连环水库南干渠渡槽拆除工程设计方案分析

梁 侠

(阳江市市区水库管护中心，广东 阳江 529500)

阳江市连环水库地处粤西沿海，位于漠阳江下游小支流上，工程由大湴列、独田、大金山、共青湖4个水库联结而成，总控制集雨面积9.427km2。地理位置为东经111.59°、北纬21.51°。各水库集水区域内地势均属低山和丘陵，土层以壤土为主，其适水性及植被情况均属中等。

连环水库南干渠槽身和立架混凝土面老化、钢筋暴露、腐蚀严重，对岸渡槽(长槽)北边第8支立架发生崩塌，造成第8、9跨渡槽跨塌。由于长槽部分崩塌，牵引安全性遭到破坏，在潮水或洪水的流下，长槽会随时有崩塌的危险，严重危及过往船只的安全，属于严重安全隐患。根据阳江市应急抢险救灾工程管理的有关规定，本工程为应急排险工程，应尽快将渡槽拆除方案报市政府批准后实施拆除。

1 工程概况

连环水库灌区南干渠对岸渡槽(短槽及长槽)分别位于连环水库南干渠桩号4+040～4+160(短槽)及4+450～4+910(长槽)段。对岸渡槽自1958年兴建，位于漠阳江东支流出海口附近，运行至今已有61年。对岸渡槽(短槽)总长120m，共9跨，对岸渡槽(长槽)总长460m，共40跨，槽身均为钢筋混凝土U形薄壁结构，因阳江市市区城南片区发展需要，对岸渡槽已经丧失了原有引水灌溉的功能，而对岸渡槽还存在渡槽接头漏水、栏杆破旧、渡槽槽身和立架砼面均出现老化、爆筋和侵蚀严重等情况，在2012年6月检测对岸渡槽(短槽)为危槽，而对岸渡槽长槽与短槽为同期建设，故同属危槽[1]。

由于本项目渡槽拆除难度高，风险大，且渡槽位于漠阳江东支流河道上，河道交通较繁忙，为确保既能安全拆除，又尽可能减少对河道交通的影响，同时兼顾起吊、运输设备对现场环境的要求和工程造价等因素，确定本渡槽拆除的总体原则为：安全拆除、吊运结合及保障交通。

2 渡槽拆除工程设计

2.1 拆除工程范围

对岸渡槽(短槽)拆除工程范围包括：U形薄壁槽身、上部构造及附属工程、桥墩墩柱及扩大基础；保留短槽前端和尾端渡槽岸坡挡墙。

对岸渡槽(长槽)拆除工程范围包括：U形薄壁槽身、上部构造及附属工程、桥墩墩柱及扩大基础；保留长槽前端和尾端渡槽岸坡挡墙[2]。

2.2 拆除工程量

对岸渡槽拆除工程量见表1。

表1 拆除工程数量表

2.3 工程地质条件

通过钻孔及区域勘察，工程范围区不存在无活动性断层，溶洞等不良地质本次调查未发现本场区断裂现象。下伏基岩较稳定，综合评价该场地属于较稳定状态，可进行渡槽工程建设。

拟建渡槽区第四系覆盖层较厚，且1层淤泥、3层淤泥质土为流塑状，2层淤泥质砂土为松散状，5层中砂整体状态呈稍密，4层粉质粘土可塑状，属软弱层，1层强风化花岗岩，厚度较大，有一定承载力，若满足承载力要求，可根据拟建物荷载选择做摩擦桩基础持力层。2层弱风化花岗岩具有强度高，整体性好的特点，宜选为钻(冲)孔桩基持力层。

本工程场地等级为二级(中等复杂场地)，渡槽地基等级同为二级地基，综合评定本工程岩土工程勘察等级为乙级。渡槽场区范围内第四系分布较广，厚度较大，下部基岩有燕山期花岗岩构成，渡槽场区内无断层通过，基岩稳定。

3 渡槽拆除方案

因本项目两座渡槽位于联围河和漠阳江东支流上，渡槽拆除均为水上作业，施工作业安全性要求较高，拆除时按总体设计，河道交通需短暂进行封闭，待拆除渡槽上部钢筋混凝土结构后，再恢复河道交通。分析现场调查情况，对岸渡槽(短槽及长槽)周边环境比较复杂，不适合爆破拆除方法，因此针对对岸渡槽现场将应用合适的拆除施工法[3]。

3.1 对岸渡槽(短槽)拆除方案

对岸渡槽(短槽)原设计为钢筋混凝土U形薄壁结构，总长120m，共9跨，单跨平均长为13m，河床到渡槽桥面均高5m，槽顶为预制盖板，渡槽桥面为2m，除钢筋砼栏杆外，通行净宽为1.35m。渡槽支撑为钢筋砼排架结构。

