上跨运营高速分离式梁式天桥切割施工技术

韩小龙

（中铁十二局集团第一工程有限公司，陕西西安 710038）

0 引言

随着我国经济大力发展，交通压力逐年递增，现有部分桥梁已无法满足交通需求，桥梁快速更换技术被广泛的应用于工程实践，许多新设备、新方法和施工工艺付诸应用，极大地推进了我国桥梁快速更换技术的提升。虽然国外运用SPMT 架设桥梁的案例不少，但国内运用SPMT 工法进行桥梁更换的工程实例还不是很多。在进行梁体切割拆除之前，了解切割机理，制定合理的切割工艺流程方便切割工作高效有序的开展，对不同桥型需确定各自合适的梁体切割位置以保证施工的顺利进行，较好的切口形状则能保证在移运行走时切块梁体不与原桥发生碰撞卡顿，同时预先确定合适的运梁车行走路径并进行相应模拟也有利于排除行走中的各种移运风险。

1 工程概况

开阳高速改扩建T2 标段高速上有7 座跨线分离式立交桥，其中5 座分离式立交采用绳锯切割，然后整体移除，均为跨沈海高速主线的立交施工。切割拆除分离式立交梁式桥梁见表1。

表1 分离式立交梁式桥

2 施工特点

2.1 施工速度快

绳锯切割速度快（平均2m2/h，钢筋混凝土因配筋率大小有差异），可多台设备同时施工。

2.2 对道路交通影响小

切割时在高速公路外进行操作，无飞溅，对道路行车影响小，安全风险可控。

2.3 可操作性强

切割时通过导向轮切割面可以为横向、竖向、斜向等任何需要的方向，切割施工点不受环境影响。切割切口平滑，切口尺寸的偏差可控制在10mm 内，很好地满足了施工需求。在高空、危险等不易操作的地方只需安装好设备后，采用远程控制切割设备，降低安全风险，切除的混凝土可根据吊车吨位大小确定，不产生碎屑，便于现场清理，对既有高速路面不会产生破坏，环保方面有明显优势。

2.4 无振动、无粉尘、施工噪声小

绳锯切割采用轮机和绳链进行切割施工，钢筋混凝土切割时无较大振动荷载，对原有结构和相邻的结构物无影响，机械转动以及绳链切割钢筋混凝土的施工噪声很小。

3 施工技术方案

针对跨线天桥不同的结构体系及结构形式，通过现场调查，采用大型通用软件对预应力混凝土连续梁桥及钢筋混凝土连续梁桥的拆除切割过程进行三维数值模拟，计算分析不同切割位置时各段梁体内的预应力分布情况。

在已知不同切割位置时各段梁体内预应力分布的情况下，同时考虑梁体自重、拆桥前变形沉降及混凝土收缩徐变荷载，采用有限元分析软件分析不同切割位置时边跨梁体和切块梁体的内力、变形规律，综合探讨得到合适的切割位置。然后采用专业切割设备（绳锯）在搭设好支撑架体系后，按照划分好的模块进行切割，再用起重设备将切割好的混凝土结构快吊运至运输车辆运出施工现场。

4 分离式天桥拆除切割关键技术

4.1 施工准备

（1）进行切割方案论证。

（2）搭设墩旁支架。

（3）对进场设备进行检查验收，对进场物资进行检查验收。

（4）在桥头搭设施工围蔽，封闭分离式立交桥面交通，过桥人员车辆通过新桥或过桥通道绕行，非工作人员禁止进入桥面。

（5）施工用电、水接至现场。

4.2 标识切割线

切割立面上成倒八字形，底板与顶板偏离20cm 以上，平面方向成八字形开口朝移运方向，顶板偏离50cm，并在一侧断面切2 刀，间隔20cm，确保梁体顺利移出。采用卷尺测量放线后，利用记号笔做有效标识。如果桥跨与公路斜交，为保证跨路跨梁顺利移出，锐角侧需切割吊装拆除部分节段，保证在后续采用模块车移除时，移除部分在模块车行走路线上能够顺利移除。

4.3 局部翼缘板及护栏拆除

在高速公路封闭交通前，封闭连续箱梁桥面交通，在桥头设置硬性隔离，将设计切割线上方局部梁体翼缘板及防撞护栏进行切割吊装拆除。局部梁体翼缘板及防撞护栏拆除工艺流程为：测量划线→钻工艺孔→固定切割设备→正式切割→吊装拆除。

