大跨度跨河舊橋拆除施工技術(shù)

張 秋 生

(中鐵十四局集團(tuán)第四工程有限公司，山東 濟(jì)南 250002)

交通建設(shè)的迅速發(fā)展，越來越多的既有橋梁結(jié)構(gòu)不能滿足交通運(yùn)輸條件需求。因此，在新的構(gòu)造物實(shí)施之前，需要將部分橋梁進(jìn)行拆除。如何能夠更加迅速、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的將舊橋拆除成為新的橋梁建設(shè)是必須首要考慮的問題。尤其為大跨度跨越障礙物的橋梁如何實(shí)現(xiàn)拆除，成為工程技術(shù)人員在交通建設(shè)首先面臨的一個難題。

1 工程概況

隨著成綿樂客運(yùn)專線引入成都樞紐以及成都東客站的正式建設(shè)，按照設(shè)計(jì)要求需在原成昆線府河橋的橋址上新建成綿樂雙線橋，施工前需拆除既有成昆鐵路K22+207府河大橋。

始建于1959年的府河大橋(學(xué)生橋)位于成昆線成都—峨眉山間府河和沙河交匯口處下游130 m處，孔跨布置為2×24 m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁+3×24 m鋼板梁，全橋長138.71 m。其中3×24 m上承式鋼板梁，每孔梁長24.6 m、高1.96 m、重30.3 t，主梁由間距2.0 m的兩片單梁組成，兩主梁間設(shè)有縱向聯(lián)結(jié)系與橫向聯(lián)結(jié)系；2×24 m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁，梁全長24.6 m、梁高2.1 m，兩單片梁中心距1.8 m、整孔梁重約156 t，每孔兩片中間由濕接縫連接，同時六個檔用鋼板焊接成孔，通過鑄鋼支座安裝在橋墩上。下部結(jié)構(gòu)采用實(shí)體圓端形Ⅰ40級片石混凝土橋墩，墩帽采用200級鋼筋混凝土。既有橋跨結(jié)構(gòu)見圖1。

2 施工工藝

通過現(xiàn)場調(diào)查得知，拆除橋梁梁部由鋼梁及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁組成，按照工務(wù)部分要求該梁體拆除后作為戰(zhàn)備材料回收。同時，下部為成都市主要泄洪通道府河，主河道墩身高度12.4 m，采用破碎錘拆除或者原位爆破拆除均不能滿足安全及河道管理規(guī)定的相關(guān)要求，也會給周圍居民正常的生產(chǎn)生活帶來較大的影響。綜合以上因素，確定采用架橋機(jī)逐孔拆除，即采用橋梁架設(shè)的逆過程進(jìn)行梁部拆除，然后再進(jìn)行墩身的破除，最后清淤河道。主要工藝流程見圖2。

2.1 架橋機(jī)的選型及場地整平

GYJQ90t-30 m架橋機(jī)用于架設(shè)橋梁30 m及以下重量90 t以下預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁。該機(jī)屬單臂簡支型，且實(shí)現(xiàn)全幅機(jī)械橫移梁片，達(dá)到一次落梁到位。架橋機(jī)總長48 m，寬6.5 m，高7 m，最大跨距在吊30 m梁時為32 m，每個吊點(diǎn)額定起吊力為50 t。在支撐距離為27 m時(在拆除該橋時)，懸臂處最大彎矩為410 t·m，在跨距32 m時跨中額定承重45 t的情況下大梁的下?lián)隙葹?5 mm，在跨距為27 m時尾端配重20 t過孔的情況下，抗彎傾覆安全系數(shù)為1.85倍。通過比選，該型號架橋機(jī)能夠滿足該橋梁部拆運(yùn)的任務(wù)。為了保證架橋機(jī)有足夠的拼裝及拆除材料的存在場地，將靠近0號臺側(cè)的路基部分整平出60 m×12 m，并壓實(shí)做好排水工作。首先由測量人員放樣出橋梁的軸線，沿梁體軸線拼裝橫梁和縱梁，拼裝完成后在牢靠的場地上安裝前后支腿，吊裝起吊設(shè)備和電器設(shè)備并檢查驗(yàn)收各個部件的安裝情況保證工作安全。

2.2 橋梁附屬設(shè)施的拆除

橋梁附屬設(shè)施主要為道砟、軌枕、排水溝蓋板、接觸網(wǎng)線桿、里程界碑、擋砟塊、電力通信器材、標(biāo)志牌、防護(hù)網(wǎng)、警示牌等。橋面附屬設(shè)施的拆除的原則是先固定后拆除，即將橋面附屬設(shè)施整體松動，然后固定在梁體牢靠的部位，最后再分塊固定在吊車或者其他吊裝設(shè)備上逐步拆除。對于易丟失、損壞的設(shè)備搭設(shè)彩鋼瓦倉庫，安排專人保管。

2.3 架橋機(jī)的拼裝及就位

架橋機(jī)由機(jī)場路東延線府河橋頭便道由汽運(yùn)進(jìn)入施工現(xiàn)場，在既有府河大橋0號臺平整場地拼裝。首先由測量人員放樣出橋梁的軸線，鋪設(shè)兩條中心距為2.1 m鋼軌，長350 m(單邊長)，采用P43鋼軌作為走行軌，枕木中心間距不小于60 cm，軌道鋪設(shè)從鋼箱梁橋頭到預(yù)制梁橋頭方向鋪設(shè)。沿梁體軸線拼裝橫梁和縱梁，拼裝完成后在牢靠的場地上安裝前后支腿，吊裝起吊設(shè)備和電器設(shè)備。檢查驗(yàn)收各個部件的安裝情況保證工作安全。利用橋機(jī)自身前橫梁的驅(qū)動輪箱、中馬鞍驅(qū)動輪箱，通過走行軌鋼軌，將橋機(jī)整體向前移動至鋼箱梁橋臺，超過橋臺1.0 m。

