劉紅霞

摘要：文章結(jié)合濟(jì)青高速K15+709跨線橋的拆除施工，對(duì)中承式鋼管混凝土拱橋的拆除過程中的施工難點(diǎn)進(jìn)行研究，并提供解決措施。根據(jù)濟(jì)青高速K15+709跨線橋自身拆除要求、受力特點(diǎn)及環(huán)境限制，初步確定了拆除方案，主要包括工程概況、拆除工程范圍、工程難點(diǎn)及采取的措施等，對(duì)同類橋梁的拆除施工具有一定的參考價(jià)值。

Abstract： This paper combines the demolition of the K15+709 overpass bridge of Jiqing Expressway to study the construction difficulties in the process of dismantling the medium-concrete-filled steel tubes arch bridge and provide solutions. According to the demolition requirements， force characteristics and environmental constraints of the K15+709 overpass bridge of Jiqing Expressway， the demolition plan was initially determined， including the project overview， the scope of the demolition project， the engineering difficulties and the measures taken， etc.， which had a certain reference value for the demolition of similar bridges.

關(guān)鍵詞：拱橋拆除;吊桿橫梁的翻轉(zhuǎn);橋面垮塌

Key words： arch bridge demolition;flipping of boom beam;bridge deck collapse

中圖分類號(hào)：U448.34? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）16-0112-03

0? 引言

隨著我國交通行業(yè)的發(fā)展，一部分早期建設(shè)的橋梁已經(jīng)不能滿足交通量，這些橋梁將會(huì)逐漸的退出歷史舞臺(tái)?？梢韵燃庸踢@些橋梁，如果加固后依然達(dá)不到要求，最終將把這些橋梁拆除。橋梁拆除過程中結(jié)構(gòu)受力狀況復(fù)雜，拆除難度較大，拆除過程安全風(fēng)險(xiǎn)較高，對(duì)施工技術(shù)有較高要求。橋梁拆除施工過程，經(jīng)常發(fā)生事故，造成不堪設(shè)想的后果。例如黑龍江緩棱縣的努敏河廢棄危橋，在拆除中發(fā)生坊塌，掩埋多人并致死。因?yàn)檫@些慘劇，使橋梁工作者認(rèn)識(shí)到橋梁安全拆除的重要性，最重要的是保證橋梁主體結(jié)構(gòu)受力的安全性[1]-[5]。文章緊密結(jié)合濟(jì)青高速K15+709跨線橋拆除工程，對(duì)中承式鋼管混凝土拱橋拆除過程進(jìn)行研究，完成局部拆除施工方案，主要包括以下方面的內(nèi)容：工程概況、拆除工程范圍、工程難點(diǎn)及采取的措施等，為類似工程施工提供經(jīng)驗(yàn)。

1? 工程概況

濟(jì)青高速K15+709跨線橋上跨濟(jì)青高速，是單孔中承式鋼管混凝土拱橋，總長110.02m，拱肋計(jì)算矢高為25.35m，矢跨比為1/3.2，計(jì)算跨徑81.42m，肋板拱肋高1.8m，寬1.5m，肋間中心距25m。對(duì)濟(jì)青高速進(jìn)行改造，需局部拆除K15+709跨線橋，然后進(jìn)行改建。（圖1-圖2）

2? 拆除工程范圍

①橋面附屬結(jié)構(gòu)拆除：橋面護(hù)欄、橋面瀝青鋪裝層、搶險(xiǎn)加固體系;②橋板拆除：A板325塊，B板52塊，C板50塊，D板8塊;③吊桿橫梁拆除：吊桿橫梁11根;④肋間橫梁拆除：肋間橫梁2根;⑤蓋梁拆除：蓋梁2座;⑥墩柱10個(gè);⑦橋臺(tái)局部拆除2處。

