跨既有高速公路斜腿剛構(gòu)橋拆除施工技術(shù)研究

賴超華 廖偉

摘要：文章結(jié)合柳州（鹿寨）至南寧高速公路改擴(kuò)建需要拆除的兩座跨線天橋工程特點(diǎn)，提出適用通車環(huán)境條件下，可有效實(shí)施的快速、安全拆除剛構(gòu)梁橋的方法。依據(jù)具體跨線橋結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)交通環(huán)境，確定橋梁分跨拆除順序以及調(diào)運(yùn)方案，同時(shí)合理利用拆橋順序?qū)Ω咚俟愤M(jìn)行交通管制，保證橋下交通順暢，可為相似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：高速公路;改擴(kuò)建;跨線橋;拆除;剛構(gòu)梁橋

中圖分類號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.08.024

文章編號(hào)：1673-4874（2019）08-0089-05

0引言

高速公路的改擴(kuò)建往往涉及到跨線橋、分離橋等一系列附屬建筑的拆除。在各種工程實(shí)踐中運(yùn)用較為廣泛的有整體頂推法、滿堂支架分割法、架橋機(jī)懸臂節(jié)段拆除法、定向爆破法、機(jī)械破碎法等。其中定向爆破法和機(jī)械破碎法在施工時(shí)震動(dòng)幅度大，噪聲污染強(qiáng)，現(xiàn)場(chǎng)垃圾清理作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，并且作業(yè)時(shí)必須封閉交通，因此不適用于高速公路施工。高速公路跨線橋的拆除往往必須在不中斷交通的情況下進(jìn)行，所以在復(fù)雜交通環(huán)境下進(jìn)行綠色環(huán)保的拆除作業(yè)是現(xiàn)今高速公路跨線橋拆除施工必須解決的問題。

1工程概論

柳州（鹿寨）至南寧高速公路改擴(kuò)建工程中需要拆除兩座跨線天橋，分別是上王汽車天橋（k1356+169）和平塘汽車天橋（k1357+633.5），兩座橋橋型均為主跨25m斜腿剛構(gòu)梁橋，高速公路主線下穿;單座橋長(zhǎng)55m，主梁長(zhǎng)49m，主梁底寬2.5m，橋面寬5.5m（橋面凈寬4.5m），橋梁上構(gòu)及橋面系總重550t。兩座橋的拆除均采用整體切割吊裝的方法進(jìn)行施工。

2施工總體方案

結(jié)合橋梁的受力情況、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，采用鋼支撐代替斜腿受力、切割分塊吊裝拆除方案。在主梁跨中（中央分隔帶）及主梁與斜腿連接部（應(yīng)急車道上）搭設(shè)支撐支架，利用同步頂升技術(shù)頂升主梁，斜腿受力失效后將主梁受力轉(zhuǎn)到支架和橋臺(tái)上，斜腿剛構(gòu)橋體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁，再利用繩鋸分塊切割吊運(yùn)拆除。舊橋拆除順序如圖1所示，舊橋拆除分塊后調(diào)運(yùn)質(zhì)量如表1所示。

跨線橋拆除工藝流程為：①施工準(zhǔn)備機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，交通組織和轉(zhuǎn)換→②搭設(shè)臨時(shí)托換支撐支架層、翼緣板，減輕全橋恒載→⑨拆除護(hù)欄、防拋網(wǎng)、翼緣板，減輕全橋恒載→④橋梁頂升，斜腿受力轉(zhuǎn)換為支架受力，逐步釋放水平荷載→⑤斜腿失效后，斜腿剛構(gòu)橋體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁→⑥連續(xù)梁跨中位置切斷，半幅中跨（1號(hào)塊）橫向、縱向切割分塊拆除→⑦半幅邊跨（2號(hào)塊）橫向切割拆除→⑧斜腿及與連接部主梁（3號(hào)塊）切割分塊拆除→⑨半幅拆除完成轉(zhuǎn)移到另外半幅，交通轉(zhuǎn)換，同樣方式拆除→⑩←所有支架及橋梁下構(gòu)、基礎(chǔ)拆除和現(xiàn)場(chǎng)清理。

3施工方法

3.1搭設(shè)支撐體系

半幅封路搭設(shè)跨中支撐支架、邊跨支架，同時(shí)拆除橋上防拋網(wǎng)、橋側(cè)指示牌和廣告等。支撐體系如圖2～3所示，其中標(biāo)示了①、②、③、④、⑤號(hào)支撐體系的位置。

支撐體系中鋼支撐均為雙排，便于布置橫向切割線，如圖4所示。其中支撐布置空間模型如圖5所示。在雙排鋼支撐體系之間用型鋼設(shè)有縱、橫向聯(lián)系，使兩排鋼支撐之間聯(lián)系成一個(gè)整體，用以提高鋼支撐承載力。

在澆筑①號(hào)與⑤號(hào)鋼支撐混凝土基礎(chǔ)時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況在合適位置鉆孔，預(yù)埋長(zhǎng)為2m的直徑為Ф32mm圓鋼作為地錨，分別用Ф32mm的鋼絲繩與③號(hào)④號(hào)鋼支撐設(shè)置斜拉帶，以抵消拆除時(shí)斜腿對(duì)鋼支撐的水平力。

3.2拆除橋面附屬設(shè)施結(jié)構(gòu)物

由工人使用扳手、撬棍、氧割等破拆工器具拆除舊天橋的防拋網(wǎng)、廣告牌及標(biāo)志牌等，拆除的防拋網(wǎng)、標(biāo)志牌等材料堆放整齊，集中處理。

