城市低净空水上钢桥梁拆除施工技术

孙全武

（贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550000）

0 引言

城市道路工程的水上钢结构桥梁不但上跨河流，且往往处于净空较低的环境中，加之交通流量大、四周有高楼、地下管线多，施工风险较大，而常规的拖拉法、满堂支架法，无论拖拉需要的后方空位还是在水下搭设满堂支架，其施工难度均较大。对其进行拆除，除要充分理解自身的结构受力特点，还应思考在如此复杂的施工环境下，如何快速、高效、安全地完成拆除工作，从而为下一步的建设提供工作面。

本文依托贵州桥梁建设集团有限责任公司承建的贵阳市人民大道项目中的一中桥及雪涯桥的拆除，通过利用桥梁自身结构特点，原位割孔后插打钢管桩，再搭设少量贝雷梁作为临时支撑，然后对称大块拆除，将水中施工转换为陆上施工，降低了施工难度，减少了对周边环境的影响。

1 工艺特点

1.1 充分利用桥梁自身结构受力特点

（1）在纵主梁与主横梁交叉节点位置附近点开孔后插打钢管桩，再在钢管桩上搭设少量贝雷梁支撑其主纵梁，支撑结构搭设简单，便于施工，实用性强。

（2）根据钢结构桥桁架受力特点，遵循钢桁架最优化卸载的顺序，每根杆件的拆除均最大化地保障剩余结构承载能力，从而确保施工安全。

1.2 便捷、安全、高效

（1）利用贝雷梁桁架装配性强且承受能力大的特点，只需在桥面内侧开少量桩位孔（外侧桩位设在主桁架以外），能快速完成水上支撑结构的搭设难题。

（2）切割过程不但保障每根杆件的拆除后剩余结构承载能力，还考虑根据杆件特点，找准最薄弱切割位置，做到大块切割成桁片（配备相应吊装能力的吊车辅助），能快速肢解和装运出城。

（3）钢筒插打、贝雷片放置及支撑结构的拆除，基本不需要人员进入河水中作业，施工风险小。

1.3 合理利用城市空间、占地较少

所有设备基本均在原桥位上逐步后退，避免了在桥位两端再占用施工场地，能克服城市施工空间有限的难题。

2 工艺原理

2.1 支撑结构的布设及施工原理

（1）基于市区大部分钢结构桥梁的桥面板的基本为主纵梁及主横梁构成基本框架，然后再在该框架上铺设桥面系等其他加强结构，拆除过程利用主梁受大力的特点布设支撑点。

（2）水上低净空情况下支撑点的布置考虑在主纵梁与主横梁交叉节点位置附近点开孔，然后从桥面上利用吊车缓慢下放钢管，再利用振动锤插打钢管形成钢管桩，在钢管桩上搭设支撑其主纵梁的贝雷梁形成稳定的支撑结构。

2.2 结构拆除原理

利用吊车配合人工切割的拆卸方式，从跨中分两个工作面分别向两端桥台进行对称拆除。切割顺序不但保障每根杆件的拆除后剩余结构承载能力，还考虑根据杆件特点，找准最薄弱切割位置，大块切割成桁片。最后利用吊车逐步拆除临时支撑结构（配振动锤拔桩）即可。

3 工艺流程

现场调查→方案制定→人员设备进场→施工准备→交通封闭→切除人行道护栏及凿除桥面→测量放样桩位→开孔打桩→安装贝雷片支撑→对称切割钢结构桥→运至指定位置存放→拆除支撑结构→清理场地。

4 操作要点

4.1 贝雷梁支撑结构施工步骤

（1）充分分析桥梁结构特点及现场建设条件，针对城市水上钢桥的拆除，确定采用插打钢管桩安装贝雷梁作为临时支撑。钢管桩支撑点要避开主要受力的主纵梁与主横梁。桥梁立面、平面图分别见图1、图2。

（2）通过受力计算及现场地质条件，确定支撑结构具体参数。

（3）电力电线改线；凿除桥面铺装层；切割桩位孔、人行道及栏杆（吊车配合吊装拆卸）。

（4）用振动锤夹持钢管穿过打桩孔进行钢管桩插打，插打完成后再利用吊车配合卷扬机安设贝雷梁支撑体系即可。

4.2 钢桥拆除步骤

（1）根据设计图纸进行杆件划分并按照对称拆除的原则编号；

（2）计算大块构件吊点重心（趋于理论重心即可，也可用CAD找出质心），吊点设置务必位于该重心之上，且设置在重心两侧。同时，根据最大吊重及现场条件选取吊车功率（考虑踩点位置）；

（3）按照编号顺序对称拆除上弦杆、上横梁、下弦杆、腹杆结构；

（4）从拆桥跨中心线处向两侧拆除桥面及下弦杆、下横梁；

（5）每个编号对应的桥面与弦杆件组成的整体可根据实际情况拆分为3块；

（6）如此循环完成全桥桁架钢结构的拆除；

（7）在两端利用吊车贝雷梁支撑体系；

（8）拆除拆桥过程中所搭设的贝雷梁支撑体系后，可利用吊车配合振动锤拔出钢管桩；

（9）凿除桥台钢筋混凝土，运输、清理场地，完成拆除工作。

4.3 操作要点

4.3.1 贝雷梁支撑结构搭设

（1）打桩顺序从跨中向两侧；

（2）位于主桥正下方位置的钢管桩，施工完毕后及时采用厚10mm钢板临时覆盖，并采用设置活动护栏与标志标牌。

（3）根据测量放样确定钢管桩的中心位置后，采用75t吊车配合90kW振动锤进行钢管桩的插打。插打过程，高度关注嵌岩深度进而反馈出钢管桩的承载力是否满足需求。

（4）打桩过程，尽量采用履带吊施工，同时需要控制其可操作半径满足需求。

（5）贝雷梁连接时的贝雷销必须打紧，每个销子上均上卡扣，支撑架螺栓必须拧紧。

（6）每组贝雷梁安设时保证其线形，防止其移位；贝雷梁与横向工字钢接触处需焊接限位（钢板）。

（7）鉴于成桥的钢结构桥存在一定的预拱度或者坡度，贝雷梁支撑结构上的分配梁与梁底不能做到完全接触受力，需要根据实际高差做好钢箱支垫或者木方支垫，钢板垫放的长度沿纵向为双拼工字钢的宽度，钢板宽度不小于每片贝雷弦杆的宽度，施工时保证支垫密实。