3? 施工準(zhǔn)備

3.1 施工組織機(jī)構(gòu)? 針對(duì)濟(jì)青高速K15+709跨線橋局部拆除工作，擬成立濟(jì)青高速K15+709跨線橋拆除項(xiàng)目經(jīng)理部，下設(shè)管理層和施工層，全權(quán)負(fù)責(zé)本項(xiàng)目的組織、實(shí)施及管理。項(xiàng)目經(jīng)理部對(duì)進(jìn)場的人員、機(jī)械設(shè)備、物資材料統(tǒng)一管理、統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一調(diào)動(dòng)，確保按期完成橋梁拆除工作。

3.2 技術(shù)準(zhǔn)備? ①查閱資料，參考原橋施工圖，充分利用公司技術(shù)力量，聘請(qǐng)相關(guān)專家，召開技術(shù)研討會(huì)，確定合理的拆橋方案。②根據(jù)施工總體部署安排，配備充足的技術(shù)力量。③組織技術(shù)人員學(xué)習(xí)國家現(xiàn)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)程、相關(guān)建設(shè)工程法規(guī)和強(qiáng)制性的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行施工。④對(duì)施工重點(diǎn)難點(diǎn)，編制詳細(xì)的施工方案，制定切實(shí)可行的技術(shù)措施，并成立專門小組進(jìn)行施工控制。⑤編制詳細(xì)的施工進(jìn)度計(jì)劃，明確節(jié)點(diǎn)工期要求。

3.3 機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備? 根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃及現(xiàn)場實(shí)際需要，及時(shí)提供各種臨時(shí)設(shè)施物資與起重、切割、鉆鑿、裝卸、破碎、運(yùn)輸?shù)葯C(jī)械及其它設(shè)備。

針對(duì)本拱橋拆除施工特點(diǎn)，擬投入本工程的主要施工機(jī)械及設(shè)備見表1。

3.4 勞動(dòng)力組織? 針對(duì)本拱橋拆除過程中，對(duì)施工安全要求高的特點(diǎn)，調(diào)配具有豐富橋梁拆除施工經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工人，對(duì)技術(shù)工人在技術(shù)資格、安全培訓(xùn)、健康狀況等各方面都各有要求，凡不符合標(biāo)準(zhǔn)的，一律不準(zhǔn)上崗作業(yè);同時(shí)設(shè)專業(yè)安全負(fù)責(zé)人，從公司抽調(diào)在安全管理方面能力強(qiáng)的人員，并聘請(qǐng)外部安全專家，充實(shí)安全管理隊(duì)伍。（表2）

3.5 施工便道及場地? 由于本工程上跨煙威高速，橋梁拆除時(shí)需在南北兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)廢料中轉(zhuǎn)場地，用于堆放拆除下來的梁板，橋面鋪裝及破碎后的護(hù)欄混凝土在廢料中轉(zhuǎn)場地裝車運(yùn)至政府指定場地。吊桿橫梁由于重量較大，轉(zhuǎn)運(yùn)困難，拆除后在現(xiàn)場規(guī)整堆放。

開工前，挖掘機(jī)、裝載機(jī)、壓路機(jī)進(jìn)場，首先填筑橋頭北側(cè)施工便道，并對(duì)橋頭南側(cè)的原有施工便道進(jìn)行修整。同時(shí)分別在橋頭對(duì)應(yīng)位置的廢料中轉(zhuǎn)場地進(jìn)行整平壓實(shí)，滿足施工需求。

橋下及橋位投影兩側(cè)各10m范圍內(nèi)作為吊機(jī)等設(shè)備的作業(yè)區(qū)域，展開施工前利用壓路機(jī)碾壓密實(shí)，并做好排水，確保雨雪之后不積水。

