跨高速公路旧桥拆除工程难点及对策研究

陈 备

(上海市松江第一房屋征收服务事务所有限公司，上海 201699)

0 引言

目前，我国交通基础设施建设快速发展，随着交通流量的增大、荷载等级的提高以及运营年限的增加，我国早期修建的一些桥梁，由于设计荷载等级较低、通行能力较小，已不能满足现代交通发展的需要，因此就需要对这些桥梁进行改造或拆除，经过近些年来的积极探索，人们已经在桥梁拆除领域取得了许多成果。桥梁拆除常用的方法有爆破拆除法、顶升(推)法、机械凿除法、切割吊装法等。这些方法各有利弊，需要根据实际工程情况进行选用。

在跨高速公路旧桥拆除工程的实施过程中，会出现对现有交通流有干扰的情况，需要在最短的时间和有限的工作面内完成桥梁拆除工作，给施工带来了难度。如何对跨繁忙高速公路的旧桥进行安全快速化的拆除施工成为一个工程难点，非常有必要对跨既有高速旧桥拆除的施工工艺等进行详细的分析研究来探索桥梁拆除的合理性、适用性和经济性。本文以叶新—大叶公路(新工路—老黄桥港)道路改建工程一标G60跨线旧桥拆除工程为背景，详细的介绍了跨高速公路旧桥拆除工程的施工难点及施工方法。同时希望对于以后类似工程具有一定的借鉴意义。

1 工程概况

1.1 拆除工程环境情况

叶新—大叶公路(新工路—老黄桥港)道路改建工程一标G60跨线旧桥拆除工程，拆除工程位于上海市松江区新浜镇叶新公路，西起新工路，东至文工路，S32高速公路以南，G1501高速公路以北，拆除旧桥以G60高速公路为中心起算，高速公路上为2跨，高速公路东面拆除桥梁为9跨，西面拆除桥梁为6跨。其中高速路东边侧两跨跨度15 m，西边侧两跨跨度17 m，其余每跨跨度25 m，桥梁宽度14.6 m。

旧桥南侧为胡家埭村和一部分农田，比较开阔。旧桥北侧有一条东西方向河浜，在东西方向河浜上有三座桥。旧桥北侧东端边有座小桥，小桥下有一条宽6.70 m的南北走向的胡家埭3号河。拆除旧桥总平面图如图1所示。

1.2 拆除桥梁结构情况

叶新—大叶公路(新工路—老黄桥港)道路改建工程一标G60跨线旧桥桥型为梁式桥。拆除叶新公路G60跨线旧桥栏杆、非机动车道钢混凝土路面、机动车道黑色路面和铺装层2孔板梁盖梁、立柱、基础承台施工立面图如图2所示。

1)桥面结构情况。

桥面人非车道为东西方向长388.9 m×宽2.81 m×厚0.55 m现浇钢筋混凝土，桥面黑色路面和铺装层为长388.9 m×宽9.00 m。

2)梁式桥板梁情况。

叶新公路G60跨线旧桥拆除梁式桥板梁为预制2孔先张法钢筋混凝土板梁，每跨14块板梁，预制2孔先张法钢筋混凝土板梁分2种，一种为桥外侧预制2孔先张法钢筋混凝土板梁，外侧预制板梁断面尺寸为高1 000 mm、上口为1 290 mm、下口为990 mm，第二种为桥内预制板梁没有肩胛尺寸的板梁尺寸为高1 000 mm×宽990 mm。

3)梁式桥盖梁情况。

叶新公路G60跨线旧桥拆除现浇钢筋混凝土盖梁数量为16个，中间两跨桥盖梁1个，两侧共15个，现浇钢筋混凝土盖梁断面尺寸为长14 645 mm×高1 000 mm×宽1 500 mm，盖梁的两端斜坡长度为1 240 mm。

4)梁式桥立柱情况。

叶新公路G60跨线旧桥拆除地面现浇钢筋混凝土立柱数量为48个，其中中间立柱3个，两侧45个，立柱直径为0.790 m。

2 工程难点分析

本旧桥拆除工程为跨高速公路的旧桥，拆除的难点和危险点在高速公路2跨位置。

1)桥下高速公路交通流量大，协调组织难度高，施工需错开G60高速车流高峰进行施工，且施工时间有限。高速公路2跨桥梁每跨25 m，高速公路道路每条宽3.75 m，共3条高速道路，紧急停车带宽度为2.4 m，G60高速公路从黑色路面测量到板梁底部高度为5.68 m。叶新公路G60跨线2跨旧桥下车辆通行流量大，拆除作业不能严重影响高速公路的交通和安全。

2)碎石渣易掉落的安全隐患。高速公路在施工过程中仍旧使用，故拆除过程的坠落物不得影响交通。高速公路上二跨桥梁每跨14片钢筋混凝土2孔先张法预制板梁，在拆除跨高速公路旧桥桥面两侧人非车道及板梁过程中由于拆除震动板梁与板梁之间可能存在碎石掉落G60高速公路上的危险。

