航道上中承式系杆拱桥拆除施工技术

2021-08-24杨柏林

建材与装饰 2021年24期

杨柏林

（广西新港湾工程有限公司，广西防城港 538000）

随着现阶段我国水运交通的迅速发展，航道中航行的船舶吨位越来越大。为了确保航道得到不断的拓展，现阶段很多航道桥梁难以真正适应现阶段的通航能力需求，因此有很多桥梁面临着拆除重建的问题[1]。新建桥梁之间有着明显的不同，不同的桥型需要针对自身的特点以及环境采用不同的拆除方式。同时施工的过程中不能在通航运河桥梁下搭设支撑，导致施工过程中很有可能出现严重的坍塌事故，进而造成航道断航的情况。现阶段，我国针对这种施工技术的应用和研究尚处于初步阶段，工作人员要针对航道上中承式系杆拱桥拆除施工技术进行深入研究，提升施工技术的应用水平。

1 工程概况

某航道工程按II级标准航道整治，需要拆除航道中一座已废弃的通航净空高度不够的旧桥。工程桥由三幅桥面组成，北幅、中幅桥目前正在使用，需要拆除的南幅桥已废弃。

待拆除的桥梁结构形式为钢筋混凝土上承式肋拱桥，长114m、宽9.5m，桥面顶标高为46.06m，两侧引桥及道路已经被破除，只剩余中间跨河的拱桥部分及岸边桥台锥坡。该废弃桥梁对过往船只存在很大的安全隐患，急待破除外运，以保证桥下行船的安全。本工程主要内容为桥梁板及附属物、盖梁、立柱、横系梁、拱圈拆除清运，旧桥拆除内容为桥梁钢筋混凝土构件拆除，包含高空、吊装、机械等作业内容。通过现场测量得到的数据如表1所示。

表1 工程主要构件尺寸

2 设备使用计划

本工程计划投入1台型号为DZJ400的液压振动打桩机；5辆瑞沃180自卸车清运拆除的构件；3台30kW的发电机发电；2台400的电焊机支架焊接施工；1辆10m3的洒水车以及2台雾炮扬尘抑制；一台吊车及3台215的挖掘机进行混凝土破碎和装运；根据旧桥拆除时最大构件重量，综合考虑浮吊性能、安全生产、科学施工、环境保护等因素，现决定采用一艘300t浮吊作业，配合切割技术分段取块运输；配套4艘辅助工作船等辅助施工；4台全液压切割机进行无损静力切割。

3 施工工艺技术

3.1 拆除原则

在拆除施工的过程中，随着桥梁结构不断被肢解，不断削弱了结构的稳定性，因此导致施工处于不稳定的情况[2]。在施工的过程中，要更加充分地了解旧桥的桥梁结构，其中旧桥成桥的施工顺序是最基本的内容，采用逆顺序的方式开展施工，遵循“先上后下，先陆后水”的顺序，将安全放在第一位，桥面板以及拱圈的拆除采取先中间后两边的顺序，充分确保施工安全。

3.2 工艺流程

在拆除的过程中可以积极采用高频液压绳锯机械切割，300t的浮吊拆除。针对工程旧桥的实际情况进行分析，由于该工程中桥上护栏、道路以及两侧的引桥已经被拆除，并且该工程中不存在管线，因此在施工时无须考虑管线的拆除。施工单位设计的施工流程为：施工准备→搭设支架→防护桩施工→桥面铺装以及桥板拆除→盖板及立柱拆除→支架搭设→拱圈横系梁拆除→主拱圈拆除→浆砌块石桥台拆除→拆除后的构件清理。

3.3 施工方法

在施工之前，施工人员仔细了解现场、地下以及周围的情况，最大程度避免在施工过程中导致其他构筑物受到损坏[3]。经过前期的调查显示，施工范围内不存在市政管网以及通信等其他地下管线，不需要迁移防护。

