试论运营线路既有桥梁拆除改建

周喜平

摘 要 随着城市的不断发展，交通流量的不断增大，既有桥梁工程已经无法满足新的规划要求。在拆除改建过程中，如何有效利用宝贵的城市空间、减小对城市交通和环境的影响、改善城市交通现状以及节约工程投资，对既有桥梁的拆除改建有着重要意义。本文结合工程实例，研究分析运营线路中既有桥梁的拆除改建问题，详细介绍了改扩建过程中的控制因素、设计方案的研究比选以及关键施工工序。结果证明：通过对实际工程的关键因素进行分析控制，选择合适的设计方案，可以保证施工期间既有交通的正常通行，取得了良好的经济效益和社会效益。

关键词 桥梁工程;施工方法;设计方案;改扩建项目

Demolition and Reconstruction of Existing Bridge in the Operating Lineline

Zhou Xiping

China Railway 11th Bureau Group Co.， Ltd Survey and Design Institute Hubei Wuhan

Abstract With the continuous development and the increasing traffic flow of the city，the existing bridge project has been unable to meet the new planning requirements. In the process of existing bridge demolition and recon struction， these factors are of great significance that how to effectively use valuable urban space， reduce the impact on ur ban transportation and environment，  improve the urban traffic situation and save the investment of the project.Combining with the engineering example，this paper  studied and analyzed the demolition and reconstruction problems of the existing bridge in the operation line，introduced the control factors in the process of reconstruction，  the design scheme of the project and the key construction process.The results proved that it could ensure normal traffic during the construction， and a chieved good economic and social benefits through the analysis and control of the key factors in the project， and the choice of the appropriate design.

Key words Bridge engineering; Construction method; Design scheme; Reconstruction project

前言

在经济高速发展的条件下，对于城市交通工程而言，如何满足日益扩大的交通流量要求，适应新的城市交通规划发展，成为目前乃至将来都面临的一道难题。对既有工程的拆除改建作为解决这一难题的有效手段，正逐渐成为工程界研究探讨的重要内容。目前，国内外对既有桥梁工程的改扩建方式主要有混凝土梁桥、钢桁梁桥和框架桥等桥型。在拆除改建过程中，如何有效利用宝的城市空间、减小对城市交通和环境的影响、改城市交通现状以及节约工程投资，对既有桥梁的除改建有着重要意义。本文通过丽水路立桥的拆除改建项目，研究分析运营线路中既有桥的拆除改建问题。

1项目分析与研究

原宣杭线126号桥修建于1960年，受当时经济条件的制约，原桥为1孔12m凝土梁，通行净空为4.5m，见图1。原桥台位于建后丽水路的车道，阻挡行車，故须对此126号桥进行改建。通过对原有工程状况的具体分析，本项目面临的最大困难是在确保铁路运输的前提下进行桥梁施铁工，主要控制因素：

（1）在保证铁路正常运营的前提下，拆除既有路桥。

（2）施工期间，需要保证既有道路的通行。

（3）铁路线间距只有4.0m，需要对桥尾的缓和曲线进行临时施工改造。

（4）桥址临近大运河，路基填土高达7m以上，地基为软土，地下水位高。

（5）既有桥台为1960年修建，属于浆砌片石台身，拆除过程中有一定的安全风险。

2施工工艺及关键设备的选用

该项目施工条件较为复杂，确保铁路运输的前提下进行桥梁拆除改建是施工控制的关键。针对这些特点，对于既有桥梁的拆除改建施工工艺及关键设备的选用，研究总结出以下几点结论[1-4]：

