許航宇

（河北省交通建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，河北石家莊 050000）

1 工程概況

某橋梁工程為特大橋，主橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，單幅橋面和梁底的寬度分別為12.5m和7.5m，懸臂節(jié)段共計(jì)11個(gè)。箱梁曾通過鋼板粘貼的方式加固，底板外側(cè)粘貼碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)，體外施加預(yù)應(yīng)力。由于該橋修建年代過于久遠(yuǎn)，雖然加固但并未使病害問題得以消除，隨著病害問題的持續(xù)發(fā)展，該橋已經(jīng)成為危橋。經(jīng)過研究后，決定對該橋上部結(jié)構(gòu)拆除重建，保留下部結(jié)構(gòu)。本文重點(diǎn)對箱梁橋拆除施工關(guān)鍵技術(shù)展開分析。

2 箱梁橋拆除施工關(guān)鍵技術(shù)探析

2.1 拆除施工方案

箱梁橋拆除過程中，拆除順序非常重要，需結(jié)合該橋的實(shí)際特點(diǎn)。經(jīng)過認(rèn)真研究后，制定出如下拆除方案：先橋梁的部分恒荷載拆除，依次為“瀝青混凝土路面、橋面混凝土鋪裝層、橋梁護(hù)欄以及翼緣板”等。先將恒荷載進(jìn)行拆除，能夠使橋梁本身的自重減輕，隨后通過固結(jié)的方法將“0#塊與橋梁墩柱”連接起來，并在邊跨位置處搭設(shè)支撐，將之前所施加的體外預(yù)應(yīng)力解除，以靜力切割的技術(shù)方法，分節(jié)段拆除“主跨與邊跨”的箱梁，從跨中合龍段向0#塊起拆，最后將0#拆除[1]。采用掛籃線切法拆除箱梁，為確保橋下船只的通航安全，吊裝主跨時(shí)封閉航道，拆除邊跨時(shí)，于橋下設(shè)置安全通道，以此確保車輛及行人能夠安全通行。拆除的混凝土碎塊則統(tǒng)一運(yùn)至指定的地點(diǎn)堆放。

2.2 拆除施工關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1 搭設(shè)支撐系統(tǒng)

本工程中，邊跨支撐系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：鋼管柱、擴(kuò)大基礎(chǔ)、封口鋼板、加勁板以及木楔（高度可調(diào)）。其中鋼管柱選用的是無縫鋼管，尺寸為直徑530mm、壁厚10mm，支撐系統(tǒng)搭設(shè)完畢后，需要預(yù)壓，該工序必須在跨中打開前完成，預(yù)壓后在支架上安裝沉降儀對支架狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施，設(shè)置防排水通道[2]。支撐系統(tǒng)正式使用前，要全面檢查驗(yàn)收，在確認(rèn)合格后方可投入使用。

2.2.2 拆除橋面附屬設(shè)施

采用挖掘機(jī)將橋面瀝青混凝土鋪裝層全部刨除，廢料通過自卸式車輛運(yùn)到指定地點(diǎn)堆放。橋面上的伸縮縫等附屬設(shè)施，可采用人工鑿除的施工方法，盡可能確保從原連接部位進(jìn)行拆開，一些無法拆下的鋼筋，則用氣焊割除。當(dāng)所有附屬設(shè)施全部拆除后，半幅橋面的荷載減輕了120t左右。

2.2.3 翼緣板拆除

先將翼緣板橫向切斷，隨后用汽車吊吊住翼緣板的兩端，使鋼絲繩受力，通過切割設(shè)備，沿縱向?qū)⒁砭壈鍙臉蝮w中分離出來，切割下來的翼緣板直接吊裝至運(yùn)輸車上，轉(zhuǎn)移到橋下破碎處理。拆除翼緣板時(shí)，按照從跨中向兩側(cè)的順序，拆除翼緣板后，半幅橋面減輕荷載150t左右[3]。

2.2.4 體外預(yù)應(yīng)力解除

本工程中的箱梁橋之前通過體外預(yù)應(yīng)力的方法加固，在拆除前，要先將體外預(yù)應(yīng)力解除，使預(yù)應(yīng)力在中跨合龍段打開前全部釋放，解除時(shí)，按照先邊跨后主跨的順序施工。具體做法如下：