3)拆除过程震动不得过大，防止噪声干扰行车司机。对于叶新公路G60跨线旧桥中间高速公路盖梁、立柱切割后不能直接粉碎性拆除，需要用400 t履带吊吊装拆除，切割作业、400 t履带吊吊装拆除高速公路中央隔离带上盖梁和立柱时，整个过程中存在难度和危险点。

3 施工方案的选择

针对跨高速公路旧桥拆除施工的工程难点中交通流量大的问题。一般在拆除跨高速公路的旧桥工程上常采用全封闭高速公路或满堂支架+半封闭交通等方法来减少安全隐患，但是本拆除工程需保证交通不断流，不能采用全封闭高速公路。满堂支架+半封闭交通施工方法繁琐，工期长且经济性较差。为了提高工作效率且保证交通安全，采用移动防护棚架+半封闭交通的施工组织方法来拆除高速公路上跨段。即每一次封闭1条高速道路和紧急停车带，留有二条高速道路在通行。在留有的二条G60高速通行道路上面，设置临时钢结构移动防护棚架。在封闭的道路上切割旧桥，并吊运至桥下破碎。封闭部分拆除完毕后，开放封闭路段，用相同方法拆除剩余旧桥。

针对跨高速公路旧桥拆除施工的工程难点中碎石易掉落、振动噪声不得过大的问题，在拆除中间两跨时，一般爆破拆除法和机械凿除法难以控制碎石渣溅落和振动噪声，所以均不适用，对于这类工程问题常用顶升(推)法或切割吊装法拆除。但是顶升(推)法针对该桥拆除存在以下不足：G60高速公路不能全封闭，大型顶升设备不能置于G60道路上，作业空间不足，且周边地质条件一般，采用大型特种设备顶升、顶推时需进行加固处理，此方法适用性和经济性均较差。而切割吊装法在跨高速公路桥梁拆除中运用效果较好，振动噪声小，碎石不易掉落，安全可靠性高，对路面无污染物破坏，后期清运简单，且仅需半幅封闭，适合常规高速公路上跨段连续梁拆除。

结合以上分析，由于爆破法和机械凿除法拆除施工中存在的碎石易掉落和拆除震动过大等安全风险，顶升(推)法作业空间不足且经济性较差，因此对该工程采取中间两跨采用切割吊装法、两边跨采用直接机械凿除的方法进行拆除。

4 施工技术要点

4.1 旧桥拆除总体流程

旧桥拆除总体顺序为先拆两侧边跨，再拆中间两跨，从上到下依次拆除。合理穿插施工、有效利用作业面，施工流程如下：

搭围挡→搭盖梁端头脚手架→制作移动安全防护棚→搭盖梁排架支撑→人工拆除盖梁挡板→镐头拆除桥面栏杆人非车道(两侧)→蝶式切割切开人工风镐拆除人非车道(中央)→空压机风镐放线蝶式切割机切开板梁→逼裂机逼开每块板梁缝→起重机吊装拆除板梁和中间盖梁立柱→镐头机破碎板梁立柱→堆放渣土旧材料外运→镐头机拆除基础→回填土方。

4.2 跨高速公路旧桥两侧边跨拆除施工技术要点

对于高速公路两侧跨桥梁拆除采用镐头机拆除为主，其主要部位施工技术要点如下：

1)镐头机拆除桥面钢混凝土栏杆，夹钳机夹碎钢筋混凝土栏杆，栏杆中的废旧钢筋夹钳机打包清理装车外运，夹碎的混凝土由挖机装车装运到现场再利用。

2)对于高速公路两侧桥拆除人非车道和板梁。用镐头机粉碎性拆除人非车道，然后采用挖机装车短驳到现场堆放再利用，人非车道拆除后施工现场清理干净。对于桥面板梁的拆除，用空压机风镐打出板梁的端头部位，切割板梁与板梁施工线，切割机切开板梁缝。逼裂机逼开板梁缝，履带吊把板梁吊装到地面，由镐头机再一次破碎。

3)对于高速公路两侧桥盖梁立柱采用镐头机碎性拆除。先搭设盖梁立柱防尘防护施工钢管脚手架，准备好喷淋降尘枪和喷淋降尘泵及水箱，接通水电进行喷淋降尘。自上而下粉碎性拆除盖立柱。

4)采用镐头机拆除叶新公路旧桥基础承台。挖机把旧桥承台基础土方开挖后，用镐头机破碎基础承台，破碎的基础混凝土由挖机翻上基坑，直到拆除完成每个基坑承台，挖机回填土方，分层压实，桥台拆除施工顺序方法与承台相同。

4.3 跨高速公路旧桥中间两跨拆除施工技术要点

跨高速公路2跨位置为本旧桥拆除工程的重点部位，也是施工的关键点，施工过程中需要考虑对桥下高速公路交通的影响，需要采取必要措施保障道路交通安全和拆除施工安全，其主要施工技术要点如下：

