每跨之間受擠壓方向與與位移情況也不同。

2.2 穩定情況分析與明確

要對滑坡區變形橋墩、箱梁進行拆除，必須就受力現狀進行確認，進而分析危橋是否處于穩定狀態。該橋自滑坡伊始，至樁位變形，再至墩身移位斷裂下沉，再至箱梁傾覆，再至箱梁擠壓移位，再至整體呈現狀的微妙的穩定狀態。

經過對橋墩、箱梁現狀的實測，對其受力現狀進行模擬估算，再經過一周的位移與沉降觀測進行輔證，經過各方專家現場查看會診，基本確認如下。

（1）滑坡土體坡腳外緣支撐在水泥廠外側排洪溝壁，滑坡體未再有移位現象，暫時處于穩定狀態。

（2）部分樁基與地系梁徹底斷裂，部分樁基與地系梁與通過鋼筋連結在一起，對危橋仍有殘存約束力。

（3）地系梁未再下沉，證明其底部土體被擠密，地系梁起著部分擴大基礎作用。

（4）箱梁雖然有部分懸空，但每跨均已鉸結成板狀，跨與跨及與相鄰仍穩定的跨，在縱向上梁體之間都有擠壓密實的碰觸點，存在起正面作用的支撐力及摩阻力。

3 拆除方案的確定

3.1 上部箱梁拆除方案

從安全角度考慮，經過認真力學檢算，最終確定：對梁體使用繩鋸進行逐塊切割，然后借用架橋機的桁架與各項設備，重新搭設簡支桁架拆除體系，對重新分解成片的箱梁逐片吊拆，具體為以下幾方面。

3.1.1 吊裝縱向桁架

利用該橋架橋使用的50 m跨徑架橋機的主導梁（縱向桁架），從外地再轉運同廠生產的50 m跨徑架橋機的縱桁架主梁，將其拼裝成長度75 m的縱向桁架主梁。

3.1.2 天車+操作裝置+支腿

吊裝起重、操作裝置、橫擔梁等均利用該橋架橋使用的50m跨徑架橋機相關裝置，前后支腿分別位于完好的4#、7#墩頂上方，于后支腿以外，搭設輔助支腿，輔助主梁前伸后縮，輔助拆除下來的梁片吊放到運梁車上。

3.2 桁架拆除體系的論證與細化

該拆除桁架體系由架橋機拼裝而來，常規架橋出廠時需要檢算的3個工況，該桁架拆除系統同樣需要進行考慮。

3.2.1 工況一：縱向主梁前伸至前支腿

本拆除系統的縱向桁架前伸距離（懸臂距離）最大為65m已超出架橋機導梁前伸的設計距離50 m，同時其尾部在工況一時，起配重作用的導梁長度也有所減少。

施工應對措施：當桁架梁前伸距離約40 m時，在危橋右側地勢較高處采用120T大型吊車，對縱向桁架梁前端進行輔助起吊并將其導引至前支腿上。

3.2.2 工況二：移梁過程中縱向主梁承受最大彎矩

由于本桁架跨度長65 m，而橋梁梁片長度20 m，兩吊點間距18 m，該桁架體系在移梁過程中，出現最大彎矩的情況為梁片位于跨中時。

（1）驗算。根據常規檢算方法，動載考慮1.4的系數，靜載考慮1.2的系數，對該桁架體系進行抗彎、抗剪、剛度（撓度）等檢算。經檢算，各項指標均在允許范圍內。

（2）輔助措施。雖檢算合格，但為保證安全，在拆除中間跨梁片時，在6#墩頂，每片縱向主桁架下均用兩根φ300鋼管搭設支腿，以約束其撓度變形并輔助承重。

（3）工況三：邊梁拆除。

由于邊梁的吊裝在出廠時已通過傾覆檢算，該桁架增長對抗傾覆檢算起著正面作用，在常規情況下，不必考慮，但危橋段左側梁片由于滑坡移位，同時由于自身位于曲線外側，使其實際平面位置超出左側桁架距離較大。其中6-1#梁超出值最大，約3.2 m。

經過分析論證，采用施加橫向分力后緩慢移梁的措施進行解決。施加分力后，吊點的豎向合力會略大，為保證縱向主桁架鋼梁的彎矩不超過檢算值，移梁時兩端不同時作業，采用循環交替移位作業，待梁片移位至縱向桁架內時，再按常規方法吊裝拆除。

3.3 梁片拆除順序

梁片拆除時，根據梁片現狀，首先拆除對穩定起負面作用的梁片，然后再左右側對稱原則進行拆除。拆除時對危橋進行不間斷觀測。

3.4 下部墩身拆除

從保護臨近完好墩身、臨近水泥廠出廠，對橋墩進行機械鑿除，鑿除方法較為常規，本處不再詳述。

4 結語

該危橋目前已拆除完成，該文對拆除方案特別是梁板拆除方案的論證過程進行簡述，從某種程度來講，該文含有一定總結性質。縱觀該拆除方案，嘗試性的利用架橋機的相關材料、設備，搭設新的拆除桁架系統。結合現場實際情況，經過仔細論證與驗算，對受局限的情況使用其它的輔助措施進行解決。

參考文獻

[1] 金驥良，高聳建（構）筑物雙向折疊爆破的傾倒運動[J].工程爆破，2015，22（6）：14-18.