跨線斜腿剛構橋快速拆除施工技術

羅松　高望　易小峰

摘要 隨著高速公路的發展，部分現有斜腿剛構跨線橋的跨徑不滿足高速公路擴寬的需求，面臨拆除重建。為提高拆除施工的便捷性、安全性，文章以沈海高速拓寬工程某跨線橋拆除為例，提出了一種采用移動裝備快速拆除斜腿剛構橋的方法。實踐表明，該施工方法效率高，安全可靠，大大降低了橋梁拆除施工對高速公路交通的影響。

關鍵詞 斜腿剛構橋;跨線橋;移動裝備;快速拆除;交通影響

中圖分類號 U448.17;U445.6 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）10-0073-03

0 引言

由于近年來我國交通的高速發展，高速公路改擴建工程項目日益增多，如何盡可能避免對既有高速公路運營的干擾，順利實施擴建工程尤其是不滿足要求的跨線橋梁拆除工程，是現如今施工企業的一大難題。橋梁拆除主要采用爆破、機械破碎、分塊切割吊裝等方法，對高速公路運營影響大，實施過程中占用太多的社會成本。作業以具體工程案例為例，提出一種采用移動裝備拆除跨線橋的新型方案，降低了拆除施工對高速公路運營的影響，取得了一定的社會效益。

1 工程概況

沈海高速公路雙向四車道路基寬28 m，橋梁跨度為（13.7+29.1+13.7）m，橋面寬度為8 m，梁高0.8～1.5 m。上部結構拆除方量383.8 m。

高速公路四改八擴寬改建，擴寬后的路基寬48 m，現有斜腿剛構橋跨徑不滿足道路擴寬要求，需對其進行拆除。

2 拆除方案比選

常規的橋梁拆除方法有爆破法、機械破碎法、切割分塊吊裝法。爆破拆除法審批手續復雜，造價高[1-2];機械破碎法作業時間長，對道路影響大;切割分塊吊裝法工序復雜[3-6]。同時以上常規方案均對高速公路交通影響較大，作業時間大于8 h。

該文提出一種采用移動裝備快速整體移除的方法，將跨路梁段整體移出路面后拆除，占路作業時間4 h，對交通影響較小。將整體移除法與常規方從安全性、先進性、適用性、造價等方面對比見表1。通過比選發現整體移除法在適用性上優勢突出，最終選用整體移除法進行橋梁拆除。該方法已成功應用于連續梁橋的拆除[7-8]。

3 橋梁拆除設計

3.1 裝備設計

移運裝備由具有頂升、萬向行駛的SPMT車組和模塊化支撐系統組成，SPMT可升降±35 cm，模塊化支撐系統由0.3 m、0.5 m、1 m、3 m的鋼支撐連接而成，可滿足梁體不同凈空要求。單個獨立裝備可由多個獨立裝備通過控制系統連接同步作業。

斜腿剛構橋跨路段宜采用2組獨立移運裝備支撐形成簡支結構體系，為充分利用既有高速公路路面作為移運路徑，同時考慮減少梁段懸臂，兩組獨立裝備外邊緣間距25 m，斜腿剛構橋移運裝備布置見圖1。

3.2 梁體設計

3.2.1 梁體分段設計

（1）為減少梁體移運占路施工時間，對梁體非跨路段提前切割拆除，梁端距外側支撐5.7 m。

（2）拱腿切割面位于拱腳以上2 m，封閉交通前在拱腿上鉆工藝孔，模塊車預頂梁體后，快速切割拱腿。

3.2.2 梁體體系轉換計算分析

橋梁拆除施工結構體系包括：原始狀態→邊跨切割→梁體頂升。

按以上工況建立有限元計算模型，驗算各控制截面（見圖2）的抗彎、抗剪承載能力。B截面各工況抗彎、抗剪驗算匯總見表2，拆除過程結構安全可控。

4 橋梁拆除施工

總體施工流程為：臨時場地施工→裝備組拼→梁體預切→梁體移除→梁體破碎。

4.1 臨時場地及移運路徑施工

在橋址附近選擇20 m寬40 m長的臨時場地作為施工區域，場地開挖至路面標高以下20 cm后平整夯實，然后現澆20 cm厚C30混凝土。場地基本平整，順接高速公路路面標高。