橋梁北側(cè)的廢料中轉(zhuǎn)場地設(shè)置在橋頭左側(cè)的開闊地帶，堆放前將場地整平壓實(shí)。場地設(shè)置以不影響設(shè)備通行及廢料轉(zhuǎn)運(yùn)為宜。同時(shí)為保證施工機(jī)械機(jī)場及廢料的轉(zhuǎn)運(yùn)，需從橋頭北側(cè)路基段設(shè)置一條施工便道通至北側(cè)橋下。便道寬度不小于4.5m，坡度不宜大于8%。

橋梁南側(cè)的廢料中轉(zhuǎn)場地設(shè)置在橋頭右側(cè)的開闊地帶，堆放前將場地整平壓實(shí)。同時(shí)對(duì)原有施工便道進(jìn)行拓寬修整，滿足設(shè)備進(jìn)場及廢料轉(zhuǎn)運(yùn)需求。

橋梁施工用電從跨線橋北側(cè)的永久變壓器接入。

4? 工程難點(diǎn)及采取的措施

4.1 施工難點(diǎn)? ①由于本橋各吊桿橫梁彼此獨(dú)立，整橋順橋向穩(wěn)定性差，拆除橋板時(shí)吊桿橫梁存在翻轉(zhuǎn)趨勢(shì)，通過橋板可能對(duì)其他吊桿橫梁產(chǎn)生推動(dòng)，存在造成橋面垮塌的隱患。尤其其中7#、8#、9#、10#、11#吊桿橫梁在高速公路上方，拆除梁板及吊桿橫梁時(shí)，橋下車輛通行存在安全隱患。

針對(duì)該翻轉(zhuǎn)趨勢(shì)，通過計(jì)算確定是否采取應(yīng)對(duì)措施。計(jì)算假定所有橋板之間的橫縱縫均全部切開，為完全簡支狀態(tài)，不考慮相互間的連接。

計(jì)劃一次從每孔吊裝拆除6塊橋板，即每側(cè)3塊。橋板的單塊最大重量為4t，當(dāng)?shù)鯒U橫梁存在翻轉(zhuǎn)趨勢(shì)時(shí)，吊桿橫梁對(duì)梁板的支反力作用在橋板頂端，此時(shí)支反力距離吊桿橫梁頂面中心的水平距離為0.27m，此時(shí)最大翻轉(zhuǎn)力矩為3.24t.m。吊桿橫梁自重107t，當(dāng)重心偏轉(zhuǎn)超過3cm時(shí)，吊桿橫梁自重即可平衡翻轉(zhuǎn)力矩。

同時(shí)實(shí)際梁板拆除過程中，梁板切縫滿足吊裝進(jìn)度要求即可，即當(dāng)班不能進(jìn)行吊裝的梁板接縫不進(jìn)行切除。未切除的梁板對(duì)吊桿橫梁的翻轉(zhuǎn)亦有一定的平衡作用。

綜上可知，每孔拆除6塊橋板時(shí)，橋梁自身即可平衡吊桿橫梁的翻轉(zhuǎn)趨勢(shì)，另外加設(shè)的水平限位裝置僅起輔助作用。

②單根吊桿的設(shè)計(jì)承載力為175t，成橋狀態(tài)下單根吊桿的受力為150t（含吊桿橫梁、橋面板、橋面鋪裝、防撞護(hù)欄等荷載），單根吊桿的富余承載力為25t。

橋梁拆除過程中，橋面需要上的荷載包括4臺(tái)空壓機(jī)及20套配套風(fēng)鎬（約重2t）、20名左右操作人員（約重1.6t）、2臺(tái)混凝土切割鋸及配套設(shè)施（約重1t）等，由于該部分荷載均為動(dòng)載，考慮2倍的沖擊系數(shù)，則拆除過程中單根吊桿增加的動(dòng)荷載為9.2t。同時(shí)該部分荷載頻繁對(duì)吊桿橫梁進(jìn)行沖擊，上錨點(diǎn)頻繁受力，易產(chǎn)生安全隱患。

