試論運營線路既有橋梁拆除改建

周喜平

摘 要 隨著城市的不斷發展，交通流量的不斷增大，既有橋梁工程已經無法滿足新的規劃要求。在拆除改建過程中，如何有效利用寶貴的城市空間、減小對城市交通和環境的影響、改善城市交通現狀以及節約工程投資，對既有橋梁的拆除改建有著重要意義。本文結合工程實例，研究分析運營線路中既有橋梁的拆除改建問題，詳細介紹了改擴建過程中的控制因素、設計方案的研究比選以及關鍵施工工序。結果證明：通過對實際工程的關鍵因素進行分析控制，選擇合適的設計方案，可以保證施工期間既有交通的正常通行，取得了良好的經濟效益和社會效益。

關鍵詞 橋梁工程;施工方法;設計方案;改擴建項目

Demolition and Reconstruction of Existing Bridge in the Operating Lineline

Zhou Xiping

China Railway 11th Bureau Group Co.， Ltd Survey and Design Institute Hubei Wuhan

Abstract With the continuous development and the increasing traffic flow of the city，the existing bridge project has been unable to meet the new planning requirements. In the process of existing bridge demolition and recon struction， these factors are of great significance that how to effectively use valuable urban space， reduce the impact on ur ban transportation and environment， ?improve the urban traffic situation and save the investment of the project.Combining with the engineering example，this paper ?studied and analyzed the demolition and reconstruction problems of the existing bridge in the operation line，introduced the control factors in the process of reconstruction， ?the design scheme of the project and the key construction process.The results proved that it could ensure normal traffic during the construction， and a chieved good economic and social benefits through the analysis and control of the key factors in the project， and the choice of the appropriate design.

Key words Bridge engineering; Construction method; Design scheme; Reconstruction project

前言

在經濟高速發展的條件下，對于城市交通工程而言，如何滿足日益擴大的交通流量要求，適應新的城市交通規劃發展，成為目前乃至將來都面臨的一道難題。對既有工程的拆除改建作為解決這一難題的有效手段，正逐漸成為工程界研究探討的重要內容。目前，國內外對既有橋梁工程的改擴建方式主要有混凝土梁橋、鋼桁梁橋和框架橋等橋型。在拆除改建過程中，如何有效利用寶的城市空間、減小對城市交通和環境的影響、改城市交通現狀以及節約工程投資，對既有橋梁的除改建有著重要意義。本文通過麗水路立橋的拆除改建項目，研究分析運營線路中既有橋的拆除改建問題。

1項目分析與研究

原宣杭線126號橋修建于1960年，受當時經濟條件的制約，原橋為1孔12m凝土梁，通行凈空為4.5m，見圖1。原橋臺位于建后麗水路的車道，阻擋行車，故須對此126號橋進行改建。通過對原有工程狀況的具體分析，本項目面臨的最大困難是在確保鐵路運輸的前提下進行橋梁施鐵工，主要控制因素：

（1）在保證鐵路正常運營的前提下，拆除既有路橋。

（2）施工期間，需要保證既有道路的通行。

（3）鐵路線間距只有4.0m，需要對橋尾的緩和曲線進行臨時施工改造。

（4）橋址臨近大運河，路基填土高達7m以上，地基為軟土，地下水位高。

（5）既有橋臺為1960年修建，屬于漿砌片石臺身，拆除過程中有一定的安全風險。

2施工工藝及關鍵設備的選用

該項目施工條件較為復雜，確保鐵路運輸的前提下進行橋梁拆除改建是施工控制的關鍵。針對這些特點，對于既有橋梁的拆除改建施工工藝及關鍵設備的選用，研究總結出以下幾點結論[1-4]：

