宋 佳 （合肥市市政設(shè)計(jì)研究總院有限公司，安徽 合肥 230041）

近年來(lái)，隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，市政路網(wǎng)逐漸完善。部分上跨高速公路橋梁存在寬度不足、設(shè)計(jì)荷載等級(jí)以及與市政路網(wǎng)不能吻合等問(wèn)題，需要拆除。高速公路上舊橋拆除是一項(xiàng)環(huán)境復(fù)雜、技術(shù)難度大、施工風(fēng)險(xiǎn)高的工程，必須確保橋梁拆除的安全、文明、經(jīng)濟(jì)[1]。因此，橋梁拆除方案的制訂應(yīng)結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并輔助一定的結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，為拆除過(guò)程的安全可靠提供技術(shù)支持。

1 工程概況

某高速公路跨線(xiàn)橋跨徑布置為20m+2m×25m+20m，橋梁全長(zhǎng)97.0m。于中央分隔帶落墩，整幅斷面寬12.0m=0.4m（防撞護(hù)欄）+11.2m（機(jī)動(dòng)車(chē)道）+0.4m（防撞護(hù)欄）。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁，梁高1.5m。下部結(jié)構(gòu)采用柱式橋墩、樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)采用樁接蓋梁輕型橋臺(tái)。

上部箱梁采用單箱雙室斷面，懸臂長(zhǎng)度2m，跨中頂板厚25cm，底板厚20cm，腹板厚40 cm，支點(diǎn)斷面頂板厚50 cm，底板厚40cm，中腹板厚80cm，邊腹板厚60cm。上部箱梁配置有頂、底板及腹板束。其中腹板束為6根16φS15.20，頂板束為 10 根 7φS15.20，底板束為12根9φS15.20。下部結(jié)構(gòu)2號(hào)橋墩為獨(dú)柱墩，柱徑1.8 m，樁徑1.5 m，1號(hào)、3號(hào)橋墩柱徑1.3 m，樁徑1.5 m，橋臺(tái)樁徑1.5 m。

圖1 橋梁立面圖

2 拆除方案及施工工藝

2.1 總體方案

橋梁拆除的總體原則：安全第一、施工有序、平衡對(duì)稱(chēng)、化整為零。

老橋拆除的總體方案：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)和橋梁結(jié)構(gòu)采用機(jī)械拆除方案，上部現(xiàn)澆部分采用機(jī)械停放地面進(jìn)行縱向破碎拆除；墩柱部分采用機(jī)械停放地面進(jìn)行就地拆除。獨(dú)柱墩拆除時(shí)為了保證橋梁的整體穩(wěn)定，拆除時(shí)要從兩側(cè)懸臂對(duì)稱(chēng)進(jìn)行破碎，先拆除兩側(cè)懸臂，再拆除邊腹板，之后拆除頂?shù)装澹詈笥猛诰驒C(jī)或裝載機(jī)將破碎后的混凝土裝車(chē)外運(yùn)。

為了保證拆除過(guò)程梁體的穩(wěn)定，防止意外發(fā)生傾塌，在進(jìn)行拆除前對(duì)單墩柱進(jìn)行穩(wěn)定性加固。加固采用直徑600mm鋼管樁支撐。

2.2 施工工藝

2.2.1 橋上橋下各種設(shè)施拆除

橋上橋下各種管道、管線(xiàn)、電纜分屬不同的產(chǎn)權(quán)單位。各種管、線(xiàn)在拆橋前，聯(lián)系各產(chǎn)權(quán)單位改移處理，避免造成損失，然后拆除橋上的護(hù)欄、護(hù)欄上的支架、鋼管。

2.2.2 橋面混凝土鋪裝層鑿除

橋面混凝土鋪裝層厚15cm。橋面混凝土鋪裝層拆除全部在橋上進(jìn)行，不會(huì)影響橋下道路交通的正常運(yùn)行。在鑿除開(kāi)始前首先用鋼網(wǎng)（板）制成的防護(hù)屏障（長(zhǎng)5 m、高2 m）沿橋梁護(hù)欄將待拆除路段進(jìn)行封閉，避免施工中飛濺物砸到橋梁下方的車(chē)輛。

