高速公路桥梁局部拆除顶升拼接施工技术应用研究

2024-07-03方朝中

大众科学 2024年2期

方朝中

摘要：为解决传统桥梁快速拆除重建施工方法存在的施工效率低、工序繁杂、造成交通中断等问题，依托某高速公路桥梁实体工程，开展了桥梁局部拆除顶升拼接施工技术应用研究，详细介绍了施工工艺流程及各环节关键施工技术要点，形成了标准化施工方案，可为同类工程提供借鉴与指导。

关键词：快速拆除高速公路桥梁拼接施工工程技术

中图分类号： TU753文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）02-0015-04

Research on the Application of Jacking and Splicing Construction Technology for Partial Demolition of Highway Bridges

FANG Chaozhong

（ China Communications Third Highway Engineering Bureau Co.， Ltd.， Fourth Engineering Branch， Chongqing， 401120 China ）

Abstract： In order to solve the problems of low construction efficiency， complex procedures， and traffic interruption in traditional bridge rapid demolition and reconstruction construction methods， the article relies on a certain highway bridge physical engineering to carry out research on the application of jacking and splicing construction technology for partial demolition of expressway bridge. The construction process and key construction technology points in each link are introduced in detail， forming a standardized construction plan， which can provide reference and guidance for similar projects.

Key Words： Rapid demolition； Highway bridges； Splicing construction； Engineering Technology

桥梁局部拆除顶升拼接施工技术是一种桥梁快速更换抢修的新技术，该技术通过拆除桥梁损害较严重的部分，然后利用顶升设备将更换的梁板进行抬升，与未拆除的原梁板进行拼接，以实现在不影响交通正常运行的情况下，完成破损桥梁的快速修复。然而，目前关于高速公路桥梁局部拆除顶升拼接施工技术的研究还相对较少。针对该技术的应用、施工安全性、结构强度以及对交通运行的影响等方面的研究还不够深入和系统。因此，本文旨在对高速公路桥梁局部拆除顶升拼接施工技术进行深入研究，探索其应用的可行性和工程实施的技术要点，以期为桥梁抢险类工程提供借鉴与指导。

1 工程概况

某大桥因车辆超载以及地震等影响，导致部分T梁发生损坏，现已产生贯穿裂纹，该桥梁随时有发生重大灾害的隐患。因此，为保障车辆通行安全，决定对该大桥进行快速抢修，将损害严重的4孔半幅梁体整体更换，共计20片T梁。该抢修工作必须保证通行车辆行驶安全，采用快速、先进的施工工艺。考虑到本工程的实际情况，主要工作内容为防撞护栏和梁板的拆除，然后吊装驮运。

在构件运输过程中，采用专用的运输加固装置对其进行监测，保障其安全性[1]。移梁车的上部设置枕木，以提供支撑和保护T梁的作用，减少运输过程中的振动和冲击。使用钢丝绳将T梁构件绑扎固定，可以减少T梁在运输过程中的晃动和位移。将液压撑杆置于T梁构件两侧，并在其上部设置橡胶垫，橡胶垫可以减少撑杆对T梁的摩擦和压力，防止对T梁造成损坏。在液压撑杆的下部设置压力传感器，通过监测压力变化来实时监控T梁运输过程中的稳定性，以及时发现并处理任何问题或异常情况。

2 桥梁局部拆除顶升拼接施工

2.1 工序流程

具体施工工艺流程如图1所示。

2.2 施工工艺

2.2.1 架桥机拼装

在进行架桥机拼装前，首先准备好所需的零部件、工具和设备，并确保工作区域的安全与整洁。根据施工图纸或指导文件，在桥梁施工现场按照：基础部分→主体部分→液压系统和电气系统的顺序进行拼装。在完成架桥机的拼装后，进行测试与调试工作。包括对液压系统、电气系统、机械结构等进行检查与调试，确保其正常运行、稳定可靠。在架桥机组装完毕后再次进行试机检查。

2.2.2 旧桥拆除

在进行旧桥拆除时，首先需凿除病害严重位置处的梁板沥青铺装。在开始凿除工作之前，明确好凿除的范围和位置，并确保凿除周围施工区域的安全与整洁。准备好所需的工具和设备，并确保设备处于良好状态，以保证安全和高效地作业。沿着病害梁板的铰缝处，使用凿岩机等工具将混凝土破除，露出底部钢筋。通过凿除工作，将病害梁板与相邻梁板分离，以便后续的起吊作业。将凿除的混凝土碎块和底部钢筋清除，并加以分类和处理。可回收的材料经过处理后可以重新利用，非可回收的废料需要进行妥善处理，符合环境要求。

