鄭日華

（廣東冠粵路橋有限公司，廣東 廣州 511400）

1 工程概況

2 舊橋結構狀態(tài)

該橋于1994年5月開始建設，1996年4月通車。隨著交通量不斷增大，超載車輛不斷增多，舊橋在重車反復作用下全橋橋面磨損嚴重，出現(xiàn)較嚴重的脫皮露筋現(xiàn)象。全橋多處出現(xiàn)混凝土破損、開裂，大橋從橋面系、上部結構到下部結構等都存在不同程度的病害。大橋從通車至今進行過多次的檢測及維修加固。2011年3月對大橋進行了橋梁動、靜載試驗，經(jīng)檢測大橋被評定為四類橋梁。龍橋東江大橋自2011 年3 月24 日開始限行通車，于2011 年8 月和2012 年6 月分別對龍橋東江大橋主橋T構箱梁和引橋混凝土強度進行了專項檢測，主橋T 構箱梁混凝土強度推定值為15.4MPa（參考值），遠低于原設計強度C38（《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（附條文說明）》（JTJ 023—1985）的標準為C40）；引橋上部T 梁混凝土強度推定值為24.8MPa，遠低于原設計強度C38（《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（附條文說明）》中為C40）的標準，立柱與樁基交界面由于河水沖刷導致外包混凝土破損，部分鋼筋外露，可見大橋目前的總體技術狀況較差。舊橋的拆除作業(yè)存在的安全風險體現(xiàn)在如下幾方面。

2.1 混凝土構件強度較大幅度降低

舊橋的主要受力結構包括主橋箱梁、預制T梁，混凝土強度較原設計強度存在較大幅度的下降，降幅為34.7%～59.5%。

2.2 部分結構開裂、破損以及露筋

橋面連續(xù)體系在橫橋向、縱橋向存在不同程度的裂紋，且舊橋存在后期對橋面的加厚加鋪，增加了橋體結構的負荷。部分橫隔板連接鋼板脫離，部分梁端縱向擠壓痕跡明顯，樁柱連接處長期水毀，掉皮露筋，鋼筋籠呈現(xiàn)明顯的腐蝕病害，且部分樁體后期增加的外包混凝土呈現(xiàn)開裂錯位，錯位約為5mm。

2.3 原結構連接體系較簡單

梁板之間的橫隔板以及翼板連接均采用δ=14mm，尺寸為5cm×19cm 的鋼板連接，中空部分用水泥砂漿填充（其中每個橫隔板上下共4片鋼板，翼板縱橋向均分4 組，每組兩片鋼板焊接連接）。主橋除0#塊以外的塊段為預制拼裝，其中1#塊落于墩頂牛腿上，通過素混凝土濕接縫連接，其余塊段采用肋板預留的凹凸定位器隼接，接縫斷面涂刷環(huán)氧樹脂膠結，各個塊段拼接后對應張拉節(jié)段預應力鋼絲，預應力管道未見壓漿。

2.4 整體結構拆分后的不平衡受力

舊橋拆除為從整體平衡到受力逐步解除的過程，該過程中將會產(chǎn)生對未拆除結構體系的不平衡受力。舊橋結構經(jīng)歷河水沖刷侵蝕、車流增大、車輛超載的結構損傷體現(xiàn)為開裂、脫皮、鋼筋滲水侵蝕等病害，原結構受力性能已明顯下降。加之河道河砂盜采，河床下降，原樁基埋設段被暴露于河水中，通過河水沖刷及水生物侵蝕，樁徑已明顯變小（原設計150cm 樁徑，現(xiàn)在為120～140cm）。拆除過程吊裝及機具移動會導致下部結構偏壓，主要以兩柱式結構影響較大。

3 拆橋過程穩(wěn)定性分析

拆橋過程的穩(wěn)定性分析包括引橋和主橋部分，引橋部分主要為預制T梁吊拆以及機械制動對下部薄弱結構產(chǎn)生的影響。主橋部分主要為節(jié)段拆除后預應力鋼束放張以及不平衡吊裝對原有結構體系的影響，可分為2～11#塊、0～1#塊兩部分進行穩(wěn)定性分析。