1)设置移动防护棚架。在拆除G60高速中间2跨桥时，为对高速公路交通影响程度最小化，施工作业时间要避开通车高峰期，每一次拆除封闭1条高速道路和紧急停车带，留有二条高速道路在通行。在留有的二条G60高速通行道路上面，设置临时钢结构移动防护棚架。

2)盖梁挡板的拆除。对叶新公路G60高速中央盖梁钢筋混凝土挡板拆除，采用空压机风镐粉碎性拆除盖梁挡板，要特别注意施工脚手架的封闭，封闭的材料必须叠100 mm缝，再铺设绿色防尘阻燃密目网，防止有破碎的混凝土块掉落到高速公路上。

3)人非车道和板梁的拆除。为了避免拆除桥面两侧人非车道过程中碎石掉落到G60高速公路，高速路上两跨桥采用蝶式切割切开人工风镐拆除施工法。先用蝶式切割机切开施工缝，再用空压机风镐粉碎性拆除人非车道，对于桥面板梁的拆除，用空压机风镐打出板梁的端头部位，切割板梁与板梁施工线，切割机切开板梁缝。逼裂机逼开板梁缝，履带吊把板梁吊装到地面。

4)盖梁立柱的拆除。为了降低施工对高速公路交通的不利影响，中央隔离带上的盖梁立柱采用钻石钢线切割机切割和吊车吊装拆除。履带吊吊牢切断的一半盖梁，钻石钢线切割机切断盖梁。在盖梁底到切割立柱距离300 mm位置割断立柱，由履带吊起吊拆除盖梁。由人工使用钢丝绳捆绑好立柱，履带吊吊牢立柱，钻石钢线切割机割断立柱根部，由履带吊起吊拆除立柱。

在切割盖梁立柱作业中，要防止切割泥浆水外流。a.在切割 高速公路中央隔离带盖梁立柱时，沿盖梁立柱一圈位置砌一砖墙，砌好的三皮砖墙内侧用水泥砂浆进行粉刷防止泥浆水渗漏，避免泥水四处漫延。b.在钻石钢线切割机切割前准备好水箱和废水箱，安放在高速公路的中央隔离带上，供切割作业用。

对于大型起重机高空吊装作业的安全需要有保障，必须保证操作人员身体素质合格，专业素养合格，作业设备完好，指挥沟通顺畅，安全防护措施到位，充分照明，防范发生安全事故。

5)对于混凝土栏杆和基础承台的拆除均参照两侧跨桥段的拆除方法。

4.4 安全措施

为保证旧桥拆除工程顺利进行，在实施本拆除工程时，针对本工程施工特点，必须落实的安全文明生产措施如下：

1)防止高空坠落的安全技术要求。

工人需健康上岗，系好安全带，戴好安全帽，设置安全防护网。

2)防止物体打击的安全技术要求。

a.吊装作业时，要设置安全隔离区，吊机起重臂下方严禁站人和行走。b.构件必须绑牢靠，钢丝绳与构件之间要用木板或橡胶板阻滑，防止钢丝绳滑脱。

3)防止机械伤害的安全技术要求。

a.吊装机械操作人员作业前严格检查传动机构、润滑机构、安全保护装置、钢丝绳及滑轮的好坏，发现问题及时处理。b.使用千斤顶、倒链等工具时，必须根据构件的重量进行选用，操作前严格检查传动部位、机械性能和润滑状况。

4)防止火灾及爆炸的安全技术要求。

施工现场电焊(割)作业前，应根据申请审批要求，清理施焊现场10 m内的易燃易爆物品，并采取规定的防护措施。动火区域须指派经培训合格的监控员进行监控，并配备有效的灭火器材。

5)防触电。

电源线不得使用裸导线和塑料线。配电箱必须防雨、防水，电器布置符合规定，电器元件不应破损，严禁带电明露。

5 效益分析

5.1 主要经济效益

切割吊装方法结合机械凿除的方式，较爆破法、顶升(推)法成本更低；采用移动防护棚架+半封闭交通的施工方法，简化了施工工序，较常规临时支架支撑节约了材料和搭设施工成本；利用专用临时移动防护棚架，加快了施工效率，减少了高速封道时间，节约交通组织成本。

5.2 主要社会效益

使用切割吊装方法，避免了在跨高速路段施工时使用爆破和机械破除方式，降低了对运营高速公路路面的破坏风险和碎石掉落对交通的影响；切割过程中振动较小，避免了对邻近结构和行车安全造成影响；通过合理的施工方法、高效的交通组织措施，减少了对繁忙高速公路运营的影响时间。

6 结语

桥梁的拆除是一个卸载的过程，施工过程中面临许多不确定性因素，并且受到复杂施工环境的影响，所以施工会有许多工程难点和问题。本文通过对叶新—大叶公路(新工路—老黄桥港)道路改建工程一标G60跨线旧桥拆除工程施工难点的分析，总结了跨高速公路旧桥拆除工程的施工经验，有效的降低了旧桥拆除施工对高速公路交通的影响，同时还分析了所采取的施工方案的经济和社会效益，这些施工方法保证了施工质量和交通安全，可为此类工程提供参考。