不间断交通高速公路拓宽跨线桥拆除施工技术

吴 健，杨 勇，陈建军，朱文喜，姚 磊

（浙江交工集团股份有限公司，浙江 杭州 311100）

0 引言

高速公路拓宽势必涉及天桥、分离桥等既有跨线桥的拆除问题[1]。根据工程实践，桥梁等结构物拆除方法主要有现场机械破碎法、满堂支架分块切割法、架桥机悬臂节段拆除法、定向爆破法及整体顶推法等。其中机械破碎法的优点是施工速度快，但噪声大、震动大、灰尘大，现场垃圾清理量大，不环保；分块切割法（大盘锯或绳锯切割法）具有噪声低、扬尘小、结构无损、施工安全、文明施工形象好等优点[2-4]。高速公路拓宽建设中，跨线桥拆除施工往往要求不中断高速公路现有交通，即要求边通车边施工。如何针对复杂环境提供一种绿色环保的跨线桥拆除方法，是摆在广大工程师面前亟须解决的技术问题。

1 工程概况

杭州（红垦）至金华高速公路扩改建工程路线全长50.468 km，共有18座跨线桥需要拆除重建（原位改建5座，移位改建13座）。对常规桥梁结构物拆除的整体切割吊装和现场机械破碎两种方法从环保、安全等方面进行对比分析，选择了噪声低、扬尘小、结构无损、施工安全和文明施工形象好等优点的分块切割法（大盘锯或绳锯切割法）。

2 施工总体方案

基于高速公路拓宽不间断交通的要求，根据跨线桥结构设计参数和施工可行性，确定分跨分步切割、吊离和运输方案。同时根据跨线桥拆除顺序和工序作业施工空间要求，制定高速公路交通限制措施和相应的交通组织方案，包括半幅封闭借道双向通行、封闭双向第一车道，吊机、运输车输等机械设备的进出方式等，以保障施工和运营车辆的双安全。根据金刚石绳锯切割靠金刚石链条在液压马达驱动下绕切割面高速运动研磨切割体，通过水冷却并将研磨碎屑带走来完成切割工作原理，设计移动式防护支架网来收集泥浆水外运，达到环保节能的目的。

跨线桥拆除施工流程：①封闭双向第一车道→②切断桥面→③封闭半幅借道双向通行→④护栏分块切割→⑤梁板开凿铰缝→⑥梁板分片吊离→⑦封闭另半幅车道，重复④、⑤、⑥步骤→⑧盖梁墩柱拆除→⑨恢复交通。

跨线桥重建施工流程：①施工两侧桥台→②封闭双向第一车道→③施工中央分隔带桥梁下部结构→④封闭半幅借道双向通行→⑤安装半幅梁板→⑥封闭另半幅车道实现交通转换→⑦安装半幅梁板→⑧施工桥面及附属。

3 施工关键技术措施

3.1 施工准备

根据跨线桥位置现场条件和具体结构参数拟定老桥静力拆除和交通组织方案。在准备拆除老桥之前提前与高速交警、路政取得联系，办理好交通组织相关手续。同时因跨线桥新桥桥墩位于高速公路拓宽外侧，不受车辆通行影响，可提前进行新桥桥台施工。设计移动式防护网支架（见图1～图4），采用带可调底座的门式支架搭设，可调底座安置在带有制动装置的钢轮上。单个支架柱由两片门式支架搭设，纵向根据跨线桥高度分层组装到桥底50 cm。两个支架柱间采用圆管横杆进行连接成长方形框架结构，其上安装自制S形挂钩（尺寸同圆管匹配），在上面安装柔性防护网，通过绳扣（或吊扣）与挂钩连接，再在其上铺设彩条布用于切割产生的水或水泥浆的收集，并在跨中最低点的彩条布上设置排浆孔，通过软管将泥浆引入收集筒外运处理。由于支架柱底安装了钢轮和制动装置，当进行简支梁板割离时，只需将支架防护网推移至相应铰缝位置下即可，克服了传统支架防护网安装、拆卸、维护等不便缺点。

图1 支架防护网立面示意图

图2 支架防护网侧面示意图

图3 支架防护网平面示意图（一）

图4 支架防护网平面示意图（二）

3.2 封闭双向第一车道

封闭双向第一车道（见图5），用水马将封闭区隔离，在桥梁切割位置两侧用防抛网进行防护，以防止有石屑飞出。

图5 封闭双向第一车道交通组织示意图

3.3 切断桥面

采用金刚石绳锯切割两跨间桥面连续，桥面连续完全切断后，将垃圾清理干净。在中央分隔带处整体挂防护网，为拆除梁板做准备，以防止半幅封闭拆除梁板时杂物落到通行半幅车道。

