孫曉燕

（江蘇省淮沭新河管理處，江蘇 淮安 223005）

1 工程概況

淮陰閘地處淮安市淮陰區(qū)王家營街道楊莊，在中運河與淮沭新河交匯處，是淮水北調、分淮入沂淮陰樞紐的主體工程，建成于1959 年10 月。該閘共30 孔，每孔凈寬10m，設計流量3000m3/s，為大（2）型水利工程，具有防洪、灌溉、航運、發(fā)電等功能，受益范圍涉及淮安、宿遷、連云港3 市11 縣區(qū)?；搓庨l閘室下游側建有附屬交通橋一座（在307 縣道上），與水閘形成一體，是淮陰閘的重要組成部分，是防汛搶險及兩岸居民通行的交通要道。橋梁總長352.73m，橋面全寬7.5m，凈寬7m，設計汽車荷載汽-10 級，拖-60 級校核。上部結構由現(xiàn)澆π 型梁組成，梁體兩端與墩頂固結，結構體系為兩跨一聯(lián)剛構體系，共32 跨，單孔橋梁凈跨徑10.0m，梁高1.2m，肋寬0.5m，間距4.5m。下部結構采用鋼筋混凝土墻式墩臺身，連續(xù)墩處厚度1.2m，非連續(xù)墩單側厚度0.9m，中間設置2cm 沉降縫。老橋π 型梁截面圖見圖1。

1.1 存在問題

交通橋上部結構π 型梁兩道縱梁上存在豎向及斜向裂縫（其中部分裂縫縫寬超限），局部位置出現(xiàn)混凝土銹脹露筋及剝落掉角；橋墩墩身局部混凝土破損及銹脹露筋；橋面系總體狀況較差，主要病害為橋面鋪裝粗骨料外露、開裂破損及橫向裂縫等。2020 年1 月10 日，經(jīng)江蘇省水利廳組織淮陰閘交通橋安全鑒定，評定為“五類橋”，需進行除險加固。2021 年2 月，江蘇省發(fā)展改革委、省水利廳批復對該橋除險加固，批復經(jīng)費1347 萬元，工期9 個月。

1.2 加固措施

淮陰閘交通橋除險工程建設主要內(nèi)容為拆除淮陰閘交通橋老橋上部結構，新建梁體、橋面系及兩側接線，對下部墩臺身進行利用。老橋共32 跨，分為18 聯(lián)，伸縮縫較多，行車舒適性較差。本次改造將橋梁重新分聯(lián)，全橋共分8 聯(lián)梁，T 梁為預應力混凝土A 類構件，T 梁單獨預制，簡支安裝，在支點處及跨中設置橫隔板。兩側端孔采用3.665m 預制鋼筋混凝土板梁，梁高0.32m。改造后橋梁全長352.73m，全寬8.0m，下部結構利用老橋墩臺身，新做墩臺帽。橋面鋪裝層為瀝青混凝土路面。

2 拆除、吊裝方案比選

傳統(tǒng)的橋梁拆除方法有直接破碎法、吊裝法，吊裝法常見有汽車吊、履帶吊、水上浮吊船等。

破碎法，即采用破碎機直接將上部結構破碎，廢渣落入地下或平臺，再將廢渣運走。淮陰閘交通橋下部為淮沭河，常年需開閘向淮北地區(qū)送水，水深3.0m 左右，工程施工期又處于主汛期，無法斷流，如果采用破碎法，混凝土廢渣將落入河道內(nèi)，無法清理干凈，影響河道行洪。同時，交通橋下部為閘室的一部分，拆除的舊梁有可能造成對閘室底板、閘門產(chǎn)生破壞，因此，本工程不能采用破碎法。

