装配式预应力混凝土桥梁拆除施工技术

汤怀迎 TANG Huai-ying

（中铁十四局集团第三工程有限公司，济南 250300）

1 工程概况

胜利黄河大桥于1988 年6月正式通车，至今已有33 年，大桥全长2817.46m，由主桥及引桥组成，其中引桥全长2135.46m，桥面宽度19.5m。2019 年，国家道路及桥梁质量监督检验中心对大桥进行了全面检测，引桥评定为五类桥。

原引桥高度7.6-9.5m，箱梁为30m 小箱梁，高度为1.9m，每跨6 片，整体式盖梁，宽度1.4m，结构断面图见图1。原桥存在箱梁斜向裂缝、混凝土剥落、碳化深度大等病害，严重影响桥梁结构安全，需要拆除进行重建。主要拆除墩柱、盖梁及箱梁桥面等结构。为提高施工效率，保证施工过程中的安全性，本工程采用了分部位破除、吊离、破碎施工工艺，本文将对此工艺进行论述。

图1 引桥结构断面图

图2 拆除工艺流程图

2 拆除方案选择

桥梁结构拆除是施工架设的逆过程，按照桥面附属结构→桥面铺装层拆除→湿接缝破除→箱梁拆除→盖梁拆除→墩柱拆除的顺序进行，其中危险性最大的为30m 箱梁拆除，拆除高度9.5m，单件重量92.1t。

目前常规使用的桥梁结构拆除工艺有爆破拆除、切割吊装、原位破碎等方式，本项目地处黄河中下游，下游紧邻黄河口生态保护区，且位于城郊，爆破拆除引起的噪声、碎块飞溅、化学污染等严重影响周边环境及生活，不予采用。主要从现场施工条件、安全性、工效、对周边影响考虑对切割吊装及原位破碎两种方式进行比选。（表1）

表1 引桥拆除方式对比表

综合考虑采用机械破除方式进行拆除，过程中产生的粉尘通过配置雾炮机进行控制，避免对环境造成不利影响。

在将箱梁分解成单个的结构后，每片梁重量92.1t，吊装高度9.5m，箱梁的吊装下桥是本工程的一个难点。箱梁吊装方式常用的有龙门吊、架桥机、大吨位履带吊三种方式。桥址处地质较差、存在大量的沟塘淤坑，仅在桥梁的一侧有较好的通行条件，采用龙门吊进行吊装，地基处理费用太大，不予采用。架桥机吊装方式每天仅能拆除3-4 片，工期较长且不具备增加设备提高功效的条件。最终选择空间需求小、效率高的履带吊吊装方式。

3 桥梁拆除施工工艺

3.1 施工准备

①施工便道，在现有道路的基础上进行拓宽处理，并对局部条件较差的区域进行碎石换填，保证履带吊的施工作业空间。

②履带吊选型：根据最大吊重，选择用2 台200t 履带吊进行吊装，吊装距离最大为12m，履带吊性能满足吊装要求。（图3）

图3 履带吊吊装站位图

③箱梁吊装为两点起吊，用钢丝绳绕梁兜底，钢丝绳角度60°，根据单根总量考虑不小于6 倍的安全系数，选择6×37+1 直径43mm 钢丝绳，长度9m。

3.2 桥梁上部结构拆除

3.2.1 桥梁上部结构分离

引桥箱梁之间采用铰缝连接，铰缝深度10cm，桥面铺装厚度5cm，铰缝破除深度15cm。根据方案，将采用破碎锤对连接铰缝及端横隔板进行破除。为确保施工安全及施工速度，桥梁分离工作将使用3 台履带式破碎锤同步进行分离工作。破除顺序如图4 所示。

图4 铰缝拆除顺序图

图5 箱梁吊装孔位置选取示意图

为确保施工的安全性，两台履带式破碎锤首先破碎桥梁两侧的铰缝，桥梁中间铰缝由第三台履带式破碎锤独立完成。端横隔板在这一跨箱梁全部分离完成后统一进行破碎。

3.2.2 桥梁上部结构吊离

①钢丝绳就位。钢丝绳安装在距梁端1.5m 处。通过履带吊锚钩和挂钩的相互配合使钢丝绳精准就位，具体做法为：锚钩带着钢丝绳从箱梁外侧落到地面，挂钩从箱梁内侧落到地面，然后挂上钢丝绳的另一头。两个挂钩同时上升，钢丝绳就位。

②箱梁吊装顺序。由于施工空间狭小，箱梁存放区域有限，需要边吊离边破碎，所以箱梁吊装顺序为（以第二、三跨为例）：先将第二跨箱的梁拆除3 片，然后履带吊转移到第三跨，再拆除第三跨3 片箱梁，等到第二跨已拆除的3 片箱梁破碎完成后，履带吊再转移到第二跨，拆除剩余箱梁，以此往复。（图6）

图6 箱梁吊装顺序示意图

3.2.3 箱梁破碎

由于施工区域狭小，箱梁落地后需要立即进行粉碎性破碎，破碎过程中提前将构件润湿，同时用雾炮车进行降尘，避免扬尘。破除完成后产生的废渣用于铺垫便道，多余的废渣打包成方块状的碎石堆，并用密目网覆盖。

3.3 桥梁下部结构拆除

3.3.1 桥梁下部结构分离

桥梁下部结构进行分段分离。为提高施工速度，本工程决定不搭建施工平台，而使用登高车进行施工。根据方案，盖梁和墩柱的分离位置在盖梁下1m 的位置，拆除顺序为1#-3#-2#。首先人工使用空压机凿开缺口，深度至钢筋内侧，然后使用氧气乙炔割断缺口处钢筋，加钻将墩柱顶断（钻头水平或稍向上），并填充钢板。在此过程中履带吊一直在吊着盖梁，确保施工安全。（图7）

图7 桥梁下部结构分离顺序示意图

3.3.2 盖梁吊离

前文已经说明在盖梁分离过程中，两台履带吊一直在吊着盖梁。盖梁分离完成后，履带吊立即吊离盖梁。

3.3.3 盖梁拆除

盖梁落地后立即利用破碎锤进行粉碎性破碎，破碎过程中提前将构件润湿，同时用雾炮车进行降尘，避免扬尘。破除完成后产生的废渣利用自卸车运送到指定地点。

3.4 拆除效果

胜利黄河大桥引桥拆除工程共计箱梁426 片，设两个拆除面，耗时35 天，平均拆除速度为6 片/天·工作面，功效明显高出其他方式拆除施工。在施工过程中配置洒水车、雾炮等降尘措施，拆除期间对周边环境影响较小。同时该方式工艺简单成熟、效率高、辅助工作少，大大降低了施工成本，相比于其他拆除方式能节约费用约80 万元。（表2）

表2 实施效果对比

4 结束语

经实践证明桥梁分部位拆除、吊离、破碎的施工工艺，可以有效缩短施工周期，提高施工安全性，特别是对跨河装配式桥梁及不具备爆破、整体式破碎等拆除方法的装配式桥梁的拆除，具有现实的意义。在施工安全保障、施工经济性等方面有较大的优势，具有很高的推广价值。