（1）不能利用扣轨、纵横抬梁等手段进行施工过渡，只能采用安全、有效的钢便梁临时过渡措施。

（2）采用成熟的既有钢便梁设备，无重新设计、制造新设备的必要。

（3）桥址距既有运河钢梁桥太近，同时，既有桥为简支T梁桥，无法进行长距离的临时拨道改造。

（4）施工期间两条铁路不可能互相替代，必须同时满足运营条件，无法临时封闭其中任一条股道。

（5）由于铁路线间距只有4.0m，只能16m或12m钢便梁，缓和曲线不得上便梁桥。

（6）为尽量减少桥梁施工对铁路运营的干扰，如果采用框架桥方案，需用顶进施工工艺。

3设计方案研究与对比

根据本桥的实际情况，主要考虑采用框架方案，将混凝土梁桥方案及钢桁梁桥方案作为比选方案，研究情况如下。

3.1 混凝土梁桥方案

本方案桥梁布置形式为（20+20）m，将该桥扩孔为2孔20m预应力混凝土梁，轨底至梁底高1.95m，建成后通行净空仍大于5.0m，见图2。因与车道布置不适应，不仅原桥台要拆除另建，且中墩在现车道中心，新建的难度较大。

施工方案：梁体建议现场预制。新建桥墩台采用便梁架空线路后进行施工，便梁支墩采用混凝土承台、钻孔桩基础，利用封锁时间移除既有梁，架设新梁。

3.2 钢桁梁桥方案

本方案对既有桥改造采用40m跨度下承钢桁梁一跨跨越丽水路，满足规划路幅宽度36.0m的要求，见图3。其轨底到梁底高差≥2.32m。

施工方案：钢桁梁采用工厂制造、现场拼装、横移就位的方法进行施工，支架平台设于既有桥侧面，平台上设置移梁轨道，利用封锁时间进行换梁。

新建桥台采用便梁架空线路施工，便梁支墩设置一端利用既有桥台设置支架，一端采用混凝土承台、钻孔桩基础;既有桥台在钢梁就位前先移除既有梁、凿除部分墩台帽，钢梁就位后拆除剩余部分。

3.3 框架桥方案

既有桥根据路幅断面改建为4孔分离式框架桥，布置形式为（6.5+8.5+8.5+6.5）m，框架横断面与路幅对应，见图4。该方案与双孔17m框架方案做过对比，但鉴于桥位处线间距为4m，根据目前铁路既有桥改建的施工工艺，此处只能满足架设D16型便梁的条件，相应的框架规模不能满足大孔径方案，所以未采用双孔17m的框架方案。4孔分离式框架，机动车道框架净高为6.40m;非机动车道框架净高为6.70m。框架桥长按13.0m确定。既有梁式桥全部拆除。

框架桥施工采用便梁架空线路，现浇施工，便梁支墩采用钻孔桩基础、混凝土承台。既有桥利用封锁时间进行拆除。

3.4 方案比较

针对混凝土梁桥、钢桁梁桥和框架桥三种既有桥梁拆除改建方案进行比较分析，分析结果见表1。三种方案的优缺点如下：

（1）混凝土梁桥方案的优点是工程费用相对较低，对市政道路路幅布置略有富余，各市政管线可在路面下敷设。在桥梁建成后，后期维修养护工作量一般。本方案困难处在于墩台桩基位于铁路线正下方，机械钻孔灌筑的方法无法实施。施工过程繁复，对道路及铁路行车影响很大。施工时须在规划道路外侧另设临时通道供车辆通行。此外，40m简支PC梁方案，单片梁重134m，轨底至梁底高度达3.40m，此方案将迫使路面下挖，使排水方案复杂化。

（2）钢桁梁桥方案对市政道路的改造影响最小，现状路面无须下挖，对丽水路的行车条件最佳。但本方案桥台桩基位于铁路线正下方，机械钻孔灌筑的方法无法实施。在桥梁建成后，后期维修养护工作繁重，费用高，列车通过时产生的噪声对市区环境不利。

（3）框架桥方案能够较好地适应市政道路线形与路幅，景观与行车条件较好。桥梁建成后，能够减少铁路桥的维修养护工作，工程造价适中。施工时需要在现桥位处浇筑框架，同时对线路进行防护、封锁，以拆除既有梁桥，施工难度及对铁路行车安全影响一般。因此，此方案为推荐方案。

