復(fù)雜水域多跨連續(xù)箱梁拆除施工技術(shù)研究

王華峰WANG Hua-feng

（中鐵十四局集團(tuán)第三工程有限公司，濟(jì)南 250000）

1 工程概況

國高網(wǎng)某改擴(kuò)建工程，既有特大橋?yàn)樯峡缒澈恿鞫O(shè)置，主跨采用35.4m+11×50m+35.4m 預(yù)應(yīng)力混凝土等高度連續(xù)箱梁，分為左右兩幅，單箱單室，箱梁梁高2.8m，中間支點(diǎn)前后10m 范圍為底板加厚段，底板由20cm 加厚到60cm，支點(diǎn)處的箱梁內(nèi)設(shè)置橫隔梁，橫隔梁預(yù)留1.4×2.4m人孔。下部結(jié)構(gòu)為實(shí)心雙柱式墩，鋼筋砼鉆孔灌注雙排樁基礎(chǔ)；主橋設(shè)GPZ 盆式支座。

高速運(yùn)行多年，對橋梁病害部位進(jìn)行加固處理，箱梁腹板加厚、增設(shè)腹板預(yù)應(yīng)力鋼束，負(fù)彎矩區(qū)鋪裝改造，鑿除墩頂負(fù)彎矩10m 范圍橋面鋪裝，在箱梁頂縱向粘貼15cm寬、8mm 厚鋼板條加固等措施。

本項(xiàng)目改擴(kuò)建，該橋范圍受某河流通航、洪水位控制，線路縱坡抬高，線路平面從該橋處與老路分離，故采取拆除橋梁。

2 施工重難點(diǎn)

①受場地限制，現(xiàn)場大型機(jī)械占地面積大，其余車輛及機(jī)械無法通行，影響工作效率。②水上支架搭設(shè)，施工作業(yè)困難，人員作業(yè)范圍存在一定局限性。③主橋老橋健康技術(shù)狀況判定為危橋，橋梁主梁病害嚴(yán)重，經(jīng)過加固處理，許多病害和損傷未表露出來，無法詳細(xì)掌握結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確受力性能和細(xì)部受力狀況，為確保拆除安全帶來一定難度。

3 施工方案

3.1 施工工藝（圖1）

圖1 總體施工工藝流程圖

3.2 交通布控

利用既有高速出入口進(jìn)入某特大橋施工區(qū)域，利用收費(fèi)站進(jìn)口最外側(cè)車道、硬隔離至匝道口進(jìn)入施工現(xiàn)場；進(jìn) 口處安排專人值守，避免社會車輛進(jìn)入；出口利用最外側(cè)車道，在出口處安裝停車場式欄桿機(jī)、將施工車輛錄入系統(tǒng)、社會車輛不允許通行。

3.3 施工便橋及拆橋平臺施工

3.3.1 施工便橋

便橋設(shè)在既有橋梁下游，距翼緣板外側(cè)8m 處，橋面寬8m；為適應(yīng)鋼便橋結(jié)構(gòu)溫度變化，以及防止行車過程中晃動過大，縱向每隔60m 設(shè)一道伸縮縫，伸縮縫處所有結(jié)構(gòu)均斷開。

便橋普通墩基礎(chǔ)為單排4 根Ф630鋼管樁，主橫梁采用9m 雙拼工字鋼?？v向每隔60m 設(shè)置一組制動墩，制動墩基礎(chǔ)為雙排3 根Ф630 鋼管樁，縱向設(shè)置4m 雙拼工字鋼，橫向設(shè)置兩道長9m 雙拼工字鋼作為伸縮端，12 片貝雷片組拼作承重主縱梁，頂面滿鋪800×200×20mm 混凝土板作橋面板，橋面板兩端焊接護(hù)欄。（圖2、圖3）

圖2 主便橋普通墩橫斷面圖

圖3 主便橋制動墩橫斷面圖

3.3.2 拆橋平臺

吊裝平臺設(shè)置在單跨50m 跨中及墩柱外側(cè)，保證作業(yè)半徑不大于22m；邊墩基礎(chǔ)為單排3 根、中間墩基礎(chǔ)為單排4 根Ф630×8mm 鋼管樁，縱向跨度12m，主橫梁采用9m 雙拼I45a 工字鋼，10 片貝雷片組拼作承重主縱梁；頂面滿鋪800×200×20mm 混凝土板作橋面板。