拆除封閉的半幅車道橋上的護(hù)欄、翼緣板等。由于附屬設(shè)施重量較輕，且拆除時(shí)，對(duì)橋的影響較小，此時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)是安全的。護(hù)欄采用豎向切割和翼板分離，翼板根部采用豎向切割和主箱室分離，切割時(shí)采用35t的汽車吊裝到橋下空地后集中轉(zhuǎn)運(yùn)至指定位置破碎，翼板切割前可采用汽車吊預(yù)吊，防止切割卡盤。切割方案為盤鋸切割。

3.3橋梁頂升預(yù)壓支架安裝

在支架上各布置2臺(tái)200t液壓千斤頂，同時(shí)對(duì)主梁進(jìn)行分級(jí)頂升，并監(jiān)測(cè)支架的水平位移變化，斜腿部分于地面脫離5m即可停止頂升，縫隙位置采用臨時(shí)鋼板墊密實(shí)。經(jīng)頂升斜腿支撐失效后橋跨結(jié)構(gòu)變?yōu)?跨簡(jiǎn)支梁。如圖6所示。

3.4上部構(gòu)件拆除

橋梁拆除分塊及切割示意圖如下頁圖7所示，拆除順序?yàn)棰佟凇邸堋荨蕖?/p>

3.5半幅中跨拆除

半幅中跨拆除，分為一個(gè)節(jié)段，在翼板切割后第①部分長(zhǎng)度取12m，節(jié)段重量為78.6t。考慮到吊裝能力和施工要求，縱向剖分為兩個(gè)斷面，單段重量為39.3t，吊車擺車行車道位置，吊點(diǎn)距離10m，采用200t吊車起吊滿足要求。

施工中先封閉左幅，利用右幅組織雙向交通，在做好左幅拆梁安全防護(hù)后，開始主梁拆除工作。在主梁底部鉆孔，利用螺栓和焊接將主梁臨時(shí)與支架錨固，錨固位置為切割線位置兩側(cè)，同時(shí)在主梁上的合適位置鉆出吊裝孔。

在第②、第③支撐中部切割線位置橫向切斷，沿第①段主梁中部縱向切割，將主梁分割為兩塊。吊車就位，過混凝土吊裝孔用鋼絲繩兜住主梁，并使鋼絲繩張緊稍稍受力，解除主梁與支架的臨時(shí)錨固，分兩次將①號(hào)塊吊裝拆除，如圖8所示。

3.6半幅牛腿拆除

經(jīng)計(jì)算第⑨段重量為66t，綜合吊裝能力，分兩次拆除。用切割機(jī)沿牛腿與主梁連接部分切斷，先拆除上部分主梁（40t），后拆除牛腿（26t）。吊車擺車在加寬段位置，吊點(diǎn)距離8m，采用200t吊車起吊滿足要求。拆除支架，轉(zhuǎn)至另外半幅采用同樣方法拆除橋④、⑤、⑥部分梁體。

3.7基礎(chǔ)及下部構(gòu)件拆除

在上構(gòu)拆除完成后開始基礎(chǔ)下構(gòu)的拆除施工。舊天橋下構(gòu)主要為斜腿基礎(chǔ)和橋臺(tái)，兩座舊天橋的下構(gòu)均屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。采用防護(hù)圍擋后，即可直接用炮錘式挖掘機(jī)或風(fēng)鎬進(jìn)行破碎拆除。

4施工交通組織

K1356+169上王汽車天橋?yàn)樾蓖葎倶?gòu)橋型，拆除時(shí)在中央分隔帶及硬路肩上搭設(shè)支架，然后進(jìn)行分塊切割，利用吊車吊離拆除。各個(gè)拆除施工環(huán)節(jié)作業(yè)時(shí)需要占用高速公路，因此作業(yè)時(shí)須采取封閉半幅路面借用對(duì)向車道通行的交通管制措施。

利用k1354+700和k1356+550高速公路原有中央活動(dòng)開口作為導(dǎo)改口，進(jìn)行上王汽車天橋封閉半幅路面借用對(duì)向車道通行的交通管制。按照《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)志標(biāo)牌、警示燈、水馬、路錐等臨時(shí)交通設(shè)施布設(shè)，其順序是：前方施工提示牌→限速牌→左側(cè)車道數(shù)減少牌→導(dǎo)向牌→路錐→速度反饋儀→紅藍(lán)爆閃燈→路欄→解除限速牌。

當(dāng)標(biāo)志標(biāo)牌、警示燈、水馬、路錐等臨時(shí)交通設(shè)施布設(shè)好后，在交警、路政的主導(dǎo)下進(jìn)行封閉半幅借用對(duì)向車道通行工作。施工時(shí)交通布控管制圖如圖9所示。

每段構(gòu)件拆除完成后，移動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)志標(biāo)牌、警示燈、水馬、路錐等臨時(shí)交通設(shè)施布設(shè)至下一段需要的拆除的構(gòu)件處。

平塘汽車天橋環(huán)境條件類似，因此同樣使用此方法進(jìn)行拆除施工。

5結(jié)語

針對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程在不中斷交通的情況下拆除跨線橋的施工作業(yè)，本文提供了一種快速、有效、安全的拆除方案。根據(jù)實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，確定了橋梁拆除順序和作業(yè)方法，同時(shí)根據(jù)拆橋順序?qū)Ω咚俟方煌ㄟM(jìn)行相應(yīng)管制，并按規(guī)范要求設(shè)置好安全標(biāo)志，確保施工期間交通通暢。本方案適用于跨線剛構(gòu)橋，并且可推廣至其它結(jié)構(gòu)橋梁，能夠節(jié)約資源，控制成本，在橋梁拆除工程中具有良好的實(shí)踐意義。