逆作法桥梁拆除施工技术应用研究

2022-09-13袁萌刘峰

交通世界 2022年24期

袁萌，刘峰

（1.东莞市路桥投资建设有限公司，广东东莞 523000；2.广东鸿高建设集团有限公司，广东东莞 523000）

0 引言

近年来，随着粤港澳大湾区建设的不断推进，湾区城市将加快高速公路改扩建及市政道路配套建设，现有道路的通行能力已逐渐不能满足城市日益增长的需要，因此，许多公路旧桥将进行拆除重建工作[1]。目前，国内的拆桥工艺尚未形成统一的技术规范或标准。本文以东莞市道滘大桥旧桥拆除为例，通过拆桥工艺比选，确定采用浮吊分块切割拆除的总体施工方案，重点阐述挂梁及T梁拆除、浮吊船设置及吊装能力验算等关键技术在逆作法桥梁拆除施工中的应用。

1 工程概况

道滘大桥位于广东省东莞市东北部，桥梁全长694m，共35跨，桥宽12.5m，双向两车道，于1992年1月建成通车，承担着东莞西部地区连接的重任。随着交通量日益增长，道滘大桥旧桥通行能力已不能满足人们的交通出行需要，且旧桥曾多次遭受过往船舶撞击，2007年被检测单位评定为五类危桥，存在严重安全隐患，2013年10月经相关部门批准该桥作为抢险工程拆除重建。

桥梁主桥（16#～19#墩）上部结构为T构加挂梁组合体系，挂梁为30m预应力混凝土简支T梁，梁板高2m，梁底宽180～400mm，引桥为梁式桥，上部为简支T梁，双柱式桥墩，桥梁横断面布置为：1.25m（人行道）+10m（行车道）+1.25m（人行道）；桥跨组合为：15跨×16m简支T梁+60mT构（其中半跨挂梁30m）+90mT构（其中半跨挂梁30m）+60mT构（其中半挂梁30m）+15跨×16m简支T梁，见图1。

2 拆除方案对比

基于道滘大桥上跨Ⅲ级内河航道，受临时通行船只及相关环保要求，对现场文明施工环保要求高，拟采用浮吊分块切割工艺或架桥机提运切割进行主梁拆除施工。

2.1 浮吊分块切割工艺

挂梁及T梁预先纵向分割划线，每节桥面分为1—5#梁，1#梁体整体切割（其余梁块参照方法施工），并设置8个吊装孔，切割沿1#梁与2#梁中轴线位置进行，逆作法先切断桥面板，再切断横隔板。采用两艘200t浮吊对构件吊装，250t平板拖船运输被切割构件，见图2、图3。

图1 道滘大桥旧桥示意图

图2 浮吊吊装示意图

图3 吊装孔设置图

2.2 架桥机提运切割工艺

旧桥T梁及挂梁采用180t/40m架桥机进行拆除，桥面板及挂梁整体切割采用蝶式切割机先进行纵、横向切割，每段设置4个吊装孔，纵向拆除顺序以逆作法对称平衡施工为原则，横向拆除顺序为先中梁后边梁。T构悬浇箱梁采用80t履带吊在栈桥上站位，分块切割吊装，分块混凝土重量控制在吊重范围以内[2]。

结合现场实际情况，保证河道通航影响及安全性，并经过专家评审后，同意选用浮吊分块切割工艺，优势在于施工便捷工期短，无需办理特种设备手续，无需采取全封航措施，安全性更高等。

3 总体施工方案

首先在取得当地主管部门批准后，对道滘大桥旧桥交通进行全封闭，航道实行间歇性封闭施工，旧桥拆除施工顺序为桥面附属部分，主桥挂梁及T梁拆除，再进行主桥下构及部分桩基拆除[3]。其中，桥梁上部结构包括：栏杆、人行道、桥面板、挂梁和T梁；桥梁下部结构包括：盖梁、墩柱、系梁、承台及桩基础。逆向法拆除施工的重点为主桥T构按新桥现浇施工设计的反向作业，同时需保持分块分段对称拆除，以保证T构拆除平稳、安全。待主桥与引桥绝对分离后，引桥拆除可同步作业，为满足相关环保要求，拆除后混凝土及钢筋需集中破碎处理，并统一清运，见图4。

