浅谈柔性系杆拱桥拆除施工技术

王新明

（中铁二十二局集团第三工程有限公司，福建 厦门 361000）

0 前言

该桥位于某市二环西路，为交通要道，跨越宽度180m河道，需保证行车及船只通行进行拆除，施工难度极大。优先施工新桥两侧辅桥，道改至辅桥通行，再拆除该系杆拱桥并原位新建主桥。经过多次开会研究，选用逆向工序法拆除施工。该方案保障了既有桥梁拆除过程中的安全同时保证原位新建桥梁的如期完成。

1 工程概况

1.1 工程简介

既有桥长304.86m，跨径布置：（20+40+60+40+20）m，上部结构采用五跨连续预应力混凝土三室箱梁，箱梁全宽27m,底宽17m,梁高2.05m，采用拱梁结构，桥墩通过八根砼柱支撑，单箱三室箱梁横纵布置预应力，主桥结构形式为予应力混凝土连续梁拱组合式桥梁,拱肋形式在桥面上为单根钢管混凝土拱(单肋),在桥面以下为双肋分叉的钢筋混凝土。

根据老桥梁图纸中吊杆张拉力的说明，吊杆中每根钢绞线的张拉力为195.5KN，单根吊杆中有9 根钢绞线，即每根吊杆的张拉力为F=195.5×9=1759.5KN。

2 既有系杆拱桥拆除的总体思路

总体思路采用逆向工序法拆除施工，首先对既有桥梁原施工工艺及方法详细了解，然后采用钢管立柱对既有桥梁进行恢复支撑，拆除梁体吊杆，绳锯分割法将既有桥分解成块，运输车转运至弃渣场进行机械再次破碎分解。

3 详细拆除方案

3.1 既有桥梁原施工情况调查

该施工步骤尤为重要，在方案确定前将老桥原施工方案进行详细研究，查找该桥原施工的支架形式、是否在施工完成后在河道内存有遗留物，尽可能的找到原施工负责人，确保拆桥支架方案的可行性，调查清楚后及时进行拆桥支架的设计。

3.2 测量放样及水磨钻取孔施工

3.2.1 既有桥梁平面位置复核

为保障既有桥梁整个施工过程精确测量，单独布设控制网，拆除前应仔细核对桥梁平面尺寸。检核无误后方可进行下一步工作。

检核办法:①利用既有桥梁图纸提供的数据,将桥梁各个结构的平面图以实际坐标录入CAD 中进行复核。②利用坐标正反算原理,依据图纸桥梁墩台桩号,对桥梁结构尺寸复核。

3.2.2 钢孔位放样

准备钢钉、记号笔、细线，当用全站仪将桩位中心定好后砸入钢钉,在钢钉上做出中心标记,在距离钢钉约2m 的位置(坚实牢固不被破坏的地方)砸入护桩（钢钉）用细线两两交叉绑扎,并且细线交叉点正好落在钢钉标记处也就是桩位中心,精准无误后,方可进行水磨钻孔施工。

3.2.3 水磨钻取孔施工

施工时如遇因取孔破坏既有桥梁预应力钢绞线,现场技术人员应对比图纸详细记录破坏钢绞线的根数及对应图纸的位置，全过程进行桥梁变形监测，工程部做好相关技术指导。

3.3 钢管桩插打

该桥拆除支架需要具有进行专项设计及计算，根据既有桥梁拆除支架计算书，选用合理的立柱形式、工字钢横梁及相关设备，钢管桩材料选用Φ630mm、壁厚10mm 无损伤螺旋管，吊装设备选用70t 履带吊配合120 振动锤，站位与既有桥梁桥面上，采用钓鱼法纵向从桥梁两侧向跨中进行钢管桩插打，为保障既有桥梁拆除安全，水磨钻取孔应配合钢管桩插打进度，即水磨钻应横向成排钻孔完成后，立即插打钢管桩并完成钢管桩支架支撑搭设，再进行往跨中方向下排钢管桩支架施工。