短槽结构分为3部分，第一部分为渡槽面附属结构，该结构包含盖板及栏杆，盖板为钢筋砼结构，截面尺寸为2m×0.09m，栏杆为预制钢筋砼结构，栏杆立柱尺寸为0.15m×0.12m×0.97m，栏杆横梁尺寸为0.15m×0.12m×1.88m；第二部分为渡槽槽身结构，该结构为钢筋混凝土U形薄壁结构，结构尺寸为1.36m×1.44m×0.15m，短槽槽身单跨重量为(1.44t×2t+1.36t)×0.15t×13t×2.5t=20.67t；第三部分为槽身下部结构，包括排架横梁、钢筋砼排架及排架基础，排架横梁截面尺寸均为0.3m×0.5m×2.50m+0.3m×0.3m×3m×2m+5m×3m×1m。

3.1.1短槽桥面附属结构物拆除

由于附属设施较轻，当拆除时渡槽桥整体刚度未减小，结构安全，因此可采用人工拆除，人工无法拆除的附属设施可利用机械或氧气乙炔切割进行破拆，附属设施拆除完毕后，人工配合机械将栏杆、盖板等废料用斗车运至岸边临时堆放点进行堆放，拆除后的结构废料采用液压破碎机现场破碎，将钢筋、砼分离，再用挖机或装载机配合装8t自卸汽车将其拉运至指定弃渣场进行堆放处理。

3.1.2渡槽槽身结构拆除

渡槽槽身为简支结构，共有9跨，单跨平均长为13m，每跨渡槽槽身重量20.67t，联围河水位可由四围窖仔水闸、四围联围水闸和那格水闸进行调节。将联围河水位降到最低，采用外购土方在河道两岸进行填筑临时施工便道，两岸临时便道须分2次填筑，先填筑右岸临时便道，待拆除右岸渡槽结构后再填筑左岸临时便道，再进行左岸渡槽结构的拆除。每跨渡槽槽身采用50t汽车起重机进行吊、拉至岸边，再采用液压破碎机现场破碎，将钢筋、砼分离，再用挖机或装载机配合装8t自卸汽车将其拉运至指定弃渣场进行堆放处理。

3.1.3渡槽槽身下部结构拆除

渡槽槽身下部结构的拆除应遵循自上而下的原则逐步进行。先拆除排架横梁，再拆除排架墩柱，最后拆除排架基础部分。

拆除排架横梁、排架墩柱及排架基础采用挖掘破碎机自上而下逐步将排架横梁、排架墩柱及排架基础进行破碎，遇到钢筋连接时可利用氧气乙炔进行切割，当机凿破碎掉落的混凝土块较大时，可利用破碎锤改小后进行破碎，用挖机或装载机挖运废料到到岸边临时堆放点进行堆放，再由挖机或装载机装到8t自卸汽车将其拉运至就近的弃渣场进行堆放处理。

3.1.4渡槽(短槽)拆除总体施工流程

渡槽拆除顺序原则上按原建设渡槽桥相反顺序进行，即：管线及其他附属设备迁改保护→拆除渡槽桥面系→拆除渡槽槽身→拆除排架横梁、排架墩柱及排架基础→装运→场地清理恢复[4]。

3.2 对岸渡槽(长槽)拆除方案

对岸渡槽(长槽)原设计为钢筋混凝土U形薄壁结构，总长460m，共40跨，单跨平均为11.5m，河床到渡槽桥面均高8m，槽顶为预制盖板，渡槽桥面为2m，除钢筋砼栏杆外，通行净宽为1.35m。渡槽支撑为钢筋砼排架结构。

长槽结构分为3部分，第一部分为渡槽面附属结构，该结构包含盖板及栏杆，盖板为钢筋砼结构，截面尺寸为2m×0.09m，栏杆为预制钢筋砼结构，栏杆立柱尺寸为0.15m×0.12m×0.97m，栏杆横梁尺寸为0.15m×0.12m×1.88m；第二部分为渡槽槽身结构，该结构为钢筋混凝土U形薄壁结构，结构尺寸为1.36m×1.44m×0.15m，长槽槽身单跨重量为(1.44t×2t+1.36t)×0.15t×11.5t×2.5t=18.29t；第三部分为槽身下部结构，包括排架横梁、钢筋砼排架及排架基础，排架横梁截面尺寸均为0.22m×0.6m×2m+0.6m×0.6m×1.65m+0.3m×0.3m×6m×2m+5m×3m×1m。

本项目对长槽提供了3种不同的渡槽拆除方案，对同一拆除方案不同长度渡槽采取同一拆除措施，但均不涉及河床以下基础拆除，3种方案的渡槽面附属结构拆除方法同短槽桥面附属结构物拆除方法一致[5]。