（1）解除邊跨預(yù)應(yīng)力索時(shí)，先對切割點(diǎn)合理確定，按照從橋梁縱軸線向兩側(cè)的原則，對體外預(yù)應(yīng)力索編號；將防蹦鋼箍安裝在箱梁內(nèi)轉(zhuǎn)向梁中間的體外預(yù)應(yīng)力索上，這樣有效避免切斷鋼絞線時(shí)大幅度反彈的情況發(fā)生；在體外預(yù)應(yīng)力索切割點(diǎn)附近，可采用加密的方法布設(shè)鋼箍，通過膨脹螺栓與箱梁連接，確保鋼箍牢靠穩(wěn)定。

（2）中跨體外預(yù)應(yīng)力索的解除方法與邊跨基本相同，在此不進(jìn)行贅述。實(shí)際操作中，要采取有效的措施保證作業(yè)安全，避免因操作不當(dāng)或是保護(hù)措施不到位引發(fā)安全事故。

2.2.5 固結(jié)0#塊

在箱梁橋拆除時(shí)，必須使整體結(jié)構(gòu)始終保持穩(wěn)定，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，要對墩梁臨時(shí)固結(jié)，由此能夠確保橋梁結(jié)構(gòu)在力學(xué)上的抗轉(zhuǎn)動(dòng)能力高于任意箱梁節(jié)段重力對墩柱頂端產(chǎn)生的彎矩。因箱梁橋的下部結(jié)構(gòu)需要保留，所以拆除過程中，應(yīng)盡可能減少不平衡彎矩的產(chǎn)生，避免對下部結(jié)構(gòu)造成影響。

2.2.6 橋面試吊

本次橋梁拆除施工，選用的橋面吊機(jī)為專利產(chǎn)品，是針對變截面箱梁拆除研發(fā)，具體自行走能力[4]。正式吊裝橋面前，要先試吊，借此測試吊機(jī)支撐架的承載力，看各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是否與橋面拆除施工要求相符。

2.2.7 中跨合龍段打開與拆除

（1）箱梁橋拆除過程中，安全控制的重點(diǎn)環(huán)節(jié)為中跨合龍段打開，可將合龍段的切斷斷面布設(shè)在距離中跨中心線50cm的位置處，用液壓鏈?zhǔn)角懈顧C(jī)將箱梁從中心一分為二，同步切割。

（2）在切割開始前，要用橋面吊機(jī)將合龍段吊住，安裝防沖擊挑梁，并在其前端設(shè)置承載力達(dá)到100t以上的千斤頂，借助千斤頂防止箱梁拆除階段突然下沉，當(dāng)箱梁切斷后，千斤頂回油，能夠使懸臂錯(cuò)動(dòng)[5]。

（3）在對箱梁中跨拆除的過程中，必須在每個(gè)節(jié)段上都設(shè)置挑梁。為給切割塊下放提供有利條件，可將首節(jié)箱梁的斷面切割成八字形，同時(shí)在頂板上切通槽，寬度控制在15cm左右。切割下來的箱梁節(jié)段下放至運(yùn)輸船，運(yùn)至碼頭破碎。

2.2.8 邊跨拆除

（1）解除邊跨是箱梁橋邊跨拆除中較為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，與邊跨拆除的安全性密切相關(guān)。為給切割創(chuàng)造便利條件，并提高拆除的安全性，從邊跨墩頂中心1.2m左右位置處切割，以此來解除邊跨。操作前，要復(fù)查支撐系統(tǒng)，并在解除過程中觀測支撐系統(tǒng)，看狀況有無變化，若是出現(xiàn)異常，則必須立即停止施工。

（2）當(dāng)邊跨解除完畢后，便可對箱梁分節(jié)段、分塊吊裝拆除，可按切割順序?qū)ο淞嚎v向節(jié)段依次編號，切割線要避開原節(jié)段線50cm左右，這樣能夠有效避開錨頭。橫向節(jié)段可以分為若干塊，按次序逐一切除，0#箱梁分為26塊，每塊的重量不超過10t，先將外側(cè)的接縫段拆除，然后再拆除翼緣板、頂板和腹板，最后分塊拆除橫隔板及底板[6]。

2.3 拆除施工控制

在箱梁橋拆除施工中，要采取有效的控制方法，確保拆除工作順利完成，避免安全事故的發(fā)生?？梢圆捎玫目刂品椒ㄓ幸韵聨追N：糾偏終點(diǎn)控制法、自適應(yīng)控制法等。