打桩时，利用既有桥梁取孔作为矫正桩导向架控制桩的垂直度。若开始阶段桩位不正或倾斜，调正或将钢管桩拔出重新插打。锤击至桩顶高出桥面60-80 cm时，停止锤击，进行接桩，再用同样步骤直至达到设计深度（见计算书）为止。

3.4 工字钢横梁架设

钢管桩插打至设计深度后，沿既有桥梁梁底往下43cm（工字钢高度加3cm）位置作为标高割除多余钢管桩，钢管桩顶焊接封顶钢板（采用70×70cm，厚度2cm的钢板），架设工字钢横梁，工字钢采用小型浮船运输至桥底安装部位，龙门吊通过打桩孔吊装工字钢进行安装。

3.5 安装牛腿顶升梁体

钢管桩两侧（纵向）进行牛腿焊接，利用牛腿安装千斤顶进行梁体预顶升，顶升力达到120t 后横梁顶部分段安装填充钢管，保障支架与横梁之间填充密实，同时利用分段位置作为绳锯纵向分割梁体作业空间。

3.6 拆除既有鉴湖大桥翼板

因既桥翼板无纵向预应力筋，且纵向支架间距较大（约17m），翼板切割后落于支架上无法保证自身稳定性（有折断可能），同时为减少既有桥拆除支架的载重，配合支架搭设进度，在已完成支架部分后开始翼板切割拆除，拆除时利用既有横梁作为悬挑梁，搭设工字钢横梁悬挂切割两横梁之间的翼板，切割后用龙门吊吊至场外。

3.7 搭设钢管混凝土支架

3.7.1 钢管拱安装支架设计

钢管拱安装支架采用四根直径为377mm 的螺旋焊管组焊成200×300cm 的钢管支墩，钢管间采用12.6 槽钢联接。拟定将主跨60m 拱分为5 段，辅跨40m 分为3 段，主跨设置支架3 处，辅跨支架设置2 处。

3.7.2 支架安装

放样全桥的设计中心线，确定支架各立杆的中心点。钢管采用法兰盘及膨胀螺栓与既有桥面固定。为保证支架的稳定，支架沿既有桥梁横截面方向设置缆风绳拉锚于拆除支架立柱上，沿既有桥梁纵向立柱之间用槽钢连接。

3.8 吊杆拆除

在梁体支架施工时对既有梁体增加了向上的顶力，单管顶力120t，支架立管共计64 根，约7680t，梁体总重7430t，释放吊杆应力后，对吊杆采用直接切割处理，切割前首先进行吊杆应力监测，确认在吊杆已无受力，切割采用氧焊将拱顶部位锚头熔断，使吊杆自然下落，再对梁面位置进行切割。吊杆的拆除顺序为由跨中向两侧对称拆除。

3.9 剩余梁体拆除

箱梁采用绳据分块切割，单块重量根据起重设备能力计算每个分块重量。剩余2m 宽梁体的拆除原则为由对应支架支撑点直接切割，切割后由龙门吊调运出现场。

3.10 下部结构拆除

墩身采用绳锯已支座为单元进行切割，切割后调运至地面进行就地分解。

4 既有桥梁拆除过程安全控制

4.1 既有桥梁拆除前制定专项监测方案，监控既有桥梁吊杆应力及梁体变形情况。

4.2 既有桥梁取孔过程中记录损坏量体内预应力的位置及根数并全过程监测梁体变形情况。

4.3 既有桥梁支架恢复完成后全面检查整体支架的密实度及支架立柱的应力监测。

4.4 绳据分解梁体时严禁重型机械上桥进行运输及其他作业。

5 结束语

本文以柔性系杆拱桥拆除为例进行了总结，笔者认为在该类既有桥梁拆除中采用逆向工序法最为安全保守，建议在类似工程采用该方法进行施工可有效降低施工风险。