南照淮河公路大桥主桥箱梁逆作法拆除分析

张黎明 董 蕾

(阜阳市路兴公路工程监理有限公司，安徽 阜阳 236000)

1 工程概况

G105线南照淮河公路大桥全长2 298 m，跨淮河主桥为(65+98+65)m连续梁桥，主梁采用斜腹板单箱单室箱梁，箱梁0号节段长度6.0 m，悬浇段1号～7号梁段长度3.0 m,8号～13号块节段长度4.0 m，合龙段14号长度2.0 m,边跨现浇段15号～18号节段桥面宽度为20.5 m，主墩构造采用1.5 m直径灌注群桩基础。设计荷载为汽车—超20级，挂车—120级。桥梁总体布置如图1所示。

该桥于1998年7月设计完成，1999年10月建成通车。由于主桥及跨堤桥病害较为严重，经多次专家评审会论证，对主桥及跨堤桥上部结构进行拆除重建，下部结构改造后利用。同时由于淮河通航环保要求高，必须采用合适地拆除工艺，同时需对整个拆除进行有限元分析，根据分析结果实时掌握主梁的受力状态，以保证主桥拆除安全。

2 拆除工艺

桥梁拆除前先将桥梁支座全部焊接固结，并在主墩两侧设置混凝土临时支座、钢管支撑稳定支架(见图2)，边跨现浇段设置支撑支架，保证拆除过程中结构稳定、安全。

主跨箱梁拆除采用对称悬臂割除法进行拆除，分为护栏及部分翼缘板拆除、4号～14号块悬臂下放拆除、边跨15号～18号块现浇拆除、墩顶箱梁0号～3号块拆除4个部分。

1)护栏及部分翼缘板采用4台50 t吊车分4个作业面在桥面吊装，直接装车运至破碎场。

2)4号～14号悬臂拆除采用金钢石线分块切割，挂篮做承重结构，连续千斤顶下放，每个梁段从腹板位置分割成2段，下放至驳船上。

3)边跨15号～18号块现浇段拆除、箱梁0号～3号块采用金钢石线分块切割，浮吊吊装至驳船上，通过两台100 t龙门吊将驳船上的混凝土块吊上岸，简易破碎后运至破碎场。

3 施工全过程分析

为了更好的指导南照淮河大桥主桥的拆除，对南照河大桥进行了结构计算，结构计算采用Midas Civil空间有限元程序进行计算。主要包括以下部分：

1)根据原有桥梁的施工顺序，结合桥梁检测的部分结论(考虑预应力损失20%)，建立成桥模型，尽可能真实的模拟桥梁的现状。

2)根据现有的拆除方案，模拟主桥拆除的主要施工阶段，计算拆除过程中不同施工阶段的内力、应力。

3.1 有限元建模

依据设计图纸，建立全桥的有限元模型如图3所示，全桥共268个节点，261个单元，分为50个施工阶段，其中主桥正装22个施工阶段，倒拆28个施工阶段。由于主桥首先割除悬臂，为了准确模拟主梁的受力状态，主梁截面由中梁及两侧悬臂三部分组成，如图4所示。

3.2 计算结果分析

按照原施工方案正装模拟主桥施工至成桥后运营15年，再进行拆除计算分析，主梁应力及变形见表1。

表1 拆除施工过程主梁应力及变形

从表1结果分析有：

1)根据对原桥的正装计算，结合原有桥梁检测的部分成果，对原有桥梁的受力状态进行了校核，计算结果表明现有计算假定与桥梁的实际状况基本吻合。

2)通过对成桥的倒拆计算，结果表明，主梁倒拆节段，主要最大拉应力1.49 MPa，最大压应力为-12.38 MPa，满足规范要求，拆除过程中未发生较大位移突变。

3)通过对最大悬臂端的不平衡荷载验算，结果表明在最大悬臂端发生不平衡荷载(1 486 kN)作用下，主梁应力良好。

4)总体计算分析表明，采用悬臂法拆除主梁方案可行，主梁总体受力良好，主梁拆除风险可控。

4 结语

该桥按照此拆除方案，已顺利拆除重建。通过详细地分析计算，确保了方案的实施，实现了旧桥拆除的安全、适用、经济、环保，同时确保了航道通航。南照淮河公路大桥主桥箱梁逆作法拆除可供类似环保要求高、河道通航条件下的旧桥拆除借鉴与参考。