鐘志斌

（廣州市交通工程質(zhì)量監(jiān)督站，廣東 廣州 511430）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，越來越多舊橋的通行功能不能滿足其所處位置的交通通行需求，因此許多橋梁都面臨著拆除重建的命運(yùn)［1］。橋梁拆除方法主要有整孔爆破拆除、液壓炮機(jī)逐孔直接破碎鑿除、分塊切割吊裝法。本文以廣州某大橋重建工程為例，因該橋址對環(huán)保文明施工要求高，通過方案比選，決定采用分塊切割吊裝法帶掛梁 T 型剛構(gòu)橋拆除總體方案，介紹架橋機(jī)分片吊離法主橋掛梁、T 構(gòu)箱梁拆除等施工關(guān)鍵技術(shù)在該橋拆除施工的應(yīng)用。

1 工程概況

某大橋重建工程，位于廣東省廣州市花都區(qū)炭步鎮(zhèn)境內(nèi)，是省道 S118 線跨越巴江河的跨河橋，該處原有一座建于 20 世紀(jì) 90 年代的舊橋，此次工程為拆除舊橋，在舊橋址處及舊橋上游重建一座分幅式新橋及引道，路線總體呈東北至西南走向。本次重建范圍路線總長 1.71 km，規(guī)劃紅線寬 60 m，為城市快速路。擬建橋梁分左、右兩幅，右幅橋位于舊橋上游（西面），左幅橋位于舊橋址處，橋梁長度 878.4 m（含耳墻長度）。右幅新建橋于 2021 年 1 月建成通車后，左幅舊橋開始拆除施工。

圖1 廣州某大橋舊橋

該大橋舊橋上部結(jié)構(gòu)，引橋采用 16 m 普通鋼筋混凝土簡支 T 梁，主橋長 52.5 m（25 m 預(yù)應(yīng)力半掛T梁+27.5 m T 構(gòu)箱梁）+80 m（27.5 m T 構(gòu)箱梁+25 m 預(yù)應(yīng)力全掛 T 梁+27.5 m T 構(gòu)箱梁）+52.5 m（25 m 預(yù)應(yīng)力半掛T 梁+27.5 m T 構(gòu)箱梁）=185 m。T 構(gòu)箱梁部分為預(yù)制吊裝懸拼結(jié)構(gòu)，箱梁橫斷面 1 #～9 # 梁段為雙箱單室，10 #、11 #（牛腿）梁段為單箱三室，其中 1 # 梁段與墩頂0 # 塊為濕接縫拼接，2 #～11 # 塊與前一段采用環(huán)氧樹脂膠拼接。下部結(jié)構(gòu)引橋?yàn)槿眨闹迨綐蚺_，主橋附墩為四柱式墩，主墩為空心墩，基礎(chǔ)為鉆孔灌注支承樁。炭步大橋 2015 年的檢測結(jié)果評定為三類橋，2016 年為四類橋。

2 拆除方案比選

基于該大橋跨越有通航要求的巴江河，周邊有高層住宅，對環(huán)保文明施工要求高，采用分塊切割吊裝法拆除施工。吊裝方案比選：①原設(shè)計(jì)采用浮吊分塊吊至運(yùn)輸船，再吊裝至陸地用汽車轉(zhuǎn)運(yùn)至破碎點(diǎn)。該方法安全，但舊橋水中主墩位于河道淺灘處，無法駛?cè)敫〉?；同時(shí)需長時(shí)間封閉通航河道，在作業(yè)區(qū)的上下游合適處還需建設(shè)臨時(shí)錨錠區(qū)供過往船只的臨時(shí)拋錨，規(guī)模大，影響范圍廣且施工準(zhǔn)備周期較長。②桅桿吊拆除+陸地汽車轉(zhuǎn)運(yùn)至指定破碎點(diǎn)，在舊橋主墩處設(shè)置可 360°旋轉(zhuǎn)的桅桿吊，通過旋轉(zhuǎn)的桅桿吊分節(jié)段直接吊至陸地的汽車上再轉(zhuǎn)運(yùn)至破碎點(diǎn)，這種方法簡便快捷，前期工作量小，時(shí)間短，對通航影響小，但安全風(fēng)險(xiǎn)大。③梁式架橋機(jī)+陸地汽車轉(zhuǎn)運(yùn)對指定破碎點(diǎn)，利用架橋機(jī)天車把切割件吊至陸地汽車上在轉(zhuǎn)運(yùn)，該方法的特點(diǎn)是簡便快捷，前期做準(zhǔn)備的工作量小、時(shí)間短，對河道通航影響小，相對安全。在對比以上 3 種吊裝方案后，決定選取第 3 種作為此次舊橋拆除的方案。

