楊 凱 （安徽省公路橋梁工程有限公司，安徽 合肥 230031）

1 引言

上世紀(jì)末，中國橋梁事業(yè)發(fā)展迅速，許多混凝土箱型結(jié)構(gòu)橋梁以其結(jié)構(gòu)剛度大、施工方便、工期短、跨越能力大、造價經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點，得到了廣泛應(yīng)用。尤其是懸澆變截面混凝土連續(xù)梁橋，廣泛應(yīng)用于高等級公路上跨江跨河的大橋，而低高度的等截面連續(xù)梁橋和斜腿剛構(gòu)橋則廣泛應(yīng)用于有凈空要求的航道橋、跨線橋、匝道橋及城市高架橋。受理論缺陷、施工工藝、施工水平（管理水平和技術(shù)水平）、建筑材料本身限制、施工控制不嚴(yán)等多重因素的影響，建成后的大量混凝土箱型結(jié)構(gòu)普遍出現(xiàn)頂板、底板和腹板開裂和預(yù)應(yīng)力度下降及跨中下?lián)系默F(xiàn)象。輕則影響結(jié)構(gòu)的耐久性和美觀性，重則限制橋梁的正常使用，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)喪失承載力，部分橋梁需要選擇維修加固，部分橋梁則無法加固或不具備加固價值，不得不進(jìn)行拆除。另因橋梁使用功能的改變或線路升級改造，部分橋梁也需進(jìn)行相應(yīng)的改造，也有些橋梁需要進(jìn)行全部或部分拆除，這類橋梁數(shù)量多、結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜、邊界條件多樣、拆除難度較大、技術(shù)風(fēng)險高。因此，研究如何安全可靠地拆除這些橋梁具有重大的現(xiàn)實意義。

目前國內(nèi)外針對橋梁拆除的研究也不在少數(shù)，其中拆除方法根據(jù)施工環(huán)境和特點主要分為兩大類，分為機(jī)械拆除和爆破拆除，而機(jī)械拆除又分為機(jī)械吊直接破碎法、靜力切割法（結(jié)合機(jī)械吊裝）、機(jī)械牽引拆除法以及重錘撞擊法等。本項目考慮到施工環(huán)境的不同，對不同條件下的橋梁拆除分別使用機(jī)械直接破碎法和靜力切割法（繩鋸切割結(jié)合機(jī)械吊裝）。

2 工程概況

現(xiàn)狀西二環(huán)原東南向主橋共計6聯(lián)，全長共計790 m，其中第一聯(lián)為5×30 m、第二聯(lián)為4×30 m、第三聯(lián)為30 m+35 m+30 m+30 m、第四聯(lián)為5×30 m、第五聯(lián)為30 m+35 m+30 m+30 m、第六聯(lián)為4×30 m，全部為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，橋墩采用鋼筋混凝土獨柱花瓶墩。其中西北二環(huán)立交C 匝道（原ES 匝道）利用部分現(xiàn)狀橋梁，拆除一部分橋梁并與新建NS 匝道（D 匝道）合建，考慮部分利用拆除橋梁的橋墩和承臺樁基礎(chǔ)。本次拆除橋梁范圍是pm00-pm13，拆除段全長395 m，共計3 聯(lián)（原設(shè)計第一聯(lián)至第三聯(lián)），分別為5×30 m、4×30 m、30 m+35 m+30 m+30 m，其中利用橋墩及基礎(chǔ)1 個（PC15）、樁基及承臺6 個（PC07-PC11、PC14），橋梁寬度13 m，均為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，獨柱鋼筋混凝土花瓶墩結(jié)構(gòu)以及一處門架墩結(jié)構(gòu)。

3 既有橋梁拆除思路

本次橋梁拆除范圍主要為pm00-pm13，主要分為三聯(lián)，其中第一聯(lián)和第二聯(lián)的施工條件允許采用機(jī)械直接破碎法，并配備灑水車進(jìn)行動態(tài)持續(xù)降塵。第三聯(lián)屬于上跨既有保留的匝道橋（見圖2），施工環(huán)境復(fù)雜，為避免對現(xiàn)狀橋梁造成沖擊破壞，第三聯(lián)的第1、4 跨采用機(jī)械直接破碎法，第2、3 跨的梁底搭設(shè)滿堂支架進(jìn)行繩鋸切割并結(jié)合機(jī)械吊裝的手段進(jìn)行拆除。

圖1 待拆橋梁原狀走向

圖2 拆除范圍整體及第三聯(lián)示意圖

4 既有橋梁拆除工藝

4.1 橋梁拆除整體工序

本次拆除橋梁屬于多曲線橋梁，不僅存在平曲線，也存在豎曲線，考慮到該特殊條件，本次橋梁拆除工序較傳統(tǒng)有所區(qū)別。待拆匝道橋梁pm01-pm09跨可直接進(jìn)行機(jī)械破碎拆除，拆除環(huán)境較為獨立。剩余pm09-pm13跨為考慮拆除過程中的結(jié)構(gòu)受力變化影響，采用機(jī)械破碎先拆除pm12-pm13 跨，pm10-pm12 跨基于搭設(shè)好的支架通過繩鋸切割結(jié)合機(jī)械吊裝手段進(jìn)行拆除，而pm09-pm10 跨做為pm10-pm12 跨的配重段放在最后進(jìn)行拆除，以此在一定程度上可提高繩鋸切割部分的安全性。