（1）不能利用扣軌、縱橫抬梁等手段進行施工過渡，只能采用安全、有效的鋼便梁臨時過渡措施。

（2）采用成熟的既有鋼便梁設備，無重新設計、制造新設備的必要。

（3）橋址距既有運河鋼梁橋太近，同時，既有橋為簡支T梁橋，無法進行長距離的臨時撥道改造。

（4）施工期間兩條鐵路不可能互相替代，必須同時滿足運營條件，無法臨時封閉其中任一條股道。

（5）由于鐵路線間距只有4.0m，只能16m或12m鋼便梁，緩和曲線不得上便梁橋。

（6）為盡量減少橋梁施工對鐵路運營的干擾，如果采用框架橋方案，需用頂進施工工藝。

3設計方案研究與對比

根據本橋的實際情況，主要考慮采用框架方案，將混凝土梁橋方案及鋼桁梁橋方案作為比選方案，研究情況如下。

3.1 混凝土梁橋方案

本方案橋梁布置形式為（20+20）m，將該橋擴孔為2孔20m預應力混凝土梁，軌底至梁底高1.95m，建成后通行凈空仍大于5.0m，見圖2。因與車道布置不適應，不僅原橋臺要拆除另建，且中墩在現車道中心，新建的難度較大。

施工方案：梁體建議現場預制。新建橋墩臺采用便梁架空線路后進行施工，便梁支墩采用混凝土承臺、鉆孔樁基礎，利用封鎖時間移除既有梁，架設新梁。

3.2 鋼桁梁橋方案

本方案對既有橋改造采用40m跨度下承鋼桁梁一跨跨越麗水路，滿足規劃路幅寬度36.0m的要求，見圖3。其軌底到梁底高差≥2.32m。

施工方案：鋼桁梁采用工廠制造、現場拼裝、橫移就位的方法進行施工，支架平臺設于既有橋側面，平臺上設置移梁軌道，利用封鎖時間進行換梁。

新建橋臺采用便梁架空線路施工，便梁支墩設置一端利用既有橋臺設置支架，一端采用混凝土承臺、鉆孔樁基礎;既有橋臺在鋼梁就位前先移除既有梁、鑿除部分墩臺帽，鋼梁就位后拆除剩余部分。

3.3 框架橋方案

既有橋根據路幅斷面改建為4孔分離式框架橋，布置形式為（6.5+8.5+8.5+6.5）m，框架橫斷面與路幅對應，見圖4。該方案與雙孔17m框架方案做過對比，但鑒于橋位處線間距為4m，根據目前鐵路既有橋改建的施工工藝，此處只能滿足架設D16型便梁的條件，相應的框架規模不能滿足大孔徑方案，所以未采用雙孔17m的框架方案。4孔分離式框架，機動車道框架凈高為6.40m;非機動車道框架凈高為6.70m。框架橋長按13.0m確定。既有梁式橋全部拆除。

框架橋施工采用便梁架空線路，現澆施工，便梁支墩采用鉆孔樁基礎、混凝土承臺。既有橋利用封鎖時間進行拆除。

3.4 方案比較

針對混凝土梁橋、鋼桁梁橋和框架橋三種既有橋梁拆除改建方案進行比較分析，分析結果見表1。三種方案的優缺點如下：

（1）混凝土梁橋方案的優點是工程費用相對較低，對市政道路路幅布置略有富余，各市政管線可在路面下敷設。在橋梁建成后，后期維修養護工作量一般。本方案困難處在于墩臺樁基位于鐵路線正下方，機械鉆孔灌筑的方法無法實施。施工過程繁復，對道路及鐵路行車影響很大。施工時須在規劃道路外側另設臨時通道供車輛通行。此外，40m簡支PC梁方案，單片梁重134m，軌底至梁底高度達3.40m，此方案將迫使路面下挖，使排水方案復雜化。

（2）鋼桁梁橋方案對市政道路的改造影響最小，現狀路面無須下挖，對麗水路的行車條件最佳。但本方案橋臺樁基位于鐵路線正下方，機械鉆孔灌筑的方法無法實施。在橋梁建成后，后期維修養護工作繁重，費用高，列車通過時產生的噪聲對市區環境不利。