2.3.1 糾偏終點(diǎn)控制

該方法是在箱梁橋拆除過程中，跟蹤控制引起主梁線形偏差的因素，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾正，確保線形始終處于理想狀態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，該方法存在工作量大的缺陷，并且某些特殊情況會(huì)影響控制效果[7]。

2.3.2 自適應(yīng)控制法

該方法是對箱梁拆除施工中的標(biāo)高及內(nèi)力的實(shí)測值與設(shè)計(jì)值對比，找出產(chǎn)生偏差的主要原因，據(jù)此對參數(shù)加以修正，實(shí)現(xiàn)雙控的目標(biāo)。設(shè)計(jì)參數(shù)識別是該方法的核心，借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)修正引起偏差的參數(shù)，便可達(dá)到理想的控制效果。從本質(zhì)上看，拆橋和建橋雖然都是施工過程，但方法卻存在較大的差別，所以監(jiān)控方法也不相同。拆除箱梁橋時(shí)，切割的受力狀況非常復(fù)雜，故此自適應(yīng)控制更加適宜，可將該方法作為箱梁橋拆除施工的主要控制方法。當(dāng)控制方法確定之后，要對具體的控制內(nèi)容加以明確，包括變形控制、應(yīng)力控制、穩(wěn)定控制、安全控制等[8]。

2.4 拆除過程監(jiān)測

在箱梁橋拆除過程中，為避免安全事故的發(fā)生，要做好結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測，通過監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)，調(diào)整作業(yè)方法，使結(jié)構(gòu)內(nèi)力及線形始終處于可控范圍內(nèi)[9]。具體的監(jiān)測方法如下：分析箱梁橋拆除全過程的敏感性，給出結(jié)構(gòu)內(nèi)力及線形的最大容許值，控制敏感性參數(shù)，使箱梁拆除安全、有序完成[10]。

2.4.1 變形監(jiān)測

變形監(jiān)測是箱梁橋拆除施工中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，主要包括吊裝系統(tǒng)、箱梁結(jié)構(gòu)、橋墩及鄰跨箱梁等。具體的監(jiān)測方法及要點(diǎn)如下：

（1）箱梁切割后，需要使用吊裝系統(tǒng)將其下放到地面指定位置，在作業(yè)時(shí)，要加強(qiáng)對吊裝系統(tǒng)的變形監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)變形問題必須及時(shí)處理，以免誘發(fā)安全事故?？蓪⒈O(jiān)測的重點(diǎn)放在如下方面：牛腿、錨板、軸銷和擠壓套的錨固可靠性，全面檢查鋼結(jié)構(gòu)的焊縫，看有無開焊的現(xiàn)象，檢查受壓支點(diǎn)的局部承壓狀況，監(jiān)測貝雷梁、型鋼等受壓支撐系統(tǒng)的變形情況等。

（2）切割及下放箱梁時(shí)，要做好箱梁的變形監(jiān)測，在適宜的位置處布設(shè)位移監(jiān)測點(diǎn)和應(yīng)變監(jiān)測點(diǎn)。切割正式開始前和箱梁切割后，要對混凝土做局部監(jiān)測，可將監(jiān)測的重點(diǎn)放在如下方面：支點(diǎn)處、吊點(diǎn)處、箱梁內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)處、原橋破損處等。利用弦振鋼筋計(jì)對各點(diǎn)的應(yīng)力加以測量。

（3）箱梁切割及下放時(shí)，需要由橋墩或是承臺來承受后錨力，故此要對相關(guān)的傳力構(gòu)件全面監(jiān)測，從而保證受壓支撐的安全性與可靠性。工程實(shí)踐表明，當(dāng)連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換時(shí)，會(huì)對鄰跨產(chǎn)生影響，雖然經(jīng)過計(jì)算確認(rèn)結(jié)構(gòu)安全，但在箱梁切割時(shí)，還要觀測鄰跨的位移情況，以免出現(xiàn)異常[11]。