3.4 橋面系及附屬設(shè)施拆除

主橋拆除施工前應(yīng)先拆除橋面的附屬設(shè)施及過橋管線等，并解除主橋與引橋間的伸縮縫連接、鏟除橋面鋪裝層。原橋面鋪裝層為瀝青混凝土，主梁切割前先清除鋪裝層，減輕箱梁荷載，防止瀝青混凝土掉入水中污染水源。瀝青鋪裝層采用銑刨機(jī)直接刨除，局部粘結(jié)、剝除困難的區(qū)域采用風(fēng)鎬、電錘輔助鑿除。鏟除后的廢料運(yùn)輸至橋下指定棄土場集中堆放。人工鑿除時(shí)應(yīng)注意鋪裝層的刨除深度，避免損傷主梁的預(yù)應(yīng)力筋。

3.5 翼緣板切割

支架安裝前，需要將箱梁翼緣板切割，為保證切塊裝車不超寬及吊裝安全，將翼緣板每7m 分段進(jìn)行切割，且每跨翼緣板要兩邊對稱進(jìn)行切割吊裝，用平板車對切塊進(jìn)行外運(yùn)至破碎場進(jìn)行破碎拆除，所有切塊破碎時(shí)應(yīng)采用霧炮機(jī)噴水降塵。

翼緣板切割作業(yè)時(shí)由專業(yè)操作人員控制繩鋸，對梁體進(jìn)行切割。本次拆除主要采用先進(jìn)的混凝土鉆切設(shè)備，全液壓切割機(jī)進(jìn)行無損靜力切割，繩鋸切割具有切口平直，整齊、速度快，效率高，不會破壞原結(jié)構(gòu)，噪音低、無粉塵、操作簡便等特點(diǎn)。

3.6 支撐架搭設(shè)

3.6.1 支架布置（圖4）

圖4 50m 現(xiàn)澆梁拆除支架搭設(shè)

舊橋跨徑50m 每跨布置9 排管樁，每排2 根，總計(jì)18根鋼管樁，鋼管樁采用630 螺旋管，搭設(shè)完成后進(jìn)行箱梁切割拆除作業(yè)。

梁底支架安裝流程如下：鋼管樁位置定位放線→鋼管樁施工→安裝樁間連接系→安裝樁頂橫梁→安裝貝雷梁→安裝小分配梁→安裝方木。

3.6.2 鋼管樁施工

采用履帶吊進(jìn)行鋼管樁插打，利用吊在起重機(jī)吊鉤處的DZJ-90 型振動錘夾住鋼管樁，先依靠鋼管樁自重力插入河床中，待樁身穩(wěn)定后開啟振動沉樁機(jī)振沖鋼管。當(dāng)鋼管樁15s 的振動下沉度小于5cm 或鋼管樁底達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，即可停止沉入。

鋼管樁沉放應(yīng)注意：振動錘中心和樁中心軸應(yīng)盡量保持在同一直線上；每一根樁的下沉應(yīng)連續(xù)，不可中途停頓過久，以免土的摩阻力恢復(fù)，繼續(xù)下沉困難。沉放過程加強(qiáng)觀測，鋼管樁偏位不得大于10cm，垂直度不得低于1%。

測量各鋼管樁樁頂標(biāo)高，按照圖紙標(biāo)高要求切割鋼管，或在管樁頂部安裝樁帽。

3.6.3 管樁連接系安裝

鋼管樁安裝就位后，在鋼管樁上焊接橫、縱連接系。采用槽鋼或工字鋼焊接組成連接系，安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的點(diǎn)位和焊接工藝焊接，不得虛焊點(diǎn)焊或調(diào)整焊接位置。

3.6.4 橫梁、貝雷片安裝

鋼管樁插打至承載力標(biāo)高后，設(shè)置封頂鋼板，進(jìn)行支架頂部橫梁系統(tǒng)的安裝，單組橫梁由雙拼H 型鋼及加勁板組成?？紤]吊裝平移，租用平板車?yán)\(yùn)橫梁、貝雷梁至橋下，履帶吊以扁擔(dān)梁的形式進(jìn)行抬吊、平移安裝。