采用挖掘機(jī)（液壓錘）鑿除橋面的混凝土鋪裝層，將鑿除的混凝土清理干凈，運(yùn)至棄土場(chǎng)。根據(jù)施工高度和橋梁結(jié)構(gòu)，比照以往的施工經(jīng)驗(yàn)，采用液壓錘破碎拆除可以達(dá)到高效安全拆除。

2.2.3 上跨橋箱梁機(jī)械拆除

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和箱梁結(jié)構(gòu)，用液壓錘對(duì)箱梁兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱(chēng)拆除，變“板”為“梁”的拆除方法，先拆除兩側(cè)翼板，再拆除邊腹板及頂?shù)装?，最后拆除中腹板。?dāng)一跨梁板拆除后，再施工另外一跨，直至結(jié)束。鑿除起點(diǎn)、終點(diǎn)分別距離墩柱外緣50cm。

每跨拆除前，應(yīng)進(jìn)行防護(hù)搭設(shè)和緩沖墊層的鋪設(shè)。同時(shí)將梁的端頭的預(yù)應(yīng)力錨具破壞，將連接錨具鋼絲用氣割割斷釋放預(yù)應(yīng)力。防護(hù)屏障采用雙排鋼管架搭設(shè)，外立面覆蓋密目鋼絲網(wǎng)，平面呈U型防護(hù)，橫橋向每邊比梁寬1 m，梁兩側(cè)縱向高出橋面2 m。

2.2.4 墩柱拆除

①墩柱采用液壓振錘拆除。

②蓋梁先拆除墩柱以外部分，然后拆除墩柱中間部分。

③拆除工作只需至現(xiàn)狀地面標(biāo)高。

2.2.5 破碎后的混凝土清運(yùn)

用挖機(jī)或裝載機(jī)將破碎出的混凝土塊裝車(chē)運(yùn)至指定的棄土場(chǎng)。

3 拆除工序

高速公路的保通是橋梁拆除過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。上跨橋拆除作業(yè)遵循半幅封閉施工、半幅雙向通行的交通組織方式。首先封閉半幅交通，待該半幅梁體拆除完成后，恢復(fù)交通，轉(zhuǎn)移到另外半幅施工。根據(jù)這一思路，橋梁拆除工序如圖2。

4 結(jié)構(gòu)建模及驗(yàn)算

圖2 拆除工序

由于老橋?yàn)樗目邕B續(xù)結(jié)構(gòu)，拆除第二跨后，第一跨變成簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，第三、第四跨成為兩跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，故需對(duì)剩余結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，并根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，合理設(shè)置剩余結(jié)構(gòu)的支撐體系。

4.1 結(jié)構(gòu)建模

橋梁結(jié)構(gòu)整體計(jì)算采用有限元軟件《橋梁博士V3.6》進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，建模要點(diǎn)：

①不考慮橋面鋪裝，僅計(jì)入護(hù)欄及箱梁自重；

②由于預(yù)應(yīng)力鋼筋切斷后，其作用效應(yīng)不明確，故將預(yù)應(yīng)力鋼筋折算為普通鋼筋帶入模型進(jìn)行計(jì)算；

③在3號(hào)墩25m跨徑方向增設(shè)臨時(shí)支撐。

圖3 結(jié)構(gòu)建模

4.2 驗(yàn)算結(jié)果

承載能力極限狀態(tài)下主梁彎矩及抗力包絡(luò)圖如圖4，由驗(yàn)算結(jié)果可知，設(shè)計(jì)的拆除方案安全可靠。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展，上跨高速公路橋拆除會(huì)越來(lái)越多地出現(xiàn)。橋梁拆除方案的制訂要綜合考慮高速公路的交通組織和橋梁結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)，確保施工過(guò)程的安全可靠。采用有限元軟件對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行模擬，為工程的有序開(kāi)展提供理論支持。

圖4 主梁彎矩及抗力包絡(luò)圖