3 拆除總體方案

首先進(jìn)行交通疏導(dǎo)封閉舊橋交通，完成所有管線的遷改后，并取得當(dāng)?shù)卣⒐饭芾聿块T、交通管理部門及航道、海事等水運(yùn)部門的許可后，方可進(jìn)行舊橋的拆除工作。先主橋掛梁拆除，后主橋 T 構(gòu)箱梁及引橋拆除［2］。先主橋后引橋，先利用引橋作為運(yùn)輸通道，把主橋三孔掛梁拆除后，主橋與引橋已完全分離，此時(shí)主橋、引橋可同時(shí)進(jìn)行拆除作業(yè)。

主橋拆除順序：主橋防撞護(hù)欄→中跨掛梁→邊跨掛梁→主橋 T 構(gòu)箱梁對稱分節(jié)段逐步拆除（11 #～1 # 塊）→主墩拆除（含 0 # 塊）→主墩承臺拆除→北岸水中主墩樁基（14 #）拆除→場地清理→硬化清掃河床。

引橋拆除順序：總體從主橋向兩端橋臺方向，即：13 # 孔→1 # 孔，17 #→29 # 孔。單孔順序：跨中填筑長條狀土堆→清理橋面→封閉交通→液壓炮機(jī)就位→2臺炮擊于跨中對稱從外側(cè)向結(jié)構(gòu)中心線方向以整跨范圍內(nèi)破碎上部結(jié)構(gòu)直至全部破碎拆除→蓋梁就地破碎→橋臺就地鑿除→場地清理。

4 主橋掛梁（預(yù)制 T 梁）拆除

主橋掛梁（預(yù)制 T 梁），采用架橋機(jī)分片吊離法，先中跨掛梁，后邊跨掛梁。拆除順序：舊橋靠引橋側(cè) T 構(gòu)牛腿（懸拼 11 # 塊）下臨時(shí)支撐墩施工→架橋機(jī)拼裝并檢驗(yàn)及試吊等→主橋跨中掛梁拆除→架橋機(jī)移至邊跨→邊跨掛梁拆除→靠附墩側(cè)離附墩 10 m 處臨時(shí)墩（抗傾覆）施工→架橋機(jī)移位至臨時(shí)墩與主墩間→邊跨掛梁拆除。

4.1 牛腿下臨時(shí)支撐墩施工

為了保證舊橋掛梁拆除過程中主墩受力平衡，掛梁吊裝前在舊橋附墩側(cè)主橋懸拼 T 構(gòu)牛腿下設(shè)置臨時(shí)支撐以抵消跨中掛梁吊離后對主墩向附墩側(cè)所產(chǎn)生的偏載，臨時(shí)支撐布置如圖 2 所示。北岸掛梁拆除的臨時(shí)支撐墩（14 # 墩）位于河漫灘，采用鋼管樁基礎(chǔ)，河灘施工鋼管樁處高程為：6.53 m，約有近 1.5 m 淤泥，下為砂層，與橋梁勘察鉆孔 14-H 相對應(yīng)。采用 6 根φ800 -8 mm 鋼管樁，經(jīng)計(jì)算復(fù)核，北岸臨時(shí)支撐墩管樁需打入 2～3 層，高程-10.12 m 處時(shí)，方能滿足支撐要求。南岸臨時(shí)支撐墩根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)規(guī)格：2.0 m（寬）×3.0 m（長）×0.8 m（厚），每個(gè)基礎(chǔ)上設(shè)置 2 根φ800-8 mm 鋼管，在基坑開挖后需進(jìn)行承載力測試，否則應(yīng)進(jìn)行換填或基礎(chǔ)再擴(kuò)大處理，使之滿足承載力要求。

圖2 掛梁拆除臨時(shí)支撐墩設(shè)置圖

4.2 中跨掛梁拆除

在橋面上準(zhǔn)確地量測出原有預(yù)制掛梁濕接縫位置，鑿除部份橋面鋪裝露出濕接縫進(jìn)行驗(yàn)證，然后用紅色油漆標(biāo)示出分塊切割線、吊裝孔、捆綁孔位置，再用電動抽芯機(jī)鉆孔，吊裝孔徑D=250 mm（在距 T 梁端頭約 1.2～1.5 m 處），捆綁孔徑D=150 mm（在距 T 梁端頭約 2.0 m 處）。