2.4.2 同步監(jiān)測

（1）本工程中的箱梁橋縱橫坡比較大，采用的箱型結(jié)構(gòu)為窄底板、斜腹板，獨(dú)柱支撐，箱梁切割下放時(shí)，結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性會(huì)受到多方面因素的影響，由此導(dǎo)致體系轉(zhuǎn)換受力變得較為復(fù)雜。對此，要在箱梁切割作業(yè)前，做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，并加強(qiáng)切割下放過程的同步監(jiān)測，以此來確保安全性。切割箱梁前，千斤頂油缸應(yīng)伸出10cm以上，給首級下放預(yù)留出足夠的行程。同時(shí)，可以按照理論值的1.05倍，對荷載預(yù)提，調(diào)整好千斤頂?shù)挠蛪海S著切割對吊點(diǎn)的力不斷調(diào)整，千斤頂?shù)恼{(diào)整幅值控制在15%以內(nèi)，確保所有千斤頂?shù)挠蛪鹤兓?，若是發(fā)生異常狀況，則應(yīng)按照如下順序逐項(xiàng)檢查：先檢查切割斷面，看有無變形，再檢查吊裝系統(tǒng)，看內(nèi)力與變形是否正常，隨后核實(shí)預(yù)提力，檢查內(nèi)側(cè)與外側(cè)斷面切割速度，看是否同步，最后檢查千斤頂。

（2）當(dāng)箱梁從橋梁結(jié)構(gòu)中被切斷之后，受到以下因素的影響：縱橫坡、施工誤差等，會(huì)使下放遇到阻礙，從而增大各個(gè)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)，故此，要對箱梁同步分級，使剛體維持平動(dòng)，在此基礎(chǔ)上完成下放。首級是箱梁下放控制的重點(diǎn)，保證同步和防卡是需要解決的主要問題，空中下放，還要解決風(fēng)荷載的干擾問題，箱梁落地時(shí)，要解決沖擊碰撞問題。在首級下放時(shí)，要全面檢查與復(fù)核，確保徹底切斷鋼筋和預(yù)應(yīng)力，下放的箱梁與原結(jié)構(gòu)之間不存在耦合的現(xiàn)象，吊裝系統(tǒng)具備箱梁下放的條件。

（3）下放箱梁時(shí)，可以在兩側(cè)翼緣處布設(shè)觀測點(diǎn)，對同步性跟蹤控制。可將千斤頂?shù)囊粋€(gè)行程分成3～5級。每級控制在3.0～5.0cm左右，每3次，復(fù)核1次高程，確保同個(gè)斷面內(nèi)兩側(cè)控制點(diǎn)的高差不超過20mm，偏斜轉(zhuǎn)角不超過0.5°。當(dāng)發(fā)生異常狀況時(shí)，要先檢查各個(gè)梁段，看有無卡住，采用清除障礙、調(diào)整油壓的方法予以處理，當(dāng)達(dá)到平動(dòng)狀態(tài)后，下放下一級梁段。箱梁下放要保證平穩(wěn)落地，實(shí)際操作中，常常會(huì)出現(xiàn)箱梁卡住突然沖擊的情況，對此要處理地面，保證有效接觸面積足夠，并且地面不會(huì)因箱梁沖擊產(chǎn)生坍塌的現(xiàn)象?？梢圆扇∵m當(dāng)?shù)姆椒?，對箱梁下放位置處的地面加以處理，使地面滿足箱梁下放的要求。

3 結(jié)語

箱梁橋拆除是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，在拆除施工中，拆除順序非常重要。因此，結(jié)合該橋的特點(diǎn)，經(jīng)過研究后，制定切實(shí)可行的拆除方案，工人在作業(yè)過程中需根據(jù)方案開展拆除工作。比如，本案例工程中的箱梁橋之前通過體外預(yù)應(yīng)力的方法加固，在拆除前，要先將體外預(yù)應(yīng)力解除，使預(yù)應(yīng)力在中跨合龍段打開前全部釋放，解除時(shí)，按照先邊跨后主跨的順序施工。在箱梁橋拆除過程中，要做好結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測，通過監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)，調(diào)整作業(yè)方法，使結(jié)構(gòu)內(nèi)力及線形始終處于可控范圍內(nèi)。同時(shí)，要避免對橋梁下部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響，還要保證作業(yè)安全性，防止安全事故的發(fā)生。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，作業(yè)人員要掌握拆除施工關(guān)鍵技術(shù)，并在實(shí)際工程中合理運(yùn)用，使箱梁橋拆除工作能夠按質(zhì)、按量、順利完成。