（3）框架橋方案能夠較好地適應市政道路線形與路幅，景觀與行車條件較好。橋梁建成后，能夠減少鐵路橋的維修養護工作，工程造價適中。施工時需要在現橋位處澆筑框架，同時對線路進行防護、封鎖，以拆除既有梁橋，施工難度及對鐵路行車安全影響一般。因此，此方案為推薦方案。

4具體方案實施

4.1 主體結構設計

該方案的主體結構設計如下：

（1）本橋采用（6.5+8.5+8.5+6.5）m四孔分離式框架橋方案，與道路標準橫斷面布置相對應。框架結構采用預制頂進施工工藝，既有鐵路架設多孔16m鋼便梁維持行車。

（2）既有橋基礎予以保留利用，新建框架橋采用壓入30×30cm小方樁基礎。

（3）框架頂板梁底標高9.75m，要求道路路面標高不高于4.75m。

（4）框架橫向寬度10.0m，橋面兩側各伸出1.5m混凝土懸臂板，設置雙側人行道及電纜槽道，設置整體混凝土欄板。不設避車臺。

（5）橋面排水至道路，在框架橋外宣城側新建1～3m煤氣管道保護涵。

（6）框架橋兩側各設置5m鋼筋混凝土擋墻，與框架聯結，形成橫向長度20m的整體結構，整體頂進。

（7）便梁支墩采用鋼筋混凝土門式墩結構，橫梁中心距12.0m，單側為21.25m立柱，對應設置21.25m鉆孔樁基礎。鉆孔樁長30m。

（8）采用填土與鋼軌樁聯合頂進后背，滑板及后背下采用50cm水泥攪拌樁加固地基。

4.2 施工布置

其主要施工步驟如下：

（1）杭州側線路曲線撥道改造。

（2）架設便梁，完成宣城臺后1#門式支墩施工，完成3#柱立式便梁支墩施工。

（3）拆除宣城臺后部道碴槽，架設便梁，完成2#門式支墩施工。完成4#門式支墩施工;完成6#柱立式支墩施工。

（4）拆除既有橋梁部，架設6孔16m鋼便梁，拆除既有宣城側橋臺，完成7#門式支墩施工。

（5）重新移動架設6孔16m鋼便梁，頂進宣城側6.5m邊孔框架;道路臨時改移過渡。

（6）移動架設鋼便梁，頂進宣城側8.5m主框架，拆除既有杭州側橋臺，頂進杭州側6.5m邊孔框架。

（7）利用已就位框架，架設鋼便梁，頂進杭州側中孔框架。

（8）重新架設便梁，頂進保護涵洞，完成涵洞、擋墻及路基過渡段等工程。

（9）施工期間列車限速行駛45km/h，既有道路施工期間需要臨時過渡，但無須完全封閉。

5結束語

對于運營線路既有橋梁改擴建工程來說，橋梁拆除技術是一項施工環境復雜、技術難度大、施工風險高的工程，必須確保不能影響其他交通的正常運行，同時也要保證工程實施的經濟性、合理性以及安全性[5]。通過對既有橋梁的調研分析，考慮關鍵控制因素與施工要求，對設計方案進行研究與對比。麗水路立交橋改擴建項目最終采用4孔分離式框架橋方案進行拆除改建，于2008年底開工，2009年底開通運營，施工期間確保周圍交通線路的正常運行，工程施工方式合理，滿足城市交通規劃要求，取得了良好的經濟和社會效益。

參考文獻

[1] 周鳳先.濱北線松花江公鐵兩用橋改建工程市政橋梁方案設計[J].鐵道建筑技術，2016，（9）：59-64.

[2] 曹同來，張安良.高速鐵路橋梁的設計特點及施工技術準備初探[J].鐵道建筑技術，1999，（4）：9-10.

[3] 張晟斌，胡勝剛，陳智俊，等.某高速公路改擴建中一座特殊橋梁的拓寬設計[J].中外公路，2008，28（5）：193-195.

[4] 胡春暉.改擴建高速公路橋梁拼接設計要領[J].中國科技信息，2014，

（7）：93-94.

[5] 劉海松.某橋梁改擴建設計方案研究[J].公路與汽運，2010，（2）：

137-139.