在拆除工作之前，对主梁进行编号。根据设计要求和施工计划，按照横桥向对称的方式进行拆除。在凿除横隔板之前，需要设置钢支撑等临时固定设施，确保拆除过程中主梁稳定，以防止主梁失稳倾覆[2]。使用绳锯切割湿接缝横隔板顺桥向切割T梁，确保切割过程平稳进行，并根据需要对切割位置进行精确控制。在凿除横隔板之后，将整片的T梁吊移。采取适当的吊装措施，确保梁的平稳起吊和运输。在吊移主梁后，继续进行下一循环的拆除工作。

在进行病害桥梁的拆除作业时，应遵循以下步骤。在拆除前，先对T梁湿接缝进行减荷处理，在湿接缝两侧标注切割线。在切割线上使用钻机钻取引孔，以便之后插入金刚石绳锯进行切割。使用金刚石绳锯，通过引孔穿入湿接缝板内，进行竖向切割。确保切割过程平稳进行，并根据需要对切割位置进行精确控制。按照横桥向将梁进行等分，分别进行横向切割。采用相同的方法和工具，确保切割线平稳进行。在切割结束后，将湿接缝板分段吊运移走。在拆除过程中，保留T梁的顶部宽度约为1.6 m，以保持适当的结构稳定性。在拆除和吊运过程中，严格控制T梁的重量在90 t左右。确保架桥机及运梁的安全使用，并遵守相关的安全规范和要求，将拆除后的T梁装运至指定的位置进行堆放。

采用液压锤和风镐等工具对旧的桥梁板材进行破碎，然后使用挖掘机将破碎后的梁板碎片装载至自卸车或其他运输工具上。操作挖掘机时要保持稳定和平衡，确保有效地将渣土装载。将装载着破碎梁板碎片的自卸车或其他运输工具运至指定的渣场。在运输过程中，注意安全驾驶和路况，确保渣土的安全运输和不发生散落。到达渣场后，根据相关的要求和指导，将渣土进行合理的堆放，并应遵循环保要求进行相应处理。

2.2.3 支座垫石、梁板调平

本项目采用原有支座垫石。由于抢险更换的梁板与原梁板存在3 cm左右的高差，因此采用顶升梁板下垫3 cm厚防锈钢板的方式进行调平处理。针对桥梁路基过渡段的纵坡调整，可以通过破除原有的沥青面层进行适当调整。

2.2.4 梁板运输

使用专用龙门吊吊装梁板进行装车，在装车过程中，使用合适的垫片或支撑工具，以确保构件的平稳并安全地放置在运输车上。在将构件放置在运输车上后，务必进行稳固的绑扎，以确保构件不会在运输过程中发生滑动或倾斜。使用合适的绳索、吊带或其他固定装置来绑扎构件，并确保绑扎牢固可靠。为防止运输途中出现意外导致运输中断，应在运梁车辆上配备一套备用车胎以及相应的工具，以便在发生故障时可以及时更换并修复，从而减少延误和不必要的停留[2-3]。

T梁在运输过程中，采用专用运输加固装置对其安全性进行监测。将枕木设置在移梁车上部，用来支撑T梁的底部，使用钢丝绳连接T梁和移梁车，用于固定T梁，防止其在途中发生滑动或倾斜。液压撑杆位于T梁的两侧，用以提供额外的支撑力，液压撑杆上部设置橡胶垫，减少对其造成的损坏或振动。安装在液压撑杆下部的压力传感器用于监控T梁在运输过程中的稳定性。通过监测液压撑杆施加的压力，可以确定T梁是否出现异常情况，及时采取相应的措施进行调整和修正。在运输梁板时尽量选择在夜晚进行，为保证夜晚运输的安全性，在梁板的边缘、角落或其他显眼的位置上安装明亮的信号灯或反光贴条，以增加梁板在夜间或低能见度条件下的可见性。同时，在运输车辆后面或两侧安装警示灯，提示周边车辆避让。