為保證拆除過程中橋梁及施工設(shè)備、人員的安全，計(jì)劃對(duì)所有具備條件的吊桿橫梁均在下方利用螺旋焊管配合千斤頂進(jìn)行支頂，每根吊桿位置提供約100t的頂升力。

4.2 具體措施? 針對(duì)橋梁拆除過程中存在的諸多不利因素，我公司多次召集工程技術(shù)人員及實(shí)際操作人員到現(xiàn)場進(jìn)行踏勘，研討切實(shí)可行的施工方案，采取必要安全防范措施，來實(shí)施該工程。具體措施有如下：

①措施一：利用鋼管、扣件拼裝定型井字型框架，分別卡在吊桿橫梁的上頂面、下底面及中部，對(duì)相鄰的吊桿橫梁進(jìn)行限位，防止吊桿橫梁發(fā)生翻轉(zhuǎn)。每兩根吊桿橫梁之間分別設(shè)置左、右兩組限位框架（該框架在人行道板拆除后施加）[6]-[8]。

②措施二：對(duì)12#、13#吊桿橫梁利用螺旋焊管進(jìn)行支頂，每根吊桿橫梁梁端各設(shè)置2根Ф820螺旋焊管，支頂結(jié)構(gòu)從下到上依次為混凝土預(yù)制塊、樁帽、螺旋焊管、樁帽、雙肢I(xiàn)45a工字鋼（千斤頂）、填塞鋼板。拆除過程中隨著荷載的減少吊桿橫梁會(huì)抬高，千斤頂提前進(jìn)行預(yù)頂升，確保吊桿受力始終在75t左右。

③措施三：在7#、9#、11#吊桿橫梁下利用螺旋焊管進(jìn)行支頂，每根吊桿橫梁下設(shè)置8根Ф820螺旋焊管，螺旋焊管等間距布置。支頂結(jié)構(gòu)從下到上依次為基礎(chǔ)護(hù)坡和地面硬化、混凝土條形基礎(chǔ)（條形基礎(chǔ)寬度1.2m，高度1m，兩端設(shè)置圓弧）、螺旋焊管、樁帽、雙肢I(xiàn)45a工字鋼（千斤頂）、填塞鋼板。雙肢工字鋼順橋向放置，分別托住未進(jìn)行支頂?shù)?#、10#吊桿橫梁。兩根吊桿橫梁之間在工字鋼上放置橫橋15cm*15cm*6m方木，間距0.3cm，其上滿鋪竹膠板，并將竹膠板與方木用鋼釘釘牢固，確保不被橋下行車過程中的氣流吹落。防落架橫橋向每邊伸出橋外5m，并設(shè)置1.5m高的圍擋，確保拆除過程中掉落、飛濺的碎塊不對(duì)高速公路的通行造成影響。

拆除過程中隨著荷載的減少吊桿橫梁會(huì)抬高，千斤頂提前進(jìn)行預(yù)頂升，確保吊桿受力始終在75t左右。施工設(shè)備應(yīng)避開8#、10#吊桿橫梁對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行作業(yè)。

[圖4? 跨高速路吊桿橫梁支頂及防落架立面圖]

④措施四：拆除上跨高速路兩側(cè)的橋板時(shí)實(shí)行交通管制，關(guān)閉拆除側(cè)交通，并設(shè)置相應(yīng)的圍擋;每一側(cè)一孔內(nèi)兩邊對(duì)稱拆除，拆除6塊橋板后，開放該側(cè)交通進(jìn)行另外一側(cè)的施工。循環(huán)交替，直至橋板全部拆除完畢。

⑤措施五：懸掛施工標(biāo)志標(biāo)牌及燈光信號(hào)，在施工作業(yè)區(qū)兩側(cè)距離一定距離設(shè)置警示牌、震蕩標(biāo)線、限高門架，提醒過往車輛注意行車安全，及早減速行駛，按標(biāo)牌上提示線路通行[9]-[11]。

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