一閘橋面板拆除及帽梁加高施工方法創新

單建軍 王楷飛

我國初期建造的水閘，大部分建造于二十世紀六七十年代，受當時經濟條件、技術水平及材料的限制，大部分水閘以漿砌石結構為主。隨著社會經濟的不斷發展，交通車輛增多、超重車輛增多，許多橋面板出現滲水、裂縫等安全隱患，南四湖二級壩第一節制閘便是其中之一。為保障水閘安全及交通安全，發改委批復對南四湖二級壩第一節制閘進行除險加固，在原有漿砌石結構上加高帽梁并對全部橋面板進行更換。

南四湖二級壩第一節制閘始建于1958年，后又進行了兩次加固改造，由于年代久遠且啟用至今又進行了兩次加固改造，導致橋梁圖紙信息不全，另漿砌石橋墩結構抗震性差，原現澆橋面拆除難度極大；由于交通橋下不具備干地施工條件，水下搭設腳手架成本高、難度大、隱患多，帽梁之間的水平交通及帽梁加高過程中的安全防護成為制約工程開展的難題。

本項目針對以上問題，創新性地開發了橋面板拆除及帽梁加高施工方法，采用水鉆鉆孔、繩鋸切割、碟鋸切割相結合進行橋面板拆除施工；采用鋼便橋與“幾”字型工作平臺相結合的方法解決水平交通及安全防護問題，在保障安全與進度的同時極大地節約了施工成本。

一、施工工藝流程

本施工方法區別于常規施工工藝，在橋面板拆除時，利用繩鋸對現澆混凝土防撞墻進行切割，利用水鉆造穿繩孔及鋼絲繩的限位孔，利用直徑1400mm 的碟鋸進行橋面切割；鋼便橋為焊接的鋼結構形式，主體結構為工字，橫撐為U 型，橋面統一采用花紋鋼板鋪設，便橋橋腿底部設置固定錨板，橋面焊接1.5m高防護鋼管，做三道橫撐，吊裝完成后增設防護網；施工作業安全防護裝置受力結構主體為“幾”字形結構（頂部按照帽梁平臺寬度布設橫桿，橫桿使用直徑20mm 圓鋼，圓鋼外部穿22mm 直徑PVC 管，PVC 管長度同帽梁寬度相等，立模板時直接卡在模板中間，兩端超出帽梁外延10cm，對超出部分進行車絲處理，并配備相適應的螺絲及墊板；兩側采用規格4×6cm、長度75cm 的立管，立管上端5cm 處按照橫桿尺寸開孔，立管自上向下30cm 處水平焊接外挑方管，外挑方管規格4×6cm、長度75cm，外挑方管最外側底部與立管底部使用6×6 角鋼進行連接，形成三角形結構）。在帽梁平臺上間隔1.5m 布設一組“幾”字型構件，然后在兩側外挑處鋪設、綁扎跳板，外挑最外端焊接長度30cm、內徑20mm 圓管，圓管內側綁扎25cm 高木條作為擋腳板，圓管內部插入直徑18mm、長度1.5m的螺紋鋼筋作為安全防護的立桿,立桿高度方向水平布設3 道直徑20mm 鋼管，然后在鋼管內側安裝防護網。

施工工藝流程為：施工作業準備（鋼便橋焊接及作業平臺構件制作）→橋面附屬結構拆除→橋面鋪裝層拆除→切割塊放線→切割→吊運舊橋板→鋼便橋吊裝→鋼便橋加固、安裝施工作業安全防護平臺。

二、本方法的特點

（一）施工質量可控

橋梁拆除的傳統施工工藝為使用風鎬或者破碎錘對橋面進行破碎，然后將破碎后的塊料進行收集外運，施工過程中需搭設防護支架，安全風險大、噪音大、粉塵大、投入高且工期難以保障，由于拆除過程中震動大，極易造成一閘漿砌石基礎損壞。本方法采用水鉆鉆孔、繩鋸切割、碟鋸切割相結合進行橋面板拆除，施工作業速度快、效率高、無振動，符合環保需求，對漿砌石帽梁及閘底板無任何損害。

（二）施工方便高效

按照傳統施工工藝進行橋面板拆除，破碎前需在底部搭設防護支架用以保護閘底板，破碎過程中需配合切割設備對粘連的鋼筋進行切割，破碎完成后需對掉落的碎料進行清理，工序繁瑣、水上作業難度大。本方法采用整體切割工藝，切割完成后整體吊裝外運，安全高效。

帽梁施工過程中的水平交通難度較大，常規做法為自下而上搭設滿堂腳手架，投入高、工期長、風險大，難以滿足帽梁混凝土水平運輸的需要。本方法所采用的鋼便橋為焊接的鋼結構便橋，在橋面板切割、吊裝完成后可直接吊裝至帽梁上，恢復了水平交通，鋼便橋橋面高度高于加高后的帽梁高度，不影響后續帽梁施工。