吊裝法，即采用汽車吊、履帶吊、浮吊等起吊設備將梁體整體吊出，裝車運離現(xiàn)場。由于本工程為大型橋梁，全長353m。由于起吊設備的吊臂長度限制，不可能在橋兩端將全部梁板拆除，需要吊裝設備進入橋梁，從橋梁一端或中間進退施工，同時配備大型轉運車輛，將梁體轉運出去。根據(jù)老橋施工圖紙計算，淮陰閘交通橋每一跨梁板重量約為71.2t，整塊梁板起吊需要起重機的起重能力為100t（安全系數(shù)按80%考慮），該型號起重機自身重量約為100t。如將梁體切割成兩塊T 梁，起吊設備選用50t，但整機重量加梁板重量也超過80t，起重機和被吊梁體總重量遠遠超出橋梁以及水閘底板允許承載力，且該橋本身已存在安全隱患，因此起吊設備直接上橋吊裝運輸方案不可行，存在安全隱患。

浮吊法，即采用浮吊船在水上將梁體吊裝，然后再將梁體轉運出去。但該工程為淮陰閘附屬交通橋，常年供水，水流速度大，同時橋梁下部為水閘底板、鋪蓋和防沖槽，河面又寬，浮吊船無法實現(xiàn)拋錨固定。該工程施工工期又位于主汛期，河道行洪可能性較大，如果采用浮吊船，行洪時浮吊船必須撤離，那么將嚴重影響工程工期。綜上分析，浮吊船方案也是不可行的，工期、安全均得不到保證。

通過以上方案分析，常規(guī)破碎法、吊裝法拆除方案安全、工期得不到保證，所以提出利用架橋機拆除舊的梁板方案。架橋機是一種運行工作范圍廣、性能優(yōu)良、操作方便、結構安全的鋼結構軌道式預制梁吊裝架設設備。

3 拆除方案

3.1 拆除施工總體方案

工程橋梁為兩端固結，兩跨一聯(lián)連續(xù)鋼結構體系，每一聯(lián)為一個拆除單元，拆除長度為23m。經(jīng)過現(xiàn)場調研分析，本拆除工程的施工順序為橋西端一側向橋東另一側順序拆除，將兩孔一聯(lián)固結結構作為切割單元，采用繩鋸切割機切割分塊，采用步履式架橋機起吊裝車，運至橋東臨時堆放點。施工關鍵技術要點如下：

（1）拆除施工前應全面了解拆除工程圖紙（包括原結構圖紙）和資料，進行實地勘察，按照國家和建設行政主管部門有關技術規(guī)范，編制施工組織設計或方案和安全技術措施。

（2）拆除前，應確保外荷載均已被清除、移走或卸載，同時保證拆除的構件已被固定，符合方案要求后，方可進行拆除工作。

（3）拆除過程中必須考慮結構的穩(wěn)定性及安全性，在切割梁體固結處或橫隔板處時，穿繩、切割要精確，確保架橋機支點處不被破壞。

（4）架橋機過孔和砼梁體的橫向切割工作不能同時進行，過孔時間相對較長，對工期影響較大，要合理規(guī)劃組織，將影響降到最低。

（5）拆除原則：安全第一、施工有序、平衡對稱、化整為零。

3.2 主要設備

NF170-50 型步履式架橋機1 臺，電動遙控繩鋸切割機4 臺，50t 轉運炮車1 輛、挖掘破碎機1 臺，50t 吊車1 輛，水鉆機4 臺，100kW 柴油發(fā)電機組1 臺。

3.3 梁板切割方案

由于淮陰閘交通橋安全鑒定為五類橋，存在安全隱患。為減少橋梁拆除吊裝荷載，同時為了減少運輸車輛荷載過大，對橋梁造成損壞，拆除時每一聯(lián)作為一個工作單元，首先沿橋方向縱向切割，按照放樣的切割線進行，分成六塊（如圖2），每塊寬度2m、3.5m、2m，架橋機就位后，將梁體固結處橫向切除。在每個板塊內(nèi)取四個孔，作吊裝孔使用，然后在切割線位置取四個孔，作切割孔使用。橋面和墩臺橫梁切割采用電動遙控繩鋸切割機。切割拆除順序從跨中向橋墩方向進行，吊點鉆孔采用鋼筋混凝土高速鉆孔機，直徑20cm。拆除時在下面要放防護網(wǎng)，防止垃圾及碎片墜落河中或影響閘門的運行。