3.1 引橋部分的穩(wěn)定分析

引橋上部結構部分為T形預制梁板，采用架橋機吊拆，利用運梁車將梁片轉運至炮除區(qū)。利用架橋機反向吊拆預制梁過程中，梁板在切除橫向連接后將會失去平衡。因此，梁板在完全切斷前需保證架橋機移機到位，且已經(jīng)施加了上提的預緊力，方可繼續(xù)將剩余橫向連接完全切斷，以防止梁體在不受限情況下失穩(wěn)。其中特別需要注意的是邊梁的吊裝，邊梁在設置吊點時需充分考慮起吊的平衡性，由于邊梁的兩側翼板為不等寬，且T梁加裝后期的鋪裝層后，重心向上移，吊裝時容易側翻，導致T 梁改變受力方向，造成梁體斷裂。

引橋下部結構部分主要以位于河道沖刷嚴重的高墩柱影響較大，由于原設計樁柱直徑相同，而樁頭受到長期的沖刷與侵蝕，現(xiàn)狀樁柱情況為柱徑大于樁徑約3～5cm，應力容易在該處集中。在上部梁板卸載過程中，需考慮吊拆順序的偏載影響以及龍門吊或運梁車的制動影響。尤其是設備的制動影響較為明顯，制動力過大加之長細的高墩柱易產(chǎn)生較大的撓度，會引起墩柱頂部的左右以及前后明顯晃動，樁柱接頭薄弱位置需要時刻觀察是否開裂，若存在開裂情況應及早采取措施和更改方案。

系統(tǒng)主頁,頁面由兩部分組成，一部分是一張歡迎圖和學校Logo,另一部分是展示該系統(tǒng)的所有功能，主要功能有活動報名、活動預約查看、活動簽到、學分申請查看、學分明細查看、退出等功能，如圖4所示。

3.2 主橋部分的穩(wěn)定分析

主橋上部結構為懸臂拼裝箱梁+掛梁結構，懸臂T構部分箱梁節(jié)段采用特制小型吊機配合載運船吊拆，掛梁采用浮吊直接吊拆。

3.2.1 吊拆過程的平衡穩(wěn)定

為保證主橋T構間的受力平衡，掛梁吊拆時應遵循“對稱、均衡”性拆除要求，每跨掛梁拆除偏差不大于1 條梁，陸上掛梁使用吊機吊拆，水中掛梁使用浮吊吊拆。由于掛梁位置有3 孔位于水中，1 孔位于岸上，吊裝拆除時會存在卸載梁片的數(shù)量差。因此，在吊裝時要控制好節(jié)奏，并設置好懸臂端水準觀測點，必要時可在墩身設置應變片觀測墩身撓度變形，以確保不產(chǎn)生過大的不平衡受力。

3.2.2 吊拆過程的約束力影響

主橋T 構2～11#節(jié)段拆除采用特制小型吊機拆除，0～1#節(jié)段拆除采用雙拼45工字鋼作為挑梁受力并配合浮吊拆除。主橋T構所有節(jié)段的拆除均為采用繩式切割分步驟環(huán)切，除0#節(jié)段以外，其他節(jié)段的切斷位置為接縫位置向吊裝的塊段平移10cm，避免繩切跑位切到未吊裝塊段的預應力鋼束。箱梁截面形式為單箱雙室，切割順序為先繩切中腹板段底板連同中腹板至頂板底，再整斷面將剩余底板及兩個邊腹板自下而上切完。整個過程為避免切斷時的下墜力，需讓吊具鋼絲繩提前設置預緊力，預緊力以卷揚機預緊時出現(xiàn)反彈即可。由于箱梁節(jié)段在逐漸切斷過程中，原結構剩余部位首先參與整個塊段的提拉力，在剩余部位出現(xiàn)裂縫時，吊具鋼絲繩轉換為主受力，由于剩余部位在開裂過程中受內(nèi)部鋼筋的應變限制，整個過程不會出現(xiàn)明顯的下墜力，為吊具以及拆除安全提供一定保障。