帽梁施工的過程中的作業平臺及模板支撐按照常規做法有腳手架、爬架、抱箍等方式，這些工藝廣泛應用于鐵路、公路等行業，這些方法需要起重設備配合，投入大、效率低、風險高，不適用于漿砌石結構的閘墩基礎。本方法所采用的施工作業安全防護裝置，各部件結構簡單、可拆卸、重復利用率高，僅靠人工即可進行拆裝運卸等作業，極大地節約了施工成本，具有施工便捷、防護效果好、投資成本低等優點。

（三）節省工期

橋面板切割吊運效率高，一次完成，避免了繁瑣的施工準備工作及后續清理工作；鋼便橋及施工作業安全防護裝置均可提前焊接制作，一跨橋面板拆除完成后即可恢復水平交通并在1～2 小時內完成帽梁工作平臺的搭設工作，極大地節省了施工工期。

（四）成本節約

本方法節省了腳手架搭設拆除、塊料清理等工序，切割后的橋板可使用運輸車輛一次性運輸至場外，操作簡單、施工高效；鋼便橋及施工作業安全防護平臺為鋼結構裝置，結構簡單輕便，施工作業安全防護平臺通過人力即可完成拆、裝、運、卸等作業，且便橋及平臺各部件可多次回收利用，極大節約了成本開支。

三、施工操作要點及注意事項

（一）橋板分塊與吊車性能應匹配

橋板分塊大小直接決定了切割完成后吊塊的重量，重量過大存在安全隱患，分割塊太小又會增加工作量，影響施工進度。所以施工前應提前考察吊裝、運輸設備，現場模擬吊裝半徑范圍人員及建筑物安全性、吊車及運輸車輛布局，按照吊車起重性能表及鋼絲繩選型表計算吊塊重量及選用鋼絲繩。尤其需要注意的是，由于橋面環境區別于平地作業環境，在拆除橋板過程中吊車、運輸車輛只能一字排開，在驗算吊車最大工作幅度時，無論吊車車頭是朝向工作面還是背對工作面，吊裝過程中的最大旋轉距離應當取旋轉軸心距離車頭的距離。

（二）控制碟鋸下切厚度

二級壩第一節制閘原橋面經過幾次除險加固，現狀橋面厚度變化較大；本次拆除后，需在原帽梁上進行加高；一次切割不徹底有可能會導致底部鋼筋未切斷的情況發生，如果重復切割浪費時間精力。所以，準確地控制碟鋸下切厚度非常重要，在每次水鉆成孔后，需要及時測量每個孔位的鋪裝層厚度，對于厚度變化大的切縫，要及時調整碟鋸下切厚度。

（三）嚴格落實安全管理

舊橋拆除屬于危險性較大的單項工程，本方法雖然有效減少了部分危險源的存在、并提供了安全高效的防護措施，但是實施過程中，仍需對以下幾點進行重點關注。（1）吊塊限位孔。水鉆所成孔洞，不僅是作為穿繩孔使用，在吊裝過程中還可以起到良好的限制鋼絲繩位置的作用。在放線定位時，要使限位孔在本跨橋板橫、縱兩方向對稱布置，并保證同一切割線上兩孔之間距離不低于吊塊長度的1/2，以保證橋板吊起后重心居中；同時，在碟鋸切割至限位孔位置時應嚴格控制前進方向，使限位孔在切開的兩側橋板上均勻分布。（2）試吊。對于整體現澆橋板，帽梁與橋板之間的粘連情況并不完全一樣，有些部分由于年代久遠而吸在一起，起吊舊板時應嚴格執行試吊方案，緩緩增加起吊力度，同時安排專人在安全位置查看橋板及原帽梁狀況，切不可突然發力。（3）鋼便橋吊點選擇。鋼便橋的吊點應當選擇在兩端的支腿處，將鋼絲繩穿過鋼便橋底部，對稱做好限位措施，保證便橋水平且重心居中，不可直接利用焊接的防護鋼管進行吊裝。（4）鋼絲繩檢查。使用本方法進行橋梁拆除時，橋板下切口為整齊的直角，加之鋼絲繩上每一次接觸切點的位置基本相同，這對鋼絲繩容易造成損害，所以除了常規的檢查外，在每次吊裝完成后，應著重檢查每根鋼絲繩的狀況，損壞的鋼絲繩要及時更換。

四、結語

橋面板拆除及帽梁加高創新施工方法，采用水鉆鉆孔、繩鋸切割、碟鋸切割相結合的施工工藝，圓滿拆除全部橋面板的同時，完整地保護了原有漿砌石帽梁結構；采用鋼便橋與“幾”字型工作平臺相結合的方法解決了水平交通及安全防護問題。規避了腳手架搭設等工序復雜且隱患較大的問題，從根本上解決了破碎拆除的弊端和局限性，提高了施工的安全性和施工速度，極大地節約了施工成本。尤其是鋼便橋和“幾”字型工作平臺的研發、使用，成本低、回收率高、拆裝方便、安全性能好，對于大部分帽梁施工具有非常大的推廣價值。

總而言之，橋面板拆除及帽梁加高創新施工方法對提高施工安全性、高效性和節約施工成本成效顯著，有著較好的經濟效益和社會效益，具有一定的推廣利用價值■