浅谈水中铁路桥梁拆除施工技术

郭宏伟

摘 要 随着社会的发展，人民对生活环境和生活品质的要求也高了，有许多年代久远的基建工程已经不满足现在的使用要求，目前国内有许多工程新建在原有老旧工程上，需要拆除既有桥梁，在对既有桥梁拆除的过程中，经常会遇到水中桥梁拆除，水中桥梁的拆除在不同的环境下，拆除方式多种多样。在此，就废弃武九线跨罗家港框架桥拆除工艺进行总结。

关键词 桥梁;拆除;工艺

1工程概况

新建武九综合管廊沿原武九北环线布置，原武九北环线在经过武汉市青山区罗家港时采用了框架桥跨越，现综合管廊需穿过罗家港，在框架桥处新建管廊桥，管廊桥中心里程CK1+320，因此需要拆除原铁路框架桥。

原铁路桥采用的是框架结构，全长20.86m，宽度9.2m，为三箱室结构，三箱室跨度均为6.32m，框架桥侧墙厚度0.5m，两中墙厚度0.45m，同时在该框架桥上游2m处有一座废弃泵站，宽度8.5m，长度与框架桥相同，泵站的桥墩基础为原框架桥墙身的延长，上部结构采用预制板，预制板厚度0.25m，横断面图如下。

2桥梁拆除方案设计

2.1 桥梁拆除的结构分析方法

施工过程的结构分析方法，根据桥梁的具体情况来进行选择，一般情况可以采用有限元法和解析法。

有限元法将连续体分成有限的多个单元，单元之间互相由结点连接，一种理想的结点系统。分析时先整体单元分析，用结点位移表示单元内力再将单元内力再合成整体结构进行整体分析，达到整体平衡关系，并求出结点位移量得出单元内力的大小[1]。解析法是结构分析方法。用解析法对复杂结构难以进行分析，可用于无应力状态法，解析无应力的悬索桥拆除过程。

2.2 桥梁拆除的原则

桥梁拆除时按照先拆除高桥再拆除矮桥（从路线左侧向右侧拆除），先拆除桥面附属构造物，再拆除桥面板，然后拆除框架桥墙身，其次采取先拆除中跨后拆除边跨，并遵循对称平衡拆除。注重施工过程控制，根据现场场地实际情况，在做好安全控制的同时，考虑各种可能存在的不利因素，制定各类现场应急预案，拆除后的材料现场破碎并及时运出施工现场。

2.3 桥梁拆除工艺流程

施工准备（吊车支点处地基处理）-场地封闭-道砟、轨道拆除-桥面附属拆除-梁体分割切块-吊车分块起吊拆除-破碎机破除外运-场地清理。

2.4 桥梁拆拆除方案

①组织技术及施工人员对原框架桥竣工图进行会审，了解原框架桥基本情况，并在现场对各部位实际结构尺寸进行测量，修订竣工图上面的尺寸参数，确保数据准确无误，为后期桥梁拆除分块及吊车选用提供必要数据支持，同时对施工区域内地质条件进行了解，保证吊车站位安全，进行施工安全技术交底，明确框架桥拆除顺序、步骤、注意事项及人员水上作业安全培训;②拆除前先封闭施工区段，迁改保护施工范围内电缆，联系好罗家港泵站管理处，按照泵站管理处的相关要求做好防止污染罗家港明渠的相关措施;③道咋、铁轨拆除回收，首先使用吊车、铲车等相关设备对道咋、铁轨进行清理回收，然后人工配合机械拆除桥面附属构造物，清理桥面;④吊车支点地基处理，吊装需有足够的吊装场地以保证吊车的回转半径。吊车支腿下要用钢板铺垫分散荷载，以保证吊车作业安全，钢板规格为200×200×2cm。基础承载力要求：吊车吊装时，地基土所承受压力：N=9×1.5（分块重）+80（汽车吊自重）=93.5t。采用200×200×2cm厚钢板时，按照起吊时受力最不利情况（后两点受力）计算：地基处理需达到93.5/（2×2×2）×1.1=12.85t/m2，即承载力需要达到128.5KPa。根据现场情况，对吊车场地进行平整、碾压，达到所需承载力并验收合格后方可进行吊装作业。⑤桥面拆除采用先分块再绳锯切割拆除，首先在桥面上用红色喷漆画出分块线，并在桥面板上明确绳锯切割点，做好标记。桥梁拆除分块及切割点布置图如下：

⑥准备工作完成后，首先使用取芯机在图示位置钻好直径10cm的孔作为绳锯切割点，然后沿顺桥向将所有分好的块锯开，分块宽度根据距离吊车站位远近及梁板厚度分为1m～1.2m，长度5.02m～6.8m，在吊车吊装时先对分块进行预提，然后再进行横向分割线切割，确保拆除安全，随后吊至指定位置，破碎分解外运。

3施工控制要点

3.1 吊车的选用

根据拆除分块图，结合吊车站位，起重半径及其中参数等相关依据，最终选取80t吊车，具体参数如下：

工作半径及起吊重量参数表

3.2 起吊钢丝绳的选用

拟选用6×19，φ26麻芯钢丝绳，公称抗拉强度1770MPa，

最小破断拉力为397KN。

梁板吊装最大质量为9t，吊装采用2根钢丝绳两个吊点起吊，单根钢丝绳长度10m，钢丝绳起吊边跨长度5.67m*1.1m的小块时钢丝绳与起吊块的夹角最小为77°，根据《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》附录A，单根钢丝绳在夹角为75°时所受重力为0.51G。

N=K×G/（n×a）≤P

式中：  N—每根钢丝绳索具的受拉力;

G—起吊重量质量;

n—吊索根数;

P—吊索钢丝绳的破断拉力;

K—吊索钢丝绳的安全系数，根据规范要求安全系数取用6-8，根据现场实际情况取7;

a—钢丝绳之间荷载不均匀系数，取0.85。

则N=7×9×10×1.02/（2×0.85）=378kN<397kN，钢丝绳满足要求。

3.3 切割过程中切割块下坠冲击的控制

在进行框架桥桥梁切割施工时，为防止切割块下坠冲击力。应在切割前，在要进行的切块处设置防冲击的挑梁，避免因切块重量过大产生难以控制的冲击力，造成安全事故[2]。具体做法是：将挑梁的一端锚定在待切切块的梁端，再将另一端通过穿心千斤顶锚定在切割端，用千斤顶将锚杆顶紧，使挑梁与切割端锚紧。等待切面切断后，慢慢把千斤顶压力卸去，让吊装设备慢慢受力，这样可以有效的消除冲击，即使用型钢放在准备吊装的切割块上，并使型钢两端落在两个桥墩上，当切割块横向切割完成后首先是型钢受力，然后吊车提升，逐渐受力，这样可以有效减小切割块下坠冲击可能造成的吊车倾覆危险。

4结束语

在实际工作中，水中桥梁拆除已经属于常规拆除作业，正因为现在有大量成功拆除的施工经验，可能会导致现场作业人员麻痹大意，存在很多安全隐患;因此，需要我们在拆除作业前，先做好详细的现场调查，论证各种拆除方案，选定最优方案，并编制全面、详细、科学可靠的专项施工方案，并通过专家论证，在实施的过程中加强现场管控，做好安全保证措施，确保拆除作业处于安全可控的状态。

参考文献

[1] 闵方权.淺谈切割法在桥梁拆除上的应用[J].华东公路，2009（1）：

45-47.

[2] 蒋汉祥.水中连续梁桥拆除施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012（13）：113-114.