每個塊段在切斷后，對應的預應力鋼束被放張，由于原結構預應力管道未見壓漿，預應力鋼束的逐漸放張對目前的結構體系將會產(chǎn)生一定影響，其主要影響體現(xiàn)為后拆節(jié)段之間的緊束力減弱?？紤]原預應力鋼束在使用過程的預應力損耗以及原結構的平衡體系，預應力鋼束放張過程對剩余結構的影響不會很大。現(xiàn)場施工過程中也進行了實時監(jiān)控與觀察，并未發(fā)現(xiàn)明顯的節(jié)段間開裂現(xiàn)象，預應力鋼束的切斷放張對拆除施工安全未造成實質影響。

由于每束預應力鋼束是對T構大小樁號兩個塊段的約束，在預應力鋼束被切斷放張前，大小樁號的塊段必須已經(jīng)被吊具提緊，且對應的安全措施也均到位。

4 舊橋拆除過程的安全施工措施

基于上述舊橋存在的各項病害隱患以及拆除過程中的穩(wěn)定分析，在實施各階段拆除作業(yè)時，應采取對應有效的安全施工措施，以確保拆除工作安全順利進行，現(xiàn)將主要控制的安全施工措施歸納為以下3點。

4.1 對原結構體系進行拆除前監(jiān)控測量

拆除前的監(jiān)控測量方式包括數(shù)據(jù)測量和日常觀察，數(shù)據(jù)測量針對的是施工中難以察覺到變化的結構部位，需要使用測量儀器進行精確測量，對采集的數(shù)據(jù)進行對比，以反映觀測的結構部位是否存在過大的彈性變形或塑性變形；日常觀察則針對的是結構物的外觀表象，主要是施工過程中未能注意的一些關聯(lián)部位的變化，憑借視覺感官對結構物在拆除過程中的實時觀察，也作為數(shù)據(jù)測量監(jiān)控的一種補充形式。

以上兩種監(jiān)控測量方式在原結構體系進行拆除前，均需對關鍵控制的觀測部位或斷面做好觀測標識。例如引橋拆除時在下構薄弱的位置做好裂縫寬度標識以及原狀照片記錄、主橋各節(jié)段的平面位置及高程觀測等。施工過程中的觀測數(shù)據(jù)采集將對整個拆除施工提供有力的保障，以及驗證拆除方案和施工管理的可靠性和有效性，因此，觀測數(shù)據(jù)的處理和總結將對后期同類工程的施工方案提供有效支持。

4.2 進行原結構體系拆除前的受力分析

方案制定過程中除考慮拆除吊裝等操作性受力外，還應熟悉原結構受力體系。尤其是主橋T構的預應力鋼束受力體系以及預應力管道的布設位置，在制定拆橋吊機的后錨鉆孔布設方案時，需考慮是否與預應力管道存在沖突。由于舊橋T構塊段之間的連接受力方式為“環(huán)氧樹脂黏接+預應力鋼束拉緊力”，部分的預應力鋼束（頂板束）若放張后將對該塊段的拉緊力有較大幅度的降低。而在切除當前塊段之前，橋面吊機需在后一塊段頂面進行鉆孔錨固。因此，后錨鉆孔位置要避開未拆除塊段的預應力鋼束管道位置，鉆孔方案制定后要現(xiàn)場放樣并考慮為原結構管道定位的施工偏差預留足夠的安全空間。

引橋部分的下部結構則需要考慮上部結構拆除過程的橫向動載對柱體的剪切力及根部的彎矩影響，并以此限定機械設備的行走速度和動載重量，從而減少動載對上部結構的制動力效果。拆除施工過程是整體穩(wěn)定到逐漸分解的過程，當整體平衡被破壞后，橋面的動載對獨立橋墩的制動影響隨著上部結構拆除得越多體現(xiàn)得越明顯。因此后面拆除梁板時更加要注意設置臨時連接或支護，并嚴格控制行車速度，若產(chǎn)生的晃動表現(xiàn)得過大時，應及時停止移動或緩慢增減速，禁止急?？靻1]。