表1 所拆橋梁ES匝道工程量統(tǒng)計

4.2 機(jī)械破碎拆除

箱體的拆除用液壓破碎錘均勻布設(shè)在橋梁兩側(cè)，對現(xiàn)澆段箱梁整體式破除，按橋面板、翼板、腹板、底板的次序從外向內(nèi)分次對稱鑿除，先中跨后邊跨的順序進(jìn)行，第三聯(lián)pm09-pm10 切割段完成后進(jìn)行破碎、pm12-pm13 跨則先進(jìn)行破碎，期間派專人指揮破碎錘，避免同步施工引起共振。拆除時采用破碎錘配合人工氣割進(jìn)行，人工切割采用吊車配備吊籃進(jìn)行實施，配備專人指揮，破碎錘清理干凈松散的混凝土等散落物，安排專人進(jìn)行外漏鋼筋的割除。

圖3 機(jī)械破碎拆除現(xiàn)場

4.3 繩鋸切割拆除

本工程東轉(zhuǎn)南pm10-pm12 跨為重點拆除段，該段下部存在現(xiàn)狀橋梁，現(xiàn)場施工安排應(yīng)安全可靠，保證現(xiàn)狀橋梁的安全?？傆嬊懈铋L度65 m。按照縱橫向60×90cm 間距搭設(shè)盤扣支架，頂托上橫橋向設(shè)置10 cm×10 cm 的方木，支架落在橋下及下方橋梁上，并在下方的橋梁底板下按照同等間距搭設(shè)托底盤扣支架，利用下部橋梁作為過渡層，減少現(xiàn)狀保護(hù)橋梁的變形；在保護(hù)橋梁頂板薄弱部位利用10 cm×10 cm 的方木作為底部橫梁，將上方壓力一定程度可以均布傳遞在腹板位置，保證下部橋梁的頂板安全。

圖4 支架搭設(shè)及架體底部布設(shè)方木以分配受力

施工前按照破碎法施工將護(hù)欄及翼板進(jìn)行破除，破碎護(hù)欄及翼板時在下方橋面鋪設(shè)鋼板進(jìn)行橋面防護(hù)，并在鋼板上鋪設(shè)沙袋，破碎護(hù)欄及翼板時控制破碎料大小，控制粒徑不大于20cm。

支架搭設(shè)前對施工場地進(jìn)行整平碾壓，對地基軟弱位置進(jìn)行翻挖處理，并在地基處理完成后澆筑15 cmC15 混凝土作為墊層。

箱梁延米重量，每延米18 t（7×1×2.55≈18 t）。中橫梁Pm10、Pm12=17.62×3×2.55=134.793 t；Pm11=17×2.1×3×2.55=273.105 t。根據(jù)其重量，施工中按照小于2 m 的間距進(jìn)行切割。Pm10、Pm12 橫梁直接在柱頂進(jìn)行破碎，Pm11 進(jìn)行分段切割，分為2 m 一道。根據(jù)箱梁和橫梁切割尺寸可知，單段最大重量不超過60 t，采用300 t 汽車進(jìn)行吊運（吊運參數(shù)已驗算合格），切割前在梁體上取芯設(shè)置對稱吊點。

5 既有結(jié)構(gòu)物保護(hù)

因拆除的匝道橋緊臨現(xiàn)狀橋梁，匝道橋原有分聯(lián)墩（保留匝道分聯(lián)墩）需保留，拆除施工前需對既有墩柱采用相應(yīng)的保護(hù)措施。

5.1 匝道橋墩柱保護(hù)

橋梁靠近墩柱處（邊跨自伸縮縫向跨中2.5 m，共5 m 范圍）采用鋼管柱對梁體進(jìn)行支撐防護(hù)。

圖5 繩鋸切割吊裝及最后配重段機(jī)械拆除

圖6 既有結(jié)構(gòu)物保護(hù)

鋼管柱臨時支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計φ630 mm×6 mm 的鋼管柱以支撐梁體混凝土，鋼管柱底部澆筑1 m×1 m×0.5 m的C15 混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂部預(yù)埋鋼板與鋼管樁焊接。鋼管樁頂部設(shè)置三角鋼鍥塊調(diào)節(jié)上部高度，鋼管樁直接承受箱梁拆除部分重量（經(jīng)邁達(dá)斯模擬驗算，結(jié)果符合要求）。

5.2 現(xiàn)狀保留橋面保護(hù)

為避免護(hù)欄拆除時的混凝土塊等雜物損傷現(xiàn)狀合淮路橋瀝青路面，需要在護(hù)欄拆除前對護(hù)欄邊的橋面進(jìn)行保護(hù)，對鋼扶手添加鋼管骨架保護(hù)以及對橋邊橋面鋪設(shè)渣土進(jìn)行防護(hù)。

6 結(jié)語

本文通過對拆除區(qū)域的橋梁所使用的工藝方法進(jìn)行分析研究，其中待拆橋梁的第一聯(lián)和第三聯(lián)采用直接機(jī)械破碎法進(jìn)行拆除，第二聯(lián)的中間兩跨采用繩鋸切割，切割前對第四跨直接機(jī)械破除后保留第一跨作為繩鋸切割段的配重以提高施工安全性，待繩鋸切割結(jié)束便可進(jìn)行第一跨的箱梁破除，至此完成該特征橋梁的拆除。結(jié)果表明按照此工藝進(jìn)行本項目的橋梁拆除較為順利且安全。同時也闡述了既有結(jié)構(gòu)物的保護(hù)措施，給類似橋梁拆除項目提供一定參考。