认真调查旧桥作业现场车辆、行人出行情况以及桥下的通航情况，编制切实可行的车辆行人分流以及现场围挡方案。就陆地方面而言，在桥身的两端采用围挡封闭，围挡则选用压制波纹钢板，以顺直、美观、整洁以及坚固为基本原则安装施工，围挡的高度为1.8m，同时严格按照要求在围挡上张贴相关标示，委派专人值守，确保没有施工相关外的人员以及车辆进入现场。航道方面则按照海事以及相关部门的要求，积极确保水上交通维护工作。在拆除的过程中，将警示标语设置在上下游500m的地方；在桥上设置警示灯，以海事以及航道部门的安排为准，充分确保水上交通的安全性，若情况必要则可以要求海事部门维持现场的秩序。为了避免在施工过程中钢筋以及混凝土块掉入河道；在实际拆除时可以将浮箱固定在下方，将浮箱等用草垫满之后松开扣在梁板的安全网。切割污水同样采用浮筒的方式收集处理，避免污水流入河道中。

在开展支架搭设的过程中可以将其分为内拱圈支撑支架和防撞钢管支架，在桥板拆除施工之前有必要实施防撞桩施工，拱圈支撑支架的施工要在盖梁立柱、桥板面拆除施工之前开展。在拱圈下方搭设钢支架，在单组拱圈跨中两侧下方各插入6根600mm×10mm型号的钢管桩，单桩间距为1.5m，垂直间距为2.5m。

震动桩机使用前必须了解桩机的工作原理，熟悉震动桩机的结构、构造、安全装置和调整方法，做到每日保养和维护。施工人员对整个设备开展调试，最大程度避免在施工的过程中出现意外情况，为设备的正常运行提供保障[4]。同时，工作人员需要相互配合，指挥工作人员应将各种施工要求准确传达给拆装人员。

3.4 关键部位拆除技术

以老桥的结构为标准，拆除行车道板和加劲梁，在体内预设预应力钢筋，加劲梁悬吊在吊杆下端，行车道板位于两加劲梁之间，底面相平，行车道板之间、加劲梁之间及行车道板与加劲梁之间开展施工，并设预应力束。结合目前施工中常用的切割设备和运河上浮吊起吊能力，在两吊杆间中心平分线上将桥面横向上下隔断，然后用浮吊逐块吊离（由跨中向两边对称吊离），吊离时每块采用4个吊点。为保证桥面板分割后拱桥整体稳定，切割前，每块行车道板4个吊点处先用绳索将桥面板与拱肋连接。

立柱与盖梁是一次性浇筑的混凝土结构，根据桥体结构和现场勘察情况，决定一次性拆除立柱和盖梁结构，在盖梁的结构上捆绑钢丝绳，切割立柱与拱形结构的支撑处。施工时首先将浮吊置于桥下固定，用钢丝绳捆绑好将要拆除的盖梁与立柱，浮吊起到一定重量后，再用绳锯切割机将立柱根部切割分离，将盖梁与立柱吊至岸上后采用破碎设备对其进行破碎，然后用汽车运至指定地点。

在每块盖梁做好切割起吊的同时，在盖梁上（临近新桥侧）安装防撞护舷加固。防止起吊的同时与新桥有直接的接触碰撞。浮吊前沿的卷扬机连接的揽风绳与起吊的混凝土构件吊点位置进行连接，在缆风绳受力的情况下进行吊装运输。

在拆除施工的过程中不能长时间断航，应当针对吊装构件的重量进行合理安排与设计，最大化利用吊装能力，避免影响拆除施工速度，最大程度控制对通航的影响[5]；在拆除时存在结构体系转换与内力释放，因此需要进行合理的计算，尤其是针对桥面板切断后吊杆受力、吊杆割断吊离桥面板时受力、整体吊离桥面板以上拱肋时整体受力和临时支架的受力等关键拆除阶段计算模拟。遵循“与施工逆向，不破坏原结构稳定”原则，即考虑与桥梁施工顺序相反步骤进行拆除，这样桥梁体系可处于较稳定的状态。拆除桥面板时，为保证拱肋受力稳定性，应对称拆除桥面板。