鑿除伸縮縫處橋面鋪裝，解除橋面分聯(lián)間伸縮縫的連接后，用鏈鋸把所有 T 梁橫隔板進(jìn)行切割，然后依劃線用碟鋸從濕接縫中心線處切割分離 T 梁，從兩側(cè)向中間逐片對稱分離，架橋機(jī)逐片吊離 T 梁，并通過運(yùn)梁專車運(yùn)到指定地點(diǎn)直至跨中 T 構(gòu)全部拆除，如圖 3 所示的秩序 1→2→3→…→9，從兩側(cè)向中間逐片吊離，切割分離一片，吊裝運(yùn)離一片。

圖3 掛梁拆除吊裝順序

4.3 邊跨掛梁及臨時(shí)支撐拆除

平移架橋機(jī)至附墩與主跨 T 構(gòu)間，參照中跨掛梁的拆除步驟逐片拆除邊跨掛梁。完成主橋所有掛梁的拆除后，再平移架橋機(jī)并使中支腿位于主墩正上方，前、后支腿位于中支腿兩側(cè)，采用手拉葫蘆把架橋機(jī)與T 構(gòu)箱梁進(jìn)行臨時(shí)錨固。架橋機(jī)錨固于主墩后，即可拆除牛腿下臨時(shí)支撐，用千斤頂稍向上頂起掛梁牛腿下雙拼工字鋼，抽出雙拼工字鋼橫梁與鋼管法蘭間型鋼墊，汽車吊吊運(yùn)出鋼管上雙拼工字鋼橫梁，再吊運(yùn)鋼管立桿完成牛腿下臨時(shí)支撐墩拆除。

5 T 構(gòu)箱梁拆除

5.1 拆除施工順序

拆除施工思路為先把T構(gòu)箱梁順橋向分為兩部份，然后再按施工的反序、對稱逐塊切割，逐塊吊離，11 # 塊→10 # 塊→…1 # 塊，為了節(jié)省架橋機(jī)橫向移動次數(shù)，T 構(gòu)拆除吊離采用之字形分塊吊離法，如圖 4 所示。

圖4 T 構(gòu)箱梁拆除吊離順序及吊裝孔位布置圖（單位：cm）

平移架橋機(jī)使后支腿支于臨時(shí)墩上，后支腿與臨時(shí)墩進(jìn)行錨固后即可進(jìn)行 T 構(gòu)箱梁的切割、吊裝拆除工作，如圖 5 所示。單塊拆除工序順序：平移架橋機(jī)至主橋且中支腿位于主墩正上方后與 T 構(gòu)箱梁臨時(shí)錨固→拆除 T 構(gòu)牛腿下臨時(shí)支撐→施工 T 構(gòu)拆除臨時(shí)支撐墩→再向附墩側(cè)平移架橋機(jī)使后支腿支于臨時(shí)支撐墩上并錨固→T 構(gòu)橋面放樣并標(biāo)示（縱向分部線、橫向分塊線、吊裝孔等）→鉆吊裝孔→吊具安裝并預(yù)緊→縱向切割分部→橫向切割分塊（航道警戒）→起吊臨河側(cè)切割塊至高出橋面→吊裝塊 90°轉(zhuǎn)體→平移臨河側(cè)吊裝塊至主墩處→縱、橫向切割附墩側(cè)吊裝塊→起吊附墩側(cè)吊裝塊→運(yùn)輸車就位（吊裝塊正下方）→下放吊裝塊到運(yùn)輸車并運(yùn)離至破碎地→臨河側(cè)吊裝塊平移過架橋機(jī)中支腿至運(yùn)輸車上空→下放吊裝塊到運(yùn)輸車并運(yùn)離至破碎地→橫橋向移動架橋機(jī)至下個(gè)吊裝塊上空位置→第二吊裝塊切割（如此循環(huán)直至拆除 1 # 塊）。

圖5 T 構(gòu)箱梁拆除及臨時(shí)支撐墩圖

5.2 臨時(shí)支撐墩設(shè)置及抗拔力驗(yàn)算

在離 11 # 塊牛腿最外端 10.0 m 處靠附墩側(cè)用振動錘打入兩排共 6 根φ800-8mm 鋼管，作為 T 構(gòu)箱梁拆除時(shí)架橋機(jī)可直接裝車或垂直卸落于地面時(shí)架橋機(jī)支腿的臨時(shí)支撐。架橋機(jī)防傾覆驗(yàn)算，臨河側(cè)吊裝塊相對于中支腿最大彎矩為 11 # 塊，重量W=478.0 kN，與中支腿距離L=27.5 m，則彎矩M=W×L=13 145.0 kN·m。臨時(shí)支撐墩距中支腿距離L邊=27.5 m+10.0 m=37.5 m，保證架橋機(jī)不向臨河側(cè)傾覆的臨時(shí)支撐墩的抗撥阻力F≥M÷L邊=13 145.0 kN·m÷37.5 m=350.5 kN。

