跨线天桥快速拆除施工技术应用

李兰平

（广东冠粤路桥有限公司，广州511450）

1 引言

传统的跨线天桥拆除方法有爆破法、机械凿除法等。这些方法都有明显的弊端，即会破坏路面、交通封闭时间长、次数多、安全风险较高、粉尘污染、噪声大等[1]。对于改扩建高速公路，其施工中旧路需要运营。因此，急需选择合适的拆除方法。沈阳至海口国家高速公路水口至白沙段改扩建工程T3 合同段内天桥，经过反复比选分析施工方法，采用自行式模块车（SPMT)技术拆除跨线天桥。

2 工程概况

T3 标段改扩建工程起点桩号K3246+599.966，标段沿开阳高速原路线途经阳江市阳东区那龙镇、合山镇、北惯镇、江城区的岗列街道、中洲街道，于白沙街道与阳茂高速相接，终点桩号K3282+338.653，全长35.739 km。有5 座跨线车行天桥，因改扩建公路跨度要求需要拆除移位重建，其中T3#-1旧桥为变截面钢筋混凝土连续箱桥梁，桥梁跨度为16.4 m+34.4 m+16.4 m，桥面宽度为8 m，主梁高1～2 m，梁底净空5.3 m。主桥与高速公路正交。

3 自行式模块车（SPMT）概述

自行式模块车(SPMT)主要用于造船、石油、化工、钢铁、桥梁等工程建造和设备生产过程中大型或重型货物运输。模块车可以根据实际工况，选择不同模块组合成各种吨位和形式的运输车，以满足各种工况需要。模块车能驶入负载托架下，用其顶升系统顶升起负载并转运到指定地方后将其放下，这一过程不需要吊机或任何其他起重设备。模块车驱动、顶升、转向采用“机-电-液”一体的控制、传动形式。该车配有1 个无线主遥控器和1 个无线应急遥控器，其向前或向后行驶具有相同效率。2 台或多台动力模块车可实现并车拼接，并由一个人完全操控车辆，完成不同运输任务[1]。

4 驮运支架及落梁支架制作

4.1 驮运支架制作

驮运支架采用标准杆件拼装，由标准钢管立柱、标准连系杆、车顶分配梁及顶层分配梁组成。标准钢管立柱为φ609 mm×16 mm 的钢管，两端设置2 cm 厚法兰盘，主要长度有0.2 m、0.3 m、0.5 m、1 m、2 m、4 m 等。根据T3#-1 天桥梁底净高、切割梁体自重以及模块车顶层宽度制作钢管立柱与连系杆组合体系。连系杆水平杆及斜杆均采用16#a 槽钢，立柱上设置含有4 个螺栓孔的节点板，与槽钢采用螺栓连接。顶层分配梁采用3 拼25#a 工字钢，长7 m。车顶分配梁采用3 拼36#a工字钢，长7.5 m。驮运支架顶端与梁体之间缝隙采用橡胶垫+ 方木填塞，并在顶层分配梁上焊接限位块，防止楔形方木滑移。

4.2 落梁支架制作

落梁支架在存梁上布置，从综合便捷性、经济性方面考虑，选择落梁支架与驮梁支架共用，T3#-1 天桥依据模块车驮梁高度以及梁体自重，计算得出落梁支架高度与驮梁高度相差1.5 m，支点数量24 个，均采用标准钢管，按照设定位置，用地脚螺栓将其固定在平整地梁上。

5 跨线天桥快速拆除施工工艺

5.1 准备工作

5.1.1 存梁区及临时支架基础处理

根据施工技术特点，T3#-1 天桥需要在合理位置建设存梁区，为方便施工，选择旧桥址附近高速公路的外侧。参考既定切除箱梁方案，设置长40 m，宽20 m 的场地与高速公路边缘同标高，便于模块车行走。采用20 cm 厚C30 混凝土硬化，并设置6 个条形枕梁，提高地基承载力，确保落梁安全稳定。

天桥边跨、中跨梁底需搭设钢管支架，起支撑作用。支撑固定于扩大基础上，基础高0.4 m，宽3 m，长6.5 m。达到开挖深度后采用小型夯机进行人工夯实，确保地基承载力达到150 kPa 以上，方可硬化。

梁体移运时，模块车转至存梁区，需经过中央分隔带。经过计算分析，存梁区对应区域（长14.5m，宽3 m）采用C30 混凝土硬化，厚度为0.2 m。

5.1.2 梁体预切割及搭设支架

为缩短高速公路交通封闭时间，同时保证梁体能顺利移运，需对箱梁进行预切割，边跨两侧及跨中（中分带）位置搭设临时支架。结合T3#-1 跨线桥结构形式，中跨是横跨高速公路部位。因此，切割中跨两侧箱梁断面即可，单个横断面又分为3个切割区域。利用水钻将两侧各钻4 个直径为10 cm 的工艺孔，钻孔过程中进行实时监控，保证梁体预切过程中梁体结构安全。

5.2 交通管制

严格按照规范要求编制交通管制专项方案，经过专家论证，通过审核，并经相关单位签字后方可实施。项目部专职安全员协助路政交警进行封路与解封。5 座天桥新建与拆除分为2批次，第一批次拆除2 座，新建4 座，第二批次拆除3 座，新建1 座。其中T3#-1 就是第一批拆除的天桥。封路前一天备齐交通设施，安全标识牌等材料。允许封路第一时间按照要求封闭相关出入口，确保社会车辆不再上高速。封闭时间定为07.00～17:00，共计10 h，社会车辆通过325 国道导行。

