跨线斜腿刚构桥快速拆除施工技术

罗松　高望　易小峰

摘要 随着高速公路的发展，部分现有斜腿刚构跨线桥的跨径不满足高速公路扩宽的需求，面临拆除重建。为提高拆除施工的便捷性、安全性，文章以沈海高速拓宽工程某跨线桥拆除为例，提出了一种采用移动装备快速拆除斜腿刚构桥的方法。实践表明，该施工方法效率高，安全可靠，大大降低了桥梁拆除施工对高速公路交通的影响。

关键词 斜腿刚构桥;跨线桥;移动装备;快速拆除;交通影响

中图分类号 U448.17;U445.6 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）10-0073-03

0 引言

由于近年来我国交通的高速发展，高速公路改扩建工程项目日益增多，如何尽可能避免对既有高速公路运营的干扰，顺利实施扩建工程尤其是不满足要求的跨线桥梁拆除工程，是现如今施工企业的一大难题。桥梁拆除主要采用爆破、机械破碎、分塊切割吊装等方法，对高速公路运营影响大，实施过程中占用太多的社会成本。作业以具体工程案例为例，提出一种采用移动装备拆除跨线桥的新型方案，降低了拆除施工对高速公路运营的影响，取得了一定的社会效益。

1 工程概况

沈海高速公路双向四车道路基宽28 m，桥梁跨度为（13.7+29.1+13.7）m，桥面宽度为8 m，梁高0.8～1.5 m。上部结构拆除方量383.8 m。

高速公路四改八扩宽改建，扩宽后的路基宽48 m，现有斜腿刚构桥跨径不满足道路扩宽要求，需对其进行拆除。

2 拆除方案比选

常规的桥梁拆除方法有爆破法、机械破碎法、切割分块吊装法。爆破拆除法审批手续复杂，造价高[1-2];机械破碎法作业时间长，对道路影响大;切割分块吊装法工序复杂[3-6]。同时以上常规方案均对高速公路交通影响较大，作业时间大于8 h。

该文提出一种采用移动装备快速整体移除的方法，将跨路梁段整体移出路面后拆除，占路作业时间4 h，对交通影响较小。将整体移除法与常规方从安全性、先进性、适用性、造价等方面对比见表1。通过比选发现整体移除法在适用性上优势突出，最终选用整体移除法进行桥梁拆除。该方法已成功应用于连续梁桥的拆除[7-8]。

3 桥梁拆除设计

3.1 装备设计

移运装备由具有顶升、万向行驶的SPMT车组和模块化支撑系统组成，SPMT可升降±35 cm，模块化支撑系统由0.3 m、0.5 m、1 m、3 m的钢支撑连接而成，可满足梁体不同净空要求。单个独立装备可由多个独立装备通过控制系统连接同步作业。

斜腿刚构桥跨路段宜采用2组独立移运装备支撑形成简支结构体系，为充分利用既有高速公路路面作为移运路径，同时考虑减少梁段悬臂，两组独立装备外边缘间距25 m，斜腿刚构桥移运装备布置见图1。

3.2 梁体设计

3.2.1 梁体分段设计

（1）为减少梁体移运占路施工时间，对梁体非跨路段提前切割拆除，梁端距外侧支撑5.7 m。

（2）拱腿切割面位于拱脚以上2 m，封闭交通前在拱腿上钻工艺孔，模块车预顶梁体后，快速切割拱腿。

3.2.2 梁体体系转换计算分析

桥梁拆除施工结构体系包括：原始状态→边跨切割→梁体顶升。

按以上工况建立有限元计算模型，验算各控制截面（见图2）的抗弯、抗剪承载能力。B截面各工况抗弯、抗剪验算汇总见表2，拆除过程结构安全可控。

4 桥梁拆除施工

总体施工流程为：临时场地施工→装备组拼→梁体预切→梁体移除→梁体破碎。

4.1 临时场地及移运路径施工

在桥址附近选择20 m宽40 m长的临时场地作为施工区域，场地开挖至路面标高以下20 cm后平整夯实，然后现浇20 cm厚C30混凝土。场地基本平整，顺接高速公路路面标高。

梁体移运尽量利用现有高速公路路面作为移运路径，其中需要对中央分隔带硬化处理20 m区域作为梁体转体移运路径，见图3。

4.2 装备组拼

在临时场地内设置1.5 m高的支腿，在支腿上组拼模块化支撑系统，支撑系统构件均采用螺栓连接。SPMT车组进场后行驶至支撑系统底部，升高车组与支撑系统接触并连接。

4.3 梁体预切

两侧非跨路梁段在桥下交通封闭之前分块切割吊装拆除，采用链锯进行切割，80 t汽车吊进行吊装，分块重量控制在20 t以内，分块方式见图4。

4.4 梁体移除

4.4.1 装备就位

两组独立的移运装备在高速公路封闭后快速行驶至梁底指定位置，按提前规划的轮胎边缘线进行定位，并以两组装备之间间距进行校核，保证两组车辆平行。

车辆完成定位后升高SPMT，使支撑系统与梁底基本接触，并采用楔形钢板对脱空处进行抄实，保证各支撑点充分接触。

4.4.2 梁体预顶

一键同步启动装备的顶升油缸，按移运梁段105%自重荷载进行预顶升。加载过程中对梁体控制截面进行过程监控。

4.4.3 拱腿切割

每个拱腿断面布置2台切割设备同步切割，切割面应沿梁体移运方向向下倾斜，保证梁体移运不卡壳。切割过程中观测车辆的油压变化在合理范围内，遇梁体切割卡绳时应适当增加梁体顶升预顶力，切割示意图见图5。

4.4.4 梁体移运落架

整体顶升移运梁段使其与拱脚段脱离，然后直行、中心旋转、直行至临时场地，降低SPMT模块车高度使模块化支撑系统落于临时支墩上完成梁体移运落梁。

梁体移运为施工重难点，在梁体移运前应进行移运路线规划，开展施工现场现状调查工作，充分掌握现场实际地质条件、物体空间位置关系、地面障碍物等情况，在充分了解自行式液压模块车（SPMT）驮运系统性能的基础上，结合项目的实际需求，利用BIM技术制定上部梁体拆除平面二维移运路线。

4.4.5 占路施工时间汇总

梁体快速移运占路施工时间4 h，各分项工作时间汇总见下表。施工期间控制每项施工内容作业时间，提前完成施工可提前恢复交通。

5 结语

如今，政府相关职能部门对工程建设期间的安全、环保等要求愈加严格。桥梁构造物拆除作为改扩建工程中的重难点工程，常规施工手段对人们的正常出行产生的干扰太大，占用企业成本相对较高，施工企业也不断在探索与尝试一些先进的施工工艺。该文依托工程实例提出一种采用移动装备快速拆除斜腿刚构桥的方法，占路施工时间仅需4 h，较之爆破、切割分块吊装拆除等常规施工方法，优势显著，在类似工程中极具借鉴意义。

参考文献

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