浅谈桥梁拆除施工技术控制方法
2011-04-19胡艳丽
胡艳丽
随着我国交通行业的快速发展,国内部分早期建设的桥梁已不能满足交通的需要,老桥的改建、扩建工程日益增多。目前国内的桥梁结构形式较多,针对不同结构形式的桥梁拆除方法不相同。安徽省合宁高速公路南淝河大桥主跨全长 165m(45+75+45),是省内最大跨径的桥梁,根据主桥结构形式及现状,采取如下的施工工艺流程。
1 连续箱梁拆除方法
1)对于主桥主跨箱梁,采取切割法拆除。先拆除桥面铺装及桥面附属结构,将防撞护栏和翼缘板分段分节切割后,解除箱梁的体外预应力,由挂篮预吊被切割的箱梁节段、用绳锯切割机进行切割(从合龙段开始逐节切割箱梁),再开动挂篮卷扬机将切下的箱梁节段下放至河中甲板驳上,运至岸边指定位置,再次分解、破碎,清理现场。
2)对于主桥边跨箱梁,采用切割法拆除。悬浇段箱梁由挂篮预吊被切割的箱梁节段、用绳锯切割机进行切割(从合龙段开始逐节切割箱梁),再开动挂篮卷扬机将切下的箱梁节段下放至地面,用凿岩机破碎,在边跨直线段箱梁下搭设支架,由凿岩机破碎,清理现场。
2 施工工序
施工流程见图 1。
3 主要施工工艺
3.1 路面拆除
沥青铺装层拆除采用凿除机刨除,再用装载车装车运至指定地点,拆除顺序从跨中向边跨进行。
混凝土现浇层采用切割结合人工凿除的方式拆除,先用切割机将现浇层切割成 2m×1.5 m的矩形块,切割时必须将现浇层钢筋切断,然后在箱梁顶面与现浇层之间打入钢楔,将现浇层胀开。此法与其他凿除方法比较一方面效率高,另一方面对箱梁的破坏小,能保证后续拆除施工安全。
3.2 护栏及翼缘板拆除
钢筋混凝土护栏及翼缘板采用切割法拆除,拆除时先每隔 3m进行横断面切断,再用吊车均衡地吊在翼缘板的两端,并预提重量 90%的预提力(一方面防止翼缘板突然下坠产生冲击,另一方面防止切割时切缝变形卡住锯片或链条),然后沿纵向将翼缘板从箱梁上切割分离,将切割下来的翼缘板吊装到船上运走。翼缘板拆除应对称进行。
3.3 体外预应力束解除
桥梁拆除前做过体外预应力加固,因此在主梁拆除前必须将体外预应力解除,采用氧割直接割除。
具体施工工艺为:
1)确定切割点,切割点设置在转向块附近,切割时,操作人员站在转向块侧面,防止钢绞线反弹伤人。
2)安装防蹦钢箍,为防止钢绞线切断时大幅反弹,在体外索的切割点附近两侧 10m范围安装防蹦钢箍,防蹦钢箍间距1m左右。防蹦钢箍通过种植 M 12锚栓与箱梁牢固连接,阻止钢箍弹动,植筋深度 10 cm。
3)钢绞线切割,钢绞线切割顺序按照张拉的逆序进行。切割使用 1.5m的长柄氧割割锯同时割除钢绞线,割除时逐根一一割断,切割应同步对称进行。
3.4 箱梁拆除
因桥跨径较大采用分节段拆除法拆除。即用吊装设备提吊住拆除节段,然后将箱梁按节段逐步切断下放吊装。
根据吊装设备起吊能力的大小,将箱梁分成若干个节段,拆除顺序一般为从跨中往两端进行,切割采用链式切割机环抱住箱梁断面进行切割(切割施工流程见图 2),根据断面大小可选用1台~2台切割机进行切割。为便于第一个节段吊装,需将断面切割成“八”字形断面,根据吊装方式,如节段竖直向上吊装断面应呈“倒八”字形,如节段竖直向下吊装断面应呈“正八”字形。
4 关键控制点
4.1 合龙段拆除
合龙段切割过程中,整个桥梁结构的受力会发生变化,跨中部位会下挠,切割缝会变形卡住链条,切断后合龙段会被卡住,无法吊装,因此,除了需将合龙段切割成“八”字形外,还需提前将桥面板切割 10 cm左右的缝隙,腹板和底板切割过程中还应不断打入钢楔,断面切断后敲掉钢楔。
4.2 切割过程中切割块下坠冲击的控制
虽然切割块在切割时有吊装设备进行预提,但是对于重量过大的切割块还会有冲击,切割前在切割缝处设置防冲击挑梁可有效的消除冲击,即将挑梁的一端锚固在未切割端,另一端通过穿心千斤顶锚固在切割端,用千斤顶将锚杆锚紧,断面切断后,千斤顶缓慢卸压,让吊装设备缓慢受力,最后拆除挑梁,吊装切割块。
4.3 箱梁分节下放施工同步性控制
分节箱梁的重量是非常大的,因此下放过程中各点不同步将会导致其他点受力过大,因此下放过程须分级进行,在下放过程中,须对各点下放高度严格控制,每下放一级对各点下放高度调整一次。
5 施工观测与监控
5.1 施工观测与监控的目的
南淝河大桥作为三跨大跨径连续梁桥对其上部结构进行切割式拆除施工,施工安全是第一位的,因此,该施工监控的目的就是根据拆除施工方案,通过理论计算和在箱梁的关键部位安装应力传感器监测大桥的实际受力状况,确保桥梁拆除工作的安全进行。
施工观测与监控的目的:1)保证施工人员和施工设施的安全;2)保证留用墩柱结构的安全;3)为拆除施工提供技术参数。
5.2 监测截面位置和测点布置
南淝河大桥主桥长 165m,单幅有 2个主墩。箱梁的应力增加测点布置本着“少而精”的原则。主要测点断面选在箱梁根部支点和合龙段、L/4桥跨位置上。单幅桥共有 16个断面,总共48个测点,均布置在箱梁的顶板上。
6 结语
旧桥拆除是一项环境复杂,技术难度大,施工风险高的工程,但必须确保桥梁拆除安全、文明、经济。因此在施工中,我们就要因地制宜的采用相应的施工方法,从而使其既安全又经济。
[1] 中华人民共和国交通部.公路桥涵施工技术规范[S].
[2] 田山坡.钢筋混凝土桁架拱桥安全拆除的方案研究[J].山西建筑,2009,35(5):280-281.