少支架拆除系桿拱橋施工控制關鍵要點分析

摘要：系桿拱橋是現代橋梁建設使用較為廣泛的橋型，由于城市發展、航道升級等因素影響需要拆除部分老系桿拱橋。文章詳盡分析了系桿拱橋結構特點對拆除過程中的各影響因素，著重闡述系桿拱橋拆除施工中控制關鍵要點，通過施工過程中的嚴格控制，達到安全、高效的目的，并得出了相應的結論。

關鍵詞：少支架、系桿拱、結構特點、拆除、關鍵要點

一、工程概況

水陽江老橋于1998建成通車至今20年，主橋為單幅兩片拱肋系梁拱結構，全橋分跨為11米×20米+65米（系梁拱）+9米×20米，主跨橋梁寬度為14米，跨徑65米，為下承式預應力鋼筋混凝土系梁拱，計算跨徑為65米，矢跨比1/5.7，線型為二次拋物線。拱肋為工字形鋼筋混凝土結構，高120厘米，寬100厘米;系梁結構箱形斷面，高150厘米，寬100厘米;中橫梁高150厘米，寬60厘米，端橫梁高206厘米，寬274厘米，均為預應力構件。吊桿間距525厘米，內設預應力鋼絞線，為外套直徑220毫米、10米厚無縫鋼管。

二、系桿拱橋結構特點分析

系桿拱橋的特點是：它將拱與梁兩種基本結構形式組合在一起，共同承受荷載，充分發揮梁受彎、拱受壓的結構性能和組合作用，拱端的水平推力用拉桿承受，使拱端支座不產生水平推力。拱與弦間用兩端鉸接的豎直桿聯結而成，內部為超靜定體系，外部則為靜定，因此對墩臺不均勻沉降無影響。

拱座的水平推力的產生大都來自拱上荷載，但由于系桿的存在，水平推力被其約束，在拆除方式上要結合這一特點，制訂“先建后拆、后建先拆、對稱同步”拆除原則。

三、拆除施工關鍵要點

（一）拆除施工流程

橋梁的拆除過程一般是原建造過程的逆過程，也可根據橋梁結構、受力特點及拆除過程中構件的起重量的變化，制訂合適的拆除流程，并充分利用現代化的拆除設備，可安全、快速、高效完成拆除施工。針對結構特點及拆除施工原則，確定以下拆除施工流程。

（二）關鍵要點1：臨時支墩設置

每根系梁端部下設置一個臨時支墩，共4個，單個臨時支墩由6根φ529×10鋼管樁組成，管樁順橋向樁中心間距 2.5米 +2.5米，橫橋向樁中心2.4米。樁間采用[14b槽鋼每4米進行聯結，以增加整體穩定性。

拱肋支撐架在拱肋切割處設置拱肋支撐架，共2個。單個拱肋支撐架由4根φ630×8鋼管樁組成，設置于系梁上，以支撐拱肋的重量。拱肋支架管樁間順橋向采用20b槽鋼進行聯結，橫橋向采用φ529×10鋼管樁進行連接。

（三）關鍵要點2：吊桿切割

吊桿切割按先中間，后跳跨式，分段解除，漸近式釋放內力方法，按6、8、4、10、2、7、5、9、3、11、1的順序上、下游同時放松系梁吊桿并將其割斷（底部割斷），使上部剩余結構的全部重量轉移到底部臨時支撐上。切割時注意防止吊桿下端擺動傷人，切割前用鋼絲繩沿四個方向將吊桿下端拉緊后再行切割。

（四）關鍵要點3：主拱圈中段吊除中的吊裝及構件安全

本工程拱肋拆除位于水陽江主航道上，采用1臺150T浮吊對拱肋進行分段抬吊吊裝。將拱圈時順橋向分成

21.8米 、28.5米、21.8米，共3段。中間拱圈長度28.5米，重88.9噸，鋼絲繩吊點放在兩端6米位置，單個邊拱圈長度約21.8米，重 70.7噸 ，鋼絲繩吊點放在兩端4米位置。

由于吊裝鋼絲繩之間存在夾角，切斷后的拱肋根部又是懸臂。為避免吊點對其間拱肋產生水平擠壓力從而引起拱肋上緣產生較大拉應力，同時避免兩端懸臂段因重力影響對拱肋上緣產生較大拉應力，設置合理的吊點是本工程成功切割吊裝拆除作業的關鍵。

（五）關鍵要點4：模型數據與實際監控數據對比

主跨模型中橫梁、系梁、拱肋采用梁單元，吊桿采用桁架單元，主跨共105個梁單元，22個桁架單元，節點總共92個。考慮到本橋為使用時間達20年的老橋，因此模型建立時，材料強度等級均考慮了一定的折減，系梁采用C45混凝土，拱肋采用C35混凝土，預應力鋼絞線張拉控制應力采用1116兆帕。通過監控數據與理論模型的比較（表1），可以有效發現拆除過程中待拆結構的穩定狀態，采取相應的措施確保拆除過程安全，指導后續施工。

四、結論

綜上所述，系桿拱橋的拆除隨著施工工藝復雜程度而變化，風險也隨之變化，拆除過程也會受到諸多因素的影響，極易使待拆除的橋梁狀態偏離預期狀態。所以建立必要的理論數據模型與監控數據進行比較，并確定拆除作業的關鍵要點，可以因地制宜的將結構受力狀態較為復雜的橋梁安全、高效地拆除。另外，文中對拆除過程關鍵要點的考慮，也可為類似橋梁拆除提供可靠的參考。

參考文獻：

[1]張成瑞，預應力混凝土橋梁結構特點分析與靜力拆除關鍵技術[J].工程質量，2018.

[2]張守軍，跨航道系桿拱橋拆除及施工監控技術[J].管理與施工，2015.

作者簡介： 陳偉，南京潤華建集團設有限公司。