2.4 梁體頂升及橫聯(lián)拆除

由于該橋年代久遠(yuǎn)，不能確定支座是否有效、梁體與下部結(jié)構(gòu)能否順利脫離。梁體與橋墩在橋梁拆除前將梁體整體頂升，使之與下部結(jié)構(gòu)脫離。頂升使用4個250 t液壓千斤頂，為了防止梁體頂升高度不同造成的傾斜，在梁體與千斤頂之間設(shè)置馬凳，并做好支墊。使用鋼軌焊接T梁臨時支架保證梁體在回落及吊裝時的穩(wěn)定，待梁體與橋墩分離后再逐步回落。由于架橋機(jī)的提升重量及提升寬度無法保證整孔一次拆除，需將每孔梁的兩片梁分解后分別拆除。因此，需要將每孔梁的橫向連接接觸。鋼梁之間為栓接，人工使用扳手將連接解除；T梁之間為鋼板焊接，將鋼板外側(cè)的防腐砂漿鑿除后，使用切割機(jī)解除連接，使每片梁成為單獨(dú)的裸梁。解除橫向連接前需將單片梁體臨時固定，確保梁體的穩(wěn)定。梁體防傾覆措施見圖3。

2.5 梁體拆除

1)橋機(jī)就位后，將中橫移鋼箱軌道下面左右兩側(cè)用2根φ273×8 mm鋼管支腿在橋墩頂帽上，并將支腿墊實(shí)。

2)用兩根直徑為43 mm，6×37的鋼絲繩捆住鋼箱梁兩端，并用前吊點(diǎn)及后吊點(diǎn)整體同步提升梁體。在拆除前必須將梁體整體試調(diào)提升，確保無其他約束。用兩個主吊點(diǎn)將梁體整體提升后移，后吊點(diǎn)至中馬鞍約5 m處下放至后平車并將梁固定，取下后吊點(diǎn)前大車使后大車與平車一起后退，直至前吊點(diǎn)能將梁體落至前平車上。啟動平車向后退，前平車退至大梁尾端約2 m處停止。

3)將后馬鞍橫梁及頂升油缸安裝完畢，后馬鞍梁裝在距大梁尾端6 m處。頂升油缸移開中橫移鋼箱軌道至中馬鞍正上方，用拉桿將左右兩列大梁上弦連接；將中馬鞍下方驅(qū)動輪箱移動到預(yù)先鋪好的臨時鋼軌上(軌距2.1 m)并旋轉(zhuǎn)90°；放下頂升油缸，將中馬鞍輪箱車輪放在鋼軌踏面上。收縮后馬鞍導(dǎo)向輪上的絲桿約300 mm。用后吊點(diǎn)將鋼梁及平車一起反鉤，啟動卷揚(yáng)機(jī)收鋼繩，直至后導(dǎo)輪接軌道平面，此時前支腿和前橫移鋼箱軌道整體已離開面600 mm。啟動中馬鞍輪箱驅(qū)動電機(jī)，啟動運(yùn)梁平車機(jī)在配重的狀態(tài)下向后移動至下一墩臺頂帽處停止。在距前橫梁約3 m處增設(shè)一臨時支撐，撐住左右列桁架下弦，確保支撐穩(wěn)定。啟動橋機(jī)前大車至橋機(jī)最前端，用手拉葫蘆將支腿下降2 m，再將前大車退至中馬鞍后，拆掉前面臨時支撐。啟動卷揚(yáng)機(jī)放鋼繩，使前腿及橫移鋼箱軌道放在蓋梁上，并用枕木支墊好。

4)取下后吊點(diǎn)吊住鋼梁的鋼繩，啟動運(yùn)梁平車沿軌道將鋼箱梁向后移至存梁區(qū)。此時第一跨鋼梁拆除完畢拆除中馬鞍正上方大梁上弦臨時拉桿，重復(fù)前面的順序拆除第二片鋼梁，在拆除鋼梁時吊點(diǎn)在正中。T梁的拆除順序基本同上，只是在將第一片邊梁吊時，橋機(jī)中心須向邊梁方向移動300 mm,同時在拆除第一片邊梁時需支撐好另外一片邊梁。

軌道小車將梁體運(yùn)至臨時存梁區(qū)，使用2臺75 t吊車將梁體從小車上吊至臨時存梁區(qū)。梁體拆除步驟見圖4。

2.6 下步結(jié)構(gòu)的拆除

在府河上填筑圍堰，使用破碎錘將既有下部結(jié)構(gòu)拆除。施工時及時將棄渣收集，嚴(yán)禁阻塞污染河道。下部結(jié)構(gòu)拆除見圖5。

3 結(jié)語

目前，舊橋的拆除基本采用爆破或者切割方法拆除，當(dāng)跨度較大、跨越障礙物時沒有較好的方法進(jìn)行拆除。通過橋梁架設(shè)的逆過程拆除，不僅能夠安全、高效、環(huán)保的進(jìn)行橋梁的拆除，并且能夠保證梁部結(jié)構(gòu)退役后可以降級使用，取得良好的經(jīng)濟(jì)及社會效益，值得類似工程的參考。

參考文獻(xiàn):

[1] 鐵建設(shè)[2010]241號，高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南[Z].

[2] JT/QS 0012—65,公路橋涵設(shè)計(jì)圖裝配式公路鋼橋[S].