4 关键施工技术要点

4.1 挂梁及T梁拆除

由于主桥跨中1#挂梁受船舶撞击严重，在1#挂梁上采用双拼33M贝雷梁进行加固。在拆除挂梁前需拆除双拼33M贝雷梁，贝雷梁离右幅新桥约5m，可直接采用25t吊车在新桥桥面上拆除贝雷梁。正式切割作业前，需在桥面板上测量放样标注定位吊装孔及切割线位置。按照先边中跨后边跨的原则，首先拆除主桥第18跨的全挂梁，后拆除第17跨和19跨的半挂梁，经研究测算，采用两艘200t浮吊对构件吊装，采用8根φ42mm钢丝绳通过预钻的吊孔兜底吊住T梁，船吊缓慢起吊，将构件吊起脱离桥体，再利用250t平板拖船运输被切割构件。

T梁拆除：以某跨1#梁拆除为例，200t船吊浮位于一侧，吊装孔设置完成后船吊将构件吊住，采用链锯切割构件，切割分为纵向和横向切割，纵向切断与2#梁的连接，横向切断1#梁两个端头伸缩缝与T构位置的连接，其余挂梁（T梁）的切割方法按上述进行[4]。

4.2 浮吊船设置及吊装能力验算

挂梁（T梁）吊装计算：施工组织采用两艘200t浮吊对构件吊装，250t平板拖船运输被切割构件，两台船舶停靠于挂梁一侧。挂梁构件按原竣工图计算重量，预应力T梁重量为62t、桥面铺装重量：30m×0.08m×2.44m×25kN/m3≈146kN≈14.6t，即T梁总重量=62+14.6=76.6t，两台200t船吊抬吊，满足起吊要求。

图4 逆作法拆桥总体方案

T构吊装计算：200t船舶吊船垂直停于T构正面，吊船将构件吊住后，采用机械切割构件。T构箱梁按原竣工图计算重量，预应力T构悬浇箱梁段最大重量为58t，桥面铺装重量：2.9m×0.08m×11.5m×25kN/m3≈66.7kN≈6.7t，T构悬浇块总重量=58+6.7=64.7t，船吊选用200t，满足施工起吊要求。

4.3 逆作法主梁T构拆除

主桥水中T构采用船吊对箱梁构件进行逐块切割拆除，根据旧桥原竣工图纸，T构左右两侧为对称悬浇预应力箱梁，由十二节组成，原箱梁施工顺序为：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ……Ⅻ。拆除按原施工顺序逆向进行，顺序为：Ⅻ→Ⅺ→Ⅹ……Ⅰ，每一节作为一个独立段切割，切割时预应力仅解除该独立段。在切割过程中，下一节段作为切割节段的支撑平台，确保该节段顶板钢束和腹板钢束在切割过程中不被切割到锚头而导致预应力失效，梁段的切割位置需做到与该施工时的梁段施工缝错开一定距离（距离原施工缝向桥跨中央方向偏移30cm）[5]。T构左右两侧为对称悬挑箱梁，同一编号构件左右同时施工，箱梁悬浇段逐块切割时，先采用200t船吊将需切割梁段吊住，待该梁段切割完成后，梁段与T构脱离，此时已被船吊完全吊住，船吊将梁段缓慢吊起。将切割梁段吊至平板船并运至指定堆放点破碎，然后再重复进行下一个梁段的切割拆除作业，见图5。

图5 现场主桥T构拆除

4.4 主墩下构及岸上引桥拆除

主墩水中墩身及承台采用水上船载炮机结合5t冲锤破碎，具体施工步骤为：

（1）结合潜水员水下调查结果，使用水上挖掘机分次逐级破碎已拆除桥梁段的水下桥墩、承台及桩基，破碎深度约为河床底部以上的设计清除深度；

（2）主墩的结构拆除完后，进行清混凝土捞碴水下作业。

（3）按航道及海事要求，需对清渣段的施工水域进行局部扫床、水下测量的验收[6]。

按施工图要求，岸上引桥拆除工程包括：桥面板、T梁、盖梁、立柱等。引桥上部结构为16mT梁，每跨5片梁，紧靠腹板的两侧位置采用钻孔抽芯机设置4个吊孔，每个孔为3个φ10cm的孔相连；采用1台200t汽车吊拆除，在便道上通过钢丝绳吊住需拆除的边梁，用碟锯、链锯切断边梁的纵向、横向连接（包括桥面板），吊车把T梁吊装至平板拖车上运至指定堆放点，剩余该跨的T梁从一边到另一边按顺序依次拆除。拆完一跨桥面板和T梁后，采用相同方法依次拆除其余孔位的桥面板和T梁。引桥下部结构采用1台200t汽车吊进行拆除，主要分为盖梁和墩柱（切平地面）两部分内容，先进行盖梁拆除，后进行立柱拆除。桥墩立柱的拆除采用长臂挖掘机和链锯切割配合，在立柱切割到2/3时，用长臂挖掘机将结构物往远离新桥侧推移，确保立柱切断后向远离新桥向倾倒[7]。