圖2 梁板切割示意圖

3.4 安全穩(wěn)定復核

3.4.1 架橋機相關能力驗算

（1）吊重能力

根據(jù)設計圖紙及老橋圖紙，最大吊重為5 和6號塊，其單塊重量為35t，即最大吊重約為35t，架橋機最大起重為170t，完全滿足吊裝需求。

（2）梁體兜底鋼絲繩選用

起吊設置2 個吊孔，總重量35t，每個吊點平均受力為17.5t。經(jīng)計算鋼絲繩直徑：d=51mm，兜底鋼絲繩選用直徑大于51mm 鋼絲繩可滿足吊裝要求。

3.4.2 閘室穩(wěn)定計算

在交通橋上部結構拆除后，考慮最不利工況下閘室穩(wěn)定計算。經(jīng)復核計算，橋面拆除后，在上游水位13.5m、下游水位11.5m 的水位組合下，水閘抗滑、抗浮穩(wěn)定均滿足要求。

3.4.3 交通橋承載力復核

施工過程主要荷載有：架橋機自重、梁體自重，合計重量約4600kN，橋梁端部為固結結構，縱橫向不均勻系數(shù)取0.7，梁端部局部壓力為5.2MPa。據(jù)檢測現(xiàn)狀砼強度等級達到C30，為安全考慮，按C25強度等級計算，根據(jù)《公路工程鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》，fc=11.5MPa，即P=5.2MPa＜11.5MPa，承壓滿足要求。

4 梁體吊運

梁體分塊切割完成后，便可吊運，梁體吊運采用170t 架橋機。吊運順序如圖3 所示，先吊運中間塊1 號塊，再吊運3、4 號塊，接著吊2 號塊，最后吊5、6 號塊，架橋機吊起后轉移至運輸車輛上，上車后對梁體加固維穩(wěn)后運輸至橋東臨時堆場。吊運時，為了防止銳利的邊角對鋼絲繩的傷害，采取墊置橡膠塊或木方，捆綁應牢固可靠。主要技術措施如下：

圖3 吊運順序模擬圖

（1）在架橋機起吊梁體裝車的位置處鋪設鋼板，使運輸炮車坐落其上，炮車運輸時保證其輪軌沿著預先已標志的橋面位置行走，現(xiàn)場施工前應預先標記交通橋縱梁位置。

（2）在任何一次吊梁作業(yè)前，均需試吊一次，即捆好梁后，應先將卷場機組作制動試驗2～3 次，然后將梁吊起少許，檢查鋼繩有無跳槽、吊架插銷有無竄動等情況，確認可靠后方可正式作業(yè)。

（3）吊梁卷揚機組應動作一致，受力均勻，嚴防出現(xiàn)梁體劇烈擺動等現(xiàn)象。梁片在起吊、走行和下落時，應盡量保持水平。走梁時要防止電纜崩斷、電纜滑車卡死等故障，影響走梁的障礙物必須清除干凈。

（4）梁片必須對中走行，即走行時梁片處于兩座導梁中央，嚴禁偏位走行。機上橫移只能在梁片處于起吊位置和到位位置時進行。

（5）梁片宜在低位走行，并設專人監(jiān)視，監(jiān)視人員、指揮人員及操作司機要特別謹慎，密切合作。

（6）梁片走行及空車走行時，應設專人監(jiān)視電纜展放情況，發(fā)現(xiàn)電纜滑車卡住時，要立即停車排除故障。

（7）落梁時兩吊點卷揚機組應動作一致，均衡。落梁至距橫移設備20～30mm 時調整梁片縱向位置，確認無誤后繼續(xù)落梁。

5 結語

2021 年8 月2 日，淮陰閘交通橋兩端封閉，架橋機設備進場，開始拆除施工。2021 年10 月5 日，淮陰閘交通橋老橋拆除完畢，比計劃工期提前近1個月，施工中未發(fā)生一起安全事故。架橋機在淮陰閘交通橋上部結構拆除中的應用，解決了安全問題的同時，提升了拆除的速度，節(jié)約了工期，也減少了其他大型設備進場的干擾，可以在其他大型水利工程交通橋梁施工中推廣使用■