3.2.1方案一：搭设临时钢便桥

(1)渡槽槽身结构

首先采用人工辅助机械切除槽身侧向挡板连接部位，其次搭设临时钢便桥，临时钢便桥上部结构采用贝雷梁搭设，贝雷梁由贝雷架与横联架通过贝雷销组合而成框架结构，钢便桥宽度6m，需在渡槽两端从岸边开始架设至各墩，形成水上施工通道，以便施工设备能够运抵至对应的位置，钢便桥下部采用529mm钢管桩按每9m一跨布置，钢管桩横向间距为2.5m，打入河床以下6m左右，具体长度由施工水位及地质条件决定。钢便桥钢管桩的纵向和横向均采用20槽钢作剪刀撑，以增强其稳定性。桩顶用2根I32b工字钢作为横梁，与钢管桩焊接在一起。架设好的钢便桥作为本次工程拆除任务的临时简易桥梁，每跨渡槽槽身采用50t汽车起重机进行吊装，30t装自卸汽车拉至岸边，再采用液压破碎机现场破碎，将钢筋、砼分离，最后用挖机或装载机配合装8t自卸汽车将其拉运至指定弃渣场进行堆放处理。

(2)槽身下部结构

槽身下部结构采用自上而下的拆除顺序，即首先拆除排架横梁，继而拆除排架墩柱，最后是排架基础。采用挖掘破碎机利用搭设好的钢便桥对槽身下部结构各个部位进行破碎拆除，遇到钢筋连接处可利用氧气乙炔进行切割，拆除后的结构废料用挖机挖运到装8t自卸汽车上，将其拉运至指定弃渣场进行堆放处理。

3.2.2方案二：搭设临时浮桥

(1)渡槽槽身结构

采用3艘120t排水量的平板驳船作为一个单元，在靠岸平板驳船上搭建好贝雷架(暂定以20m为一截宽度6m)，用拖船将搭设好的单元平板驳船顺水流方向拖至指定位置，将每个单元舟体之间采用柔性拉杆链接，按4m间隔排列成带式，浮船表面用混凝土浇筑而成，内部采用环保的填充材料，能有效的吸收抗击和减缓波浪的侵袭。继而采用50t起重机在平板驳船4个角落施打DN400钢管桩，以便于加固平板驳船，保持浮桥轴线位置不致偏移，最后在上、下游设缆索锚碇。

待船体上部架设贝雷梁形成水上通道。用人工配合50t汽车起重机对每一截渡槽进行吊装，平均一跨11.5m，首先人工用混凝土切割机对每一截渡槽进行切割，然后将每一跨渡槽槽身通过50t汽车起重机进行吊装，起重机重物起吊、旋转时，速度要均匀平稳，以免渡槽槽身在空中摆动发生危险。在放下时，速度不要太快，保持低于10KM/h的速度，以防重物突然下落而损坏。

然后30t自卸汽车在起吊机附近待命，等渡槽槽身平稳放置在30t自卸汽车拉至岸边指定的临时堆放点，行驶时速低于10KM/h，再采用液压破碎机现场破碎，将钢筋、砼分离，最后用挖机或装载机配合装8t自卸汽车将其拉运至指定弃渣场进行堆放处理。

(2)槽身下部结构

槽身下部结构采用自上而下的拆除顺序，即首先拆除排架横梁，继而拆除排架墩柱，最后是排架基础。采用挖掘破碎机利用搭设好的钢便桥对槽身下部结构各个部位进行破碎拆除，遇到钢筋连接处可利用氧气乙炔进行切割，当机凿破碎掉落的混凝土块较大时，可利用破碎锤改小后进行破碎，拆除后的结构废料用挖机挖运到装8t自卸汽车上，将其拉运至指定弃渣场进行堆放处理。

3.2.3方案三：起重船拆除

(1)渡槽槽身结构

首先采用人工辅助机械切除槽身侧向挡板连接部位，因船只及拆除物吃水量较大，且岸边为浅滩地，故需要搭设临时码头作为船只

(2)槽身下部结构

槽身下部结构采用自上而下的拆除顺序，即首先拆除排架横梁，继而拆除排架墩柱，最后是排架基础。采用船载挖掘破碎机对槽身下部结构各个部位进行破碎拆除，再用船载挖机或装载机挖运废料到装载船送到岸边临时堆放点进行堆放，最后用挖机或装载机配合装8t自卸汽车将其拉运至指定弃渣场进行堆放处理[6]。

3.3 方案比选

通过上述比较，3种拆除方案各有其优缺点，综合考虑设计采用方案二，用舟梁合一的形式搭设临时浮桥进行拆除。

渡槽(长槽)拆除总体施工流程为：管线及其他附属设备迁改保护→渡槽桥面系→搭设临时浮桥→拆除渡槽槽身→拆除排架横梁、排架墩柱及排架基础→装运→拆除临时浮桥→场地清理恢复。

表2 拆除工程数量表

4 结语

连环水库南干渠槽身和立架混均已老化，有崩塌的危险，严重危及过往船只的安全，不利于社会稳定，同时存在一定的安全隐患。该渡槽拆除难度高，风险大，渡槽位于漠阳江东支流河道上，河道交通较繁忙，为确保既能安全拆除，又尽可能减少对河道交通的影响，同时兼顾起吊、运输设备对于现场环境的要求和工程造价等因素，设计出本工程可针对短、长槽的不同周边环境，选用最佳方案进行拆除方法。

本文较全面地分析了该渡槽拆除工程设计方案并对拆除方式选用有了更多认识，达到了节约工期的同时也保证了施工质量，对同类工程有一定的借鉴意义。