南北岸臨時(shí)支撐墩抗撥力驗(yàn)算，依照巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)參照圖，只計(jì)算管樁周的摩擦阻力，即單樁容許承載力P=1/2（Ulτp），經(jīng)計(jì)算復(fù)核臨時(shí)支撐墩兩根雙置鋼管樁打入地面以下 10.0 m 滿足抗拔力要求。

5.3 吊裝孔布置及鉆取

用紅色噴漆標(biāo)示出縱向切割線及橫橋向分塊切割線、吊裝孔位（見圖 4），然后用移動式抽芯機(jī)按標(biāo)示的吊裝孔位在 T 構(gòu)箱梁橋面板上鉆出吊裝孔。吊裝孔布設(shè)于箱室內(nèi)腹板倒角處，孔徑以能順利穿過吊裝鋼絲繩（11# 節(jié)段）或精軋螺紋鋼（10#～1# 節(jié)段）為原則，穿鋼絲繩孔徑D=200～250 mm，穿精軋螺紋鋼孔徑D=45～55 mm，離端頭約 30～50 cm。其中 11 # 塊為兜底吊，在橫向分塊縫處鉆取兩個(gè)吊裝孔，鋼絲繩從吊裝孔向下依序穿過箱梁底板后從牛腿端返上頂板，兩端穿入架橋機(jī)吊裝扁擔(dān)梁上。10 #～1 # 塊采用專用吊具，每側(cè) 2 個(gè)吊裝孔，每個(gè)吊裝塊 4 個(gè)孔。

5.4 吊裝塊切割、吊運(yùn)

移動架橋機(jī)天車至吊裝塊正上方，用鋼絲繩或?qū)Ｓ玫蹙甙研枰跹b的塊段與天車吊勾連接，起動天車起吊升降電機(jī)，使起吊鋼絲繩拉直并承受一定吊裝重力后，使需切割分離的塊段進(jìn)行捆綁預(yù)緊，再進(jìn)行切割。用蝶鋸縱向把箱梁分節(jié)段切割成兩個(gè)半幅，再橫橋向使用鏈鋸切割需吊裝的塊段，縱向分幅切割線稍向前（墩中心方向）超過橫向分塊線以確保橫向切割時(shí)塊段能分離，橫向切割時(shí)要緩慢，以減少分離時(shí)的抖動，作業(yè)人員必須站于不分離側(cè)。為保證架橋機(jī)不向臨河側(cè)傾覆，先行切割臨河側(cè)箱梁且需等臨河側(cè)吊裝塊起吊移動至架橋機(jī)主支腿與臨河側(cè)支腿間后，方可開始切割背河側(cè)（附墩側(cè)）吊裝塊。臨河側(cè)橫向切割完成，節(jié)段完全分離后，緩慢起動垂直升降吊裝電機(jī)，提升已分離的節(jié)段，起動臨河側(cè)天車平移電機(jī)，使吊裝節(jié)段緩慢地向墩中心平移到墩中心附近（離墩中心線約 5 m）后，下放塊段至運(yùn)輸車上，運(yùn)輸車駛離吊裝現(xiàn)場至破碎點(diǎn)。

6 墩承臺及水中樁基拆除

主橋主墩、承臺采用炮機(jī)從上向下直接鑿除的方法，南岸主墩、承臺位于河岸邊的陸地上，直接使用炮機(jī)從上向上直接鑿除后，再清理碎塊運(yùn)至指定堆放點(diǎn)。北岸主墩、承臺位于河道內(nèi)，需先修筑一條便道與水中承臺相接，供炮機(jī)行駛至墩身處，然后采用炮機(jī)從上向下直接鑿除主墩。施工鋼板樁圍堰，炮機(jī)鑿除承臺，清理圍堰內(nèi)淤泥，切割樁基［3］。

7 結(jié)語

本文根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際，通過方案比選，確定采用架橋機(jī)分塊切割吊裝法拆除方案，并系統(tǒng)闡述掛梁、T 構(gòu)箱梁拆除工序流程及重點(diǎn)、難點(diǎn)。該大橋舊橋拆除施工已于 2021 年 4 月順利實(shí)施完成，驗(yàn)證了本 T 型剛構(gòu)橋拆除施工方案安全、經(jīng)濟(jì)、可行。采用架橋機(jī)分片吊離法拆除主橋掛梁、T 構(gòu)箱梁施工關(guān)鍵技術(shù)，對環(huán)保文明施工要求高的跨河公路橋梁拆除施工具有一定參考意義。Q