4.3 對隱患較大或危險性系數(shù)較高的部位進行精確控制

拆除主橋T構的特制輕型吊機由卷揚機鋼絲繩通過滑輪組將切除塊段下放，實施過程中需做到各方面詳細準確，包括對卷揚機進行編號、錨固件及鋼絲繩的常規(guī)檢查、線路配置、附加保險系統(tǒng)等。卷揚機編號、固件檢查以及線路配置均為對吊裝系統(tǒng)的精確掌控，以防止操作過程中出現(xiàn)錯誤。附加保險系統(tǒng)是增加對吊裝體系安全性能設置的措施，主要是對容易出現(xiàn)問題的固件損壞時，對吊裝存在直接影響的部位進行附加保險的措施。例如鑒于輕型吊機主受力掛鉤為單獨受力構件，焊縫的質量將對其穩(wěn)固性具有直接影響，為保證吊裝過程中出現(xiàn)的特殊情況，在該處可設置附加纏繞鋼絲繩，令其與大梁捆綁在一起；以及對吊機配套的卷揚機配置有效的手動制動措施，以防止卷揚機在工作期間制動失靈等。

拆除掛梁以及引橋T梁時，在吊裝過程中需確保梁體提升的穩(wěn)固性，尤其是利用浮吊起吊的掛梁邊梁[2]。浮吊由于起吊過程中會逐漸增加船體的荷載，且浮吊扒桿會由于其傾斜度的影響，在吊起掛梁后產(chǎn)生向后的推力，將會導致梁板離地時產(chǎn)生拖移，離地后會出現(xiàn)小范圍的擺動。因此兜底起吊的鋼絲繩要保證不能出現(xiàn)滑動，尤其是翼板不平衡重的邊梁，需將鋼絲繩與梁體穩(wěn)定固定，不能令其有滑動的現(xiàn)象，否則會造成T梁側翻斷裂。

水中拆橋鋼平臺為承接吊機下落梁體而設置，由于T構梁段為不等高尺寸，直接下放到鋼平臺時會造成梁段傾覆以及對鋼平臺的硬接觸損壞，因此可在鋼平臺面上對應梁段下落的位置提前鋪設一層50cm厚的土，既可以保證梁體穩(wěn)定，又能消除硬接觸對鋼平臺的損壞。其次，鋼平臺在使用過程中要注重時常對各個連接部位以及鋼結構外觀的檢查，以防止在鋼平臺上施工時，梁段偏壓或施工機械對鋼結構造成的損傷[3]。

上述附加保險系統(tǒng)均為拆除吊裝提供有效的安全保障。在制定實施性方案以及交底時，需要對整個吊拆過程進行推演，才能進一步了解每個步驟間的銜接與注意事項，從而有針對性地設置附加保險系統(tǒng)，極大地保證吊拆順利進行，并提供重要的處理經(jīng)驗和方式，做到對隱患較大或危險性系數(shù)較高部位的精確控制。

5 結語

綜上所述，舊橋拆除具有許多不確定性以及不穩(wěn)定性，尤其對結構體系和跨度較大的特大橋進行拆除施工，均具有較大的難度和危險性。對此，在橋梁拆除施工過程中，施工人員需高度重視拆除作業(yè)的安全性問題，清楚了解舊橋結構受力體系和現(xiàn)狀材料性能，分析每個拆除步驟對后續(xù)結構的附帶影響，并采取合適的拆除方式和安全措施，注重拆橋步驟的推演分析，確保舊橋在拆除施工過程具備可控性，做到拆除方式簡單化，安全措施實用可靠，以便舊橋拆除工作能夠安全高效地開展，同時為同類橋梁的拆除提供參考。