3.7 梁段切割吊裝

35.4m+11×50m+35.4m 預(yù)應(yīng)力混疑土箱形連續(xù)梁，采用鋼管支撐架+靜力切割吊裝拆除，按照橫向環(huán)向?qū)⑾淞呵谐?。單跨首先靠近跨中位置進(jìn)行切割，然后向邊跨方向逐段切割吊裝，首段梁體切割切口呈倒八字形，便于吊裝。（圖5）

圖5 50m 現(xiàn)澆梁切割示意圖

切割過程中應(yīng)不斷在切縫內(nèi)打入鋼楔，防止切縫變形卡住切割鏈條。現(xiàn)場切割施工時(shí)還應(yīng)注意灑水除塵，作業(yè)人員應(yīng)佩戴相應(yīng)的勞保用品。切割施工要點(diǎn)如下：

3.7.1 固定繩鋸機(jī)及導(dǎo)向輪

用化學(xué)錨栓固定繩鋸主腳架及輔助腳架，導(dǎo)向輪安裝一定要穩(wěn)定，且輪的邊緣一定要和穿繩孔的中心線對準(zhǔn)，以確保切割面的有效切割速度，嚴(yán)格執(zhí)行安裝精度要求。

3.7.2 安裝繩索

根據(jù)已確定的切割形式將金剛石繩索按一定的順序纏繞在主動輪及輔助輪上，注意繩子的方向應(yīng)和主動輪驅(qū)動的方向一致。

3.7.3 切割

啟動電動馬達(dá)，通過控制盤調(diào)整主動輪提升張力，保證金剛石繩適當(dāng)繃緊，供應(yīng)循環(huán)冷卻水，再啟動另一個(gè)電動馬達(dá)，驅(qū)動主動輪帶動金剛石繩索回轉(zhuǎn)切割。切割過程中必須密切觀察機(jī)座的穩(wěn)定性，隨時(shí)調(diào)整導(dǎo)向輪的偏移，以確保切割繩在同一個(gè)平面內(nèi)。

3.7.4 吊裝

右幅拆除機(jī)械站位橋梁左幅進(jìn)行翼緣板、箱室吊裝，單根鋼絲繩對角穿進(jìn)行掛鉤，每節(jié)段采用四點(diǎn)法吊裝，孔壁與鋼絲繩相接處的位置，放置橡膠墊片，防止鋼絲繩被損傷。

4 注意事項(xiàng)

①水上便橋、拆橋平臺及拆橋支架搭設(shè)時(shí)，注意控制螺旋管的垂直度；進(jìn)行焊接作業(yè)部位，必須控制焊縫飽滿無焊渣；仔細(xì)檢查限位裝置是否齊全。②嚴(yán)格按照施工組織，合理配備人員、材料、機(jī)械、設(shè)備，保證正常施工的前提下使用效率最大化。③鉆孔作業(yè)時(shí)應(yīng)查清橋面水平及坡度情況，鉆孔機(jī)根據(jù)橋面坡度及水平進(jìn)行安裝，才能保證梁片切割面垂直；切割孔距離不得超過5m，防止切割垂直度傾斜。④箱體切割特別是腹板切割要確認(rèn)鋼絞線錨頭位置后進(jìn)行測量切割，防止對相鄰段箱梁鋼絞線造成破壞，使其它橋梁造成安全威脅。⑤切割梁底應(yīng)與支架密貼，減小切割過程中梁體對支架體系的沖擊，確保施工安全。

5 結(jié)束語

本文結(jié)合工程實(shí)例，通過研究圖紙掌握預(yù)應(yīng)力筋分部位置、3D 建模切割梁段、精密計(jì)算各梁段重量，合理配備機(jī)械設(shè)備；精確控制金剛繩鋸切割部位，進(jìn)行現(xiàn)澆梁梁段分塊拆除；通過計(jì)算合理布置吊點(diǎn)位置，確保起吊拆除過程中各部位平衡穩(wěn)定。施工過程中不斷創(chuàng)新，合理優(yōu)化方案，并提出利用老橋進(jìn)行箱梁拆除、利用便橋進(jìn)行箱梁拆除等方法，在確保安全的前提下，縮短施工工期。