3.4 封闭半幅车道

为保证高速公路运行及工程安全有序地施工，采用对高速公路进行半幅封闭，车辆改在另外半幅进行并道双向行驶（见图6），现场设置施工、限速、左（右）道封闭、车辆慢行、向右（左）变道等标志[5]。

图6 半幅封闭借道通行交通组织示意图

3.5 护栏分块割离

根据现场作业空间和吊机起重能力，确定护栏分块大小、顺序及吊装孔布置。将移动式防护网支架移动至切割护栏下，护栏两侧对称采用绳锯切割，采用水钻钻吊装孔，护栏分块割离后，采用吊机吊至运输车上，运至指定场所集中破碎，如图7～图9所示。

3.6 梁板开凿绞缝

进行梁板吊装孔排布，采用水钻钻梁板吊装孔。将移动防护支架网推移至相应待割梁板绞缝下，然后采用绳锯切割绞缝，切割完一片再推移至下一道梁板铰缝处，直至将半幅梁板绞缝全部切割完成（见图10）。

图7 防撞栏杆预切割及吊装孔布置

图8 防撞栏杆切割吊离

图9 防撞栏杆切割完成

图10 简支梁切割吊离

3.7 梁板分片吊离

待半幅梁板绞缝全部切割完成后，将梁板整体吊至运输车上，运至指定场所集中破碎或用于其他建设项目临时便桥搭设等利用。板梁吊装时注意检查梁板是否单独分离，梁板整体是否有裂缝，梁板棱角处用半圆钢管保护起吊钢丝绳，起吊时先进行试吊。两部吊机同时吊住梁板两端，同时进行起吊，梁板吊起后，空中保持平衡后进行旋转，旋转时两部吊机按相反方向各自将梁板旋转90°，然后保持平衡后放入运输车辆，进行下一片梁吊装（见图11），直到半幅梁板全部吊离完成（见图12）。梁板起吊装车时通车半幅需断流（约10 min），待梁板吊至运输车上以后恢复交通。吊机停放时为保证两部吊机可以平行停靠便于吊梁，吊机支撑腿不完全伸开。吊机停放位置、起吊梁板装车示意图及车辆驶入方式如图13所示。

图11 吊梁示意图

图12 一跨切割完成

图13 车辆驶入路线

车辆驶入按图13的①—②—③—④的顺序驶入，即从高速驶入，行驶至封闭区域前方，在倒回到封闭区域内。

3.8 封闭另半幅车道

重复3.5、3.6、3.7的步骤，拆除另半幅防撞护栏和梁板。

3.9 盖梁墩柱拆除

封闭半幅车道，借道对向车道通行，封闭区域用水马进行隔离，在封闭区域内停放两台吊机，盖梁、立柱均采用金刚石绳锯切割，盖梁按照墩柱个数切割成块，切割前将盖梁用钢丝绳固定。切割后用吊机整体吊运至平板运输车上，统一运离高速公路。车辆驶入方式同梁板拆除时车辆驶入路线。吊机及运输车辆停放位置如图14所示。

图14 拆除中墩时吊机及运输车辆停放位置

4 结语

针对高速公路拓宽跨线桥拆除和重建要求边通车边施工的复杂环境条件下，提供一种安全、有效的跨线简支梁桥无损静力拆除方法。根据不间断交通要求跨线桥结构，确定拆桥分跨顺序、防撞护栏分块切割、主梁切割吊运方案。同时根据拆桥顺序，对桥下高速公路实施必要的交通限制，通过左右幅分幅封道借道通行等交通转换，并按国家道路管制要求做好安全标志，保证了桥下通行和桥上施工的双安全，简单易行，使用范围广，易于推广。同时采用金刚石绳锯无损静压切割工艺和移动式支架防护网和水泥浆收集系统，施工过程无尘、噪声低，节能环保；且切割出的简支梁板可以周转用于临时便道修建，具有较好的社会和经济效益。

[1]王国俊.沈山高速公路改扩建工程保通状态下跨线桥拆除关键技术研究[J].北方交通，2013（3）：61-63.

[2]谢睿杰.高速公路跨线桥静力拆除施工与控制方法研究[D].武汉：武汉理工大学，2011.

[3]成劲松,王莹,袁吉平.城市主干道简支梁跨线桥拆除工艺探讨[J].公路，2011（6）：81-86.

[4]肖富昌.高速公路改扩建方案安全性评价与安全管理技术研究[D].广州：华南理工大学，2011.

[5]GB 5768.3—2009，道路交通标志和标线 第3部分：道路交通标线[S].