梁體移運盡量利用現有高速公路路面作為移運路徑，其中需要對中央分隔帶硬化處理20 m區域作為梁體轉體移運路徑，見圖3。

4.2 裝備組拼

在臨時場地內設置1.5 m高的支腿，在支腿上組拼模塊化支撐系統，支撐系統構件均采用螺栓連接。SPMT車組進場后行駛至支撐系統底部，升高車組與支撐系統接觸并連接。

4.3 梁體預切

兩側非跨路梁段在橋下交通封閉之前分塊切割吊裝拆除，采用鏈鋸進行切割，80 t汽車吊進行吊裝，分塊重量控制在20 t以內，分塊方式見圖4。

4.4 梁體移除

4.4.1 裝備就位

兩組獨立的移運裝備在高速公路封閉后快速行駛至梁底指定位置，按提前規劃的輪胎邊緣線進行定位，并以兩組裝備之間間距進行校核，保證兩組車輛平行。

車輛完成定位后升高SPMT，使支撐系統與梁底基本接觸，并采用楔形鋼板對脫空處進行抄實，保證各支撐點充分接觸。

4.4.2 梁體預頂

一鍵同步啟動裝備的頂升油缸，按移運梁段105%自重荷載進行預頂升。加載過程中對梁體控制截面進行過程監控。

4.4.3 拱腿切割

每個拱腿斷面布置2臺切割設備同步切割，切割面應沿梁體移運方向向下傾斜，保證梁體移運不卡殼。切割過程中觀測車輛的油壓變化在合理范圍內，遇梁體切割卡繩時應適當增加梁體頂升預頂力，切割示意圖見圖5。

4.4.4 梁體移運落架

整體頂升移運梁段使其與拱腳段脫離，然后直行、中心旋轉、直行至臨時場地，降低SPMT模塊車高度使模塊化支撐系統落于臨時支墩上完成梁體移運落梁。

梁體移運為施工重難點，在梁體移運前應進行移運路線規劃，開展施工現場現狀調查工作，充分掌握現場實際地質條件、物體空間位置關系、地面障礙物等情況，在充分了解自行式液壓模塊車（SPMT）馱運系統性能的基礎上，結合項目的實際需求，利用BIM技術制定上部梁體拆除平面二維移運路線。

4.4.5 占路施工時間匯總

梁體快速移運占路施工時間4 h，各分項工作時間匯總見下表。施工期間控制每項施工內容作業時間，提前完成施工可提前恢復交通。

5 結語

如今，政府相關職能部門對工程建設期間的安全、環保等要求愈加嚴格。橋梁構造物拆除作為改擴建工程中的重難點工程，常規施工手段對人們的正常出行產生的干擾太大，占用企業成本相對較高，施工企業也不斷在探索與嘗試一些先進的施工工藝。該文依托工程實例提出一種采用移動裝備快速拆除斜腿剛構橋的方法，占路施工時間僅需4 h，較之爆破、切割分塊吊裝拆除等常規施工方法，優勢顯著，在類似工程中極具借鑒意義。

參考文獻

[1]陳志陽， 鄭卓淵， 劉松柏. 跨線橋控制爆破拆除及快速搶通[J]. 采礦技術， 2017（1）： 66-68.

[2]徐鵬飛， 蓋四海， 張英才. 運行中的高速公路跨線橋梁的拆除爆破[J]. 工程爆破， 2014（3）： 16-19.

[3]王天榮. 預應力混凝土跨線橋梁拆除方法研究[J]. 山西交通科技， 2010（4）： 51-52+60.

[4]拓明星. 切割法在預應力箱梁橋拆除中應用研究[D]. 重慶： 重慶交通大學， 2015.

[5]王雪峰， 杜鳴曲， 楊科. 保通條件下連續梁跨線橋拆除技術[J]. 交通企業管理， 2021（3）： 56-58.

[6]王顯張， 楊東海， 段躍華， 等. 改擴建工程斜腿剛構跨線橋拆除施工技術探討[J]. 西部交通科技， 2018（6）： 118-121.

[7]朱世峰， 朱慈祥， 陳亮. 大凈高跨線橋快速拆除技術[J]. 世界橋梁， 2020（2）： 56-60.

[8]朱世峰， 朱慈祥. 城市高架橋快速移除與處置技術[J]. 世界橋梁， 2019（3）： 71-75.