4.3.2 钢桥拆除

（1）吊车打腿尽可能在临时支撑墩靠桥台段桥面板内，且需要控制吊车支腿在贝雷梁支撑结构上，禁止跨越临时支撑墩打脚支撑以及在无横梁的桥面板上支腿，防止集中力过大带来的安全隐患。

（2）杆件吊点需设置在重心以上，并设置在重心两侧，防止大吨位吊件空中翻转危险。

图1 桥梁立面图（单位：mm）

图2 桥梁平面图（单位：mm）

（3）吊车工作在支腿全开的情况下，不能超过允许承载能力范围以外，且禁止在不打支腿的情况下吊重，防止发生吊车倾覆安全事故。

（4）切割人行道及护栏过程中，务必先在每一段（9m）两端设置吊孔，并用吊车挂钩先行挂接，做好起吊准备，保证该段分块不发生突变危险。

（5）分块编号严格按照图纸进行，现场可根据现场实际情况（切割难度）对切割线进行适当调整，但不可做过大调整，避免因某段过重而超出吊车的工作能力。

（6）切割上弦杆及腹杆过程中，特别注意高空作业的安全措施。上弦杆及腹杆切割，可采用移动式脚手架，脚手架需辅助采用D=16mm光圆钢筋焊接于桁架相邻竖杆或腹杆上。同时，焊接临时挂钩用于安全绳的挂接。

（7）当施工至距桥台第二、第一跨时暂时保留下弦杆主梁，其余工序不变，待上弦杆及桥面板拆除完成后再采用吊车直接提取下弦杆主梁，防止悬臂端过重。

（8）当出现悬臂施工的情况，施工人员施工最危险的情况，可在桥台端方向堆放已经拆卸的主桁或者再配置一台50t装车的吊车，从而起到配重作用。

（9）理论上，钢丝绳末端采用卸扣连接，若大构件吊运过程可能出现钢丝绳摩擦现象，接触处应采取必要的包裹防范措施，防止梁体割断钢丝绳。

（10）起吊过程中，专职安全员应全程旁站指挥吊装，确保安全。

（11）在施工完成，将进行贝雷梁支撑结构拆除处理，拆除顺序为：桥面板螺丝拆除→起吊桥面板→吊横梁→拆贝雷→拆横枕→割剪刀撑→拔桩→设备转移。

5 钢桥拆除安全保证措施

（1）施工准备阶段，务必做好交通改道及标志标牌工作，保障施工安全的同时规范施工。

（2）在支撑结构周围设置围护，保证施工安全。

（3）该主桁的拆除过程需要动用大量的氧气乙炔切割设备，务必按照安全规范要求执行安全动火条律，保证氧气与乙炔的安全距离至少5m，放置位置远离火源。

（4）切割上弦杆及腹杆过程中，应特别注意高空作业的安全措施。焊接临时挂钩，用于安全绳的挂接，确保工人施工安全。

（5）在支撑结构相应位置设置检测点，实时监测支撑结构的变形及沉降，确保施工安全。

（6）钢结构桥梁的拆除，左、右侧应同步对称进行，防止操作不当造成支撑结构局部变形或支撑结构偏位，保证施工安全。

（7）严格执行高空作业的相关规定，操作人员必须严格遵守各自岗位职责，防止疏漏。

（8）起吊过程中，专职安全员全过程旁站指挥吊装，确保安全。

（9）经常检查整个系统的工作情况，特别注意检查钢支撑是否达到支撑效果，确保在拆除施工中不产生任何方向的滑动，受力部位发生异常情况时，应及时处理。

（10）做好支撑结构的监测工作。

6 钢桥拆除环保措施

（1）钢结构桥梁的拆除施工场地采取围护措施，且先洒水后拆除，防止扬尘。

（2）清理、修理施工机械、车辆的废油、废水，采取回收方式按有关规定进行处理，不得随意处置。现场存放油料的位置要采取措如铺防油毡等。使用过程中，采取防止油料跑、冒、滴、漏的措施，防止土壤及水源受到污染。

（3）施工现场不得堆放垃圾及杂物，应在适当地点设置临时堆放点，专人管理，做到日集日清，集中堆放，定期外运，不得直接投入江、河、湖中。

（4）将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。

（5）合理安排拆除作业时间，降低施工中的噪声和振动，避免对周围居民造成干扰，保持周边环境干净整洁，树立良好的外部形象。

7 结语

与传统施工方法相比，本项目采用的施工方法利用桥梁自身结构特点，快速搭设支撑平台，对称大块拆除，建立了城市水上低净空施工工作面，将水中施工转换为陆上施工，降低了施工难度，减少了作业人员数量和劳动强度，提高了钢梁拆除效率，节约了施工成本、缩短了施工工期，保障了施工安全，促进了环境的保护，形成了良好的社会及环境效益，可为此类工程的设计和施工提供参考借鉴。