4具体方案实施

4.1 主体结构设计

该方案的主体结构设计如下：

（1）本桥采用（6.5+8.5+8.5+6.5）m四孔分离式框架桥方案，与道路标准横断面布置相对应。框架结构采用预制顶进施工工艺，既有铁路架设多孔16m钢便梁维持行车。

（2）既有桥基础予以保留利用，新建框架桥采用压入30×30cm小方桩基础。

（3）框架顶板梁底标高9.75m，要求道路路面标高不高于4.75m。

（4）框架横向宽度10.0m，桥面两侧各伸出1.5m混凝土悬臂板，设置双侧人行道及电缆槽道，设置整体混凝土栏板。不设避车台。

（5）桥面排水至道路，在框架桥外宣城侧新建1～3m煤气管道保护涵。

（6）框架桥两侧各设置5m钢筋混凝土挡墙，与框架联结，形成横向长度20m的整体结构，整体顶进。

（7）便梁支墩采用钢筋混凝土门式墩结构，横梁中心距12.0m，单侧为21.25m立柱，对应设置21.25m钻孔桩基础。钻孔桩长30m。

（8）采用填土与钢轨桩联合顶进后背，滑板及后背下采用50cm水泥搅拌桩加固地基。

4.2 施工布置

其主要施工步骤如下：

（1）杭州侧线路曲线拨道改造。

（2）架设便梁，完成宣城台后1#门式支墩施工，完成3#柱立式便梁支墩施工。

（3）拆除宣城台后部道碴槽，架设便梁，完成2#门式支墩施工。完成4#门式支墩施工;完成6#柱立式支墩施工。

（4）拆除既有桥梁部，架设6孔16m钢便梁，拆除既有宣城侧桥台，完成7#门式支墩施工。

（5）重新移动架设6孔16m钢便梁，顶进宣城侧6.5m边孔框架;道路临时改移过渡。

（6）移动架设钢便梁，顶进宣城侧8.5m主框架，拆除既有杭州侧桥台，顶进杭州侧6.5m边孔框架。

（7）利用已就位框架，架设钢便梁，顶进杭州側中孔框架。

（8）重新架设便梁，顶进保护涵洞，完成涵洞、挡墙及路基过渡段等工程。

（9）施工期间列车限速行驶45km/h，既有道路施工期间需要临时过渡，但无须完全封闭。

5结束语

对于运营线路既有桥梁改扩建工程来说，桥梁拆除技术是一项施工环境复杂、技术难度大、施工风险高的工程，必须确保不能影响其他交通的正常运行，同时也要保证工程实施的经济性、合理性以及安全性[5]。通过对既有桥梁的调研分析，考虑关键控制因素与施工要求，对设计方案进行研究与对比。丽水路立交桥改扩建项目最终采用4孔分离式框架桥方案进行拆除改建，于2008年底开工，2009年底开通运营，施工期间确保周围交通线路的正常运行，工程施工方式合理，满足城市交通规划要求，取得了良好的经济和社会效益。

参考文献

[1] 周凤先.滨北线松花江公铁两用桥改建工程市政桥梁方案设计[J].铁道建筑技术，2016，（9）：59-64.

[2] 曹同来，张安良.高速铁路桥梁的设计特点及施工技术准备初探[J].铁道建筑技术，1999，（4）：9-10.

[3] 张晟斌，胡胜刚，陈智俊，等.某高速公路改扩建中一座特殊桥梁的拓宽设计[J].中外公路，2008，28（5）：193-195.

[4] 胡春晖.改扩建高速公路桥梁拼接设计要领[J].中国科技信息，2014，

（7）：93-94.

[5] 刘海松.某桥梁改扩建设计方案研究[J].公路与汽运，2010，（2）：

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