4.3.1 测量放线

根据原桥竣工图及桥梁拆除施工图纸采用钢卷尺对翼缘板切割位置进行测量划线。

4.3.2 翼缘板钻孔施工

采用直径为100mm 的水钻，在标记好的钻孔部位进行钻孔施工，施工时在梁底严禁站人，防止取芯块掉落砸伤施工人员。水钻工艺孔布置位置见图1。

图1 水钻工艺孔布置

4.3.3 安装切割设备

切割设备通过膨胀螺栓固定，金刚石切割链锯通过切割孔布置，调整导向轮使金刚石链锯与翼缘板按设计切割线重合。

4.3.4 正式切割

切割设备安装完成后，利用钢丝绳通过吊装孔与吊车进行连接，并对吊装缆绳进行预紧。各项准备工作完成后开始切割。切割时应注意观察链锯切割位置，禁止超切至腹板。

4.3.5 吊装拆除

单块重约3t，采用25t 汽车吊吊装至桥头破碎凿除，具体拆除后见图2。

4.4 工艺孔施工

4.4.1 钻工艺孔

图2 翼缘板及护栏拆除

为保证预切割过程安全，箱梁断面分成3 个区域逐步切割。先利用10cm 工艺孔，将其分成吊车可安全移运的三个截面。水钻施工前应校核钻孔位置，施工时在梁底严禁站人，防止取芯块掉落砸伤施工人员。对预应力箱梁，钻工艺孔应避开预应力钢束位置，不破坏连续梁体的预应力结构。

4.4.2 钻吊装孔

在边腹板上设置10cm 的吊装孔。吊装孔周围布设橡胶条作为钢丝绳保护措施。吊装孔通过钻孔取芯机进行钻取。

4.4.3 梁段预提

将钢丝绳均匀的吊住梁段的四角，并收紧钢丝绳使之均匀受力，然后按100%梁段重量预提，预提前需校核汽车吊的吊距，使吊装能力满足要求。

吊装钢丝绳锁头绳卡数量不少于3 个，间距不小于18cm，每个绳卡应拧紧至卡子内钢丝绳（回头绳）压扁1/3 为准，开口方向为受力钢丝绳方向，如发现裂纹、破损、滑丝等情况应立即更换。同一吊点处两根钢丝绳应收紧至相同程度，在卡环内严禁钢丝绳互相叠压，防止受力过大。吊装钢丝绳角度不小于60°，在吊装孔与钢丝绳接触部位塞入橡胶垫块，防止钢丝绳硌断。

4.4.4 梁段切割

切割前应对切割机、水泵和汽车吊进行检查，均合格后开始切割，每个断面布置一台链式切割机。为防止切割时链锯链条飞出，给人造成伤害，在切割机前后要布置挡板。

4.5 切割边腹板区域

4.5.1 固定切割设备

切割设备固定边跨桥面铺装层，采用膨胀螺栓进行固定，设备固定后调整导向轮，是金刚石链锯与设计切割线保持一致。

4.5.2 链锯定位

采用φ12 钢筋作为硬牵引将链锯穿过顶板、底板工艺孔。收紧链锯使链锯与板顶板底设计切割线保持一致。

4.5.3 箱梁精确切割

切割时边切割边采用防止绳锯卡绳装置，防止截面卡绳。切割过程中控制切割速率，确保两端切割同步，同时对梁体、驮运系统进行施工监控，确保结构设备安全。

4.6 切割中腹板区域

4.6.1 固定切割设备

切割设备固定于中跨桥面铺装层，采用膨胀螺栓进行固定，设备固定后调整导向轮，使金刚石链锯与设计切割线保持一致。

4.6.2 链锯定位

采用φ12 钢筋作为硬牵引将链锯穿过顶板、底板工艺孔。收紧链锯使链锯与板顶板底设计切割线保持一致。

4.6.3 箱梁精确切割

切割时边切割边采用防止绳锯卡绳装置，防止截面卡绳。切割过程中控制切割速率，确保两端切割同步，同时对梁体、驮运系统进行施工监控，确保结构设备安全。

4.7 扩大开口区域

箱梁切割完成后，检查梁体、驮梁支架应力变化是否正常；在无异常的情况下检查切割断面空隙大小及平整情况，对局部凹凸区域采用风镐或水钻破除。

4.8 施工验收

切割断面竖向八字检查验收，断面平顺无凹凸，切割缝不小于1cm。平面八字切割缝检查验收，断面切割缝平顺无凹凸，切割缝不小于1cm。

模拟展示梁体切割过程、切割范围，明确施工步骤，施工机械的运行方式，展示施工难点进而合理安排工序，论证方案的可行性，优化施工方案，提高施工质量和效率。