5.3 正式切割

切割设备安装和各项准备工作完成后开始切割。先前后左右对称切割边腹板，采用φ12 mm 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。切割时边切割边塞垫钢板，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。切割边腹板后，再采用同样的方法对称切割中腹板。

5.4 模块车组拼

T3#-1 移运箱梁长36.5 m，质量约564 t，拟采用24 轴线模块车进行驮运。24 轴线模块车总额定载质量960 t，通过计算，车梁总质量为747 t，满足模块车承载力要求，模块车理论油压为19.5 MPa。

5.5 牵引力校核

T3#-1 箱梁质量564 t，验算T3#-1 模块车牵引力。4 台6 轴线模块车共8 个牵引轴。

T3#-1 车梁总质量：564+4.5×24+8×2+59=747 t（查出厂资料得知）；摩擦阻力：747×9.81×5%=370 kN（37 t）；

SPMT 最大牵引力为：12×9.81×8=960 kN（96 t）；牵引力安全倍数为：96/37=2.6。考虑2%的坡度时：总阻力为：37+747×sin(arctan0.02)=520 kN（52 t）；牵引力安全倍数为：96/52=1.8，满足要求。

5.6 驮运系统精确就位

驮运系统以低高度姿态移运至梁底后，通过如下方式进行精确定位：定位1，模块车前轮达到预设边缘线；定位2，模块车间距为设计值；定位3，采用北斗导航复核模块车位置。

5.7 预顶升

荷载调整均匀后，对梁体进行预顶升。为防止箱梁下沉被卡，箱梁顶升油压按105%载荷进行控制，采取分级顶升的方式，各分级荷载及油压对应值见表1。

表1 各分级荷载及油压对应值

箱梁切割后进行正式顶升，为保证上部梁体能够横向移出，暂定梁体整体向上顶升20 cm。采取分级顶升的方式，分别为1 cm、5 cm、10 cm、15 cm、20 cm，控制顶升速度为20～50 mm/min。

梁体同步顶升，结构由连续梁转换为带悬臂端的简支梁体系，整个同步顶升过程中对模块车、驮运支架及箱梁进行监控，确保整个顶升过程中结构安全。

5.8 梁段快速移运技术

按既定方案及存梁区与旧桥位置关系，先沿模块车布置方向直行51 m，然后横向行驶16 m（通过中分带，如图1 所示）。纵坡保持不变，模块车前后轮高差无变化；横坡由双向12.5 m 横坡（2%）变化至单向12.5 m 横坡（2%），2 组模块车车轮高差变化25 cm；行驶过程模块车自适应高差为60 cm，路径状况满足自适应要求，移运过程梁体姿态无变化。

图1 2 组6 轴线自行式模块车运输T3#-1 天桥中跨箱梁通过中分带

中心逆时针旋转90°至梁体与高速公路平行。纵坡为0.005%，变化几乎为0，2 组模块车车轮高差无变化；横坡由双向12.5 m 横坡（2%）变化至平整，2 组模块车车轮高差变化为25 cm；行驶过程模块车自适应高差为60 cm，路径状况满足自适应要求，移运过程梁体姿态无变化。

5.9 箱梁落架及控制要点

再直行13 m 模块车到达存梁区，至落梁支架正上方完成落梁。纵坡、横坡都不变。行驶过程模块车自适应高差为60 cm，路径状况满足自适应要求，移运过程梁体姿态无改变，整个运梁过程安全、稳定。下面是落梁时的控制要点：

1）模块车按既有移运轨迹，将箱梁节段移运至落梁处。移运至落梁支架上方前，先判断车顶分配梁底标高是否高过落梁支架顶标高，并保证有5 cm 的净空。必要时需先将梁体顶升后再移运至梁顶。

2）提前在梁底落梁支撑点上画十字标记，落梁前通过微调模块车位置，使梁底十字标记在落梁支架正上方。

3）降低模块车高度至车顶分配梁接近支架顶面，观察各支架顶面与车顶分配梁底面之间的间隙，在相应位置塞垫钢板，保证各支点同步落梁。

4）缓慢降低模块车高度，直至模块车与驮运支架脱空，完成体系转换。体系转换过程中，对梁体及落梁支架进行实时监控，确保体系转换过程中落梁支架、梁体结构稳定。

5）确保结构安全、稳定后，降低模块车高度至最低，移出模块车，完成落梁。

5.10 边跨及主墩

边跨和主墩位置在旧高速公路外，不受交通管制时间影响。因此本次拆建天桥过程中不需要考虑，后续施工将采取切割设备，汽车吊配合运输车装置集中进行机械凿除。

5.11 清理及恢复交通

开放交通之前，作业人员务必将路面上的杂物，如散落碎石、垃圾、树枝等清理干净，同时需要将中分带临时支架吊运至场地外。清理过程中要设专人进行管理和监督，确保高速公路路面干净无障碍物。对于未封闭区域，采用新泽西护栏封闭，确保开通交通后行驶安全，待路政交警验收合格之后，方可开通交通。

6 结语

综上所述，采用自行式模块车技术拆除跨线天桥，可在短时间内完成桥梁拆除。整个拆除过程安全稳定，既没有对旧路造成破坏，又能快速清理路面，恢复交通。巧妙地应用科技手段，安全、经济、高效、快捷地拆除跨线天桥，打破传统思维模式，为推广应用模块车技术拆除跨线天桥奠定基础。施工前要重点把控技术要点，通过分析待拆除旧桥的结构形式，编制可行性施工专项方案。施工过程中重点控制切割箱梁、模块车行驶轨迹及落梁等工作。严格按照道路封闭要求，施工区域禁止人、车通行，并设置警示标志和安全标志，加强施工安全监管，确保施工人员生命安全，保障桥梁工程拆除工作顺利进行。