2.2.5 梁板安装

在梁板安装时，首先，使用天车的纵向慢速移动系统调整T梁的位置。根据需要，逐步将T梁从运输车辆上卸载到需要架设的位置。慢速移动系统可以确保移动过程平稳，避免对T梁造成不必要的冲击。然后，使用横向慢速移动系统对T梁进行横向调整，以确保其在正确的位置上安装。当T梁的四角高度调整满足要求后，可以进行落梁安装。

在倒数第二孔顺利架设完成后，需要将架桥机提升至合适的过孔高度。首先，利用前支腿，通过操作控制系统或人工操作将架桥机的前部升高。前支腿通常由液压系统控制，通过增加液压缸的长度或抬升机构的运动来实现高度调整。在前部升高的同时，需要根据架桥机的结构设计，调整或平衡中托轮和后托轮的高度。确保架桥机的前部和后部都达到了适当的高度后，使用后支腿进行高度调整。在进行高度调整的过程中，应密切注意架桥机的平衡和稳定性，确保架设的安全性。完成过孔后，根据设计要求，直接将前横移轨道铺设在胸墙表面，在中部的位置，准备好垫高所需的枕木和防锈钢板，起到支撑和垫高中横移轨道的作用。

2.2.6 桥梁顶升及支座垫石调整施工

本工程相邻原梁板和新安装梁板之间存在4 cm的高差，因此需在原梁板下垫4 cm厚防锈钢板用以调整梁高，从而满足桥面顺接的要求。首先，在工厂内制作4 cm厚的防锈钢板，确保其尺寸适合支座垫石的大小和形状，并进行防锈处理。在梁体顶升后，将制作好的防锈钢板直接垫在支座下面的垫石上。将防锈钢板放置在支座垫石上的正确位置，根据标好的位置进行准确安装。确保防锈钢板与支座垫石之间可以稳固接触，支座垫石足以提供支撑和承载压力。接着，在T梁的下部支设扩散防锈钢板。扩散防锈钢板的作用是分散和传递负荷，以减小对T梁的集中压力。确保扩散防锈钢板安装牢固，并与T梁底部充分接触。在扩散防锈钢板下部，设置型钢横梁。型钢横梁的作用是提供支撑和稳定，并将T梁的负荷传递到千斤顶上。在型钢横梁下部的中部安置千斤顶，通过顶升千斤顶，对T梁进行顶升操作。在千斤顶下部，设置调平防锈钢板。在型钢横梁的两端，设置位移传感器。位移传感器用于监测顶升过程中的梁体位移，通过观测位移传感器的数据，可以实时监测顶升过程，并确保安全控制。在顶升过程中，还需要监测千斤顶的行程和压力，可通过使用相应的传感器来实现，以提供对顶升过程的安全监测和控制。

支座检查与调整：仔细检查梁体表面是否有明显的裂缝、变形或损坏；观察支座和梁体接触面的情况，确保支座与梁体之间紧密接触并承受梁体的荷载；检查支座是否有脱空、剪切变形或其他病害情况。

2.2.7 浇筑湿接缝

具体施工工艺如图2所示。

2.2.8 桥面铺装施工

在完成混凝土浇筑后，采用搓板搓面和尼龙毛刷拉毛的方式进行混凝土表面处理，最后进行混凝土的保温养护。

3 施工安全管控措施

3.1 强化施工现场安全管控

在开始施工前，制订详细的施工方案和安全计划，该计划应包括工作步骤、安全措施、人员配备、紧急情况的应对措施等。确保各项工作有序进行，并及时采取必要的安全措施。在施工现场周围设置明显的安全标志和警示标志，指示工地限制区域和危险区域，提醒人员注意安全，防止事故发生。划定安全通道和逃生通道，保持施工现场的通畅和整洁。摆放警示灯和警示标牌，确保夜间施工的可见性。对施工现场的工作人员进行安全培训和指导，确保其遵守施工安全规定和操作规程。提醒施工人员注意施工现场的安全注意事项，如穿戴个人防护装备、正确使用工具和设备等。严格控制施工区域的进出口，设立专门的安全门岗和出入口检查点。

3.2 科学设计应急预案

在进行施工前，通过风险评估和安全分析，识别潜在的风险和危险因素。包括识别可能发生的工作事故、设备故障、天气突变、施工区域的地质条件等。根据风险评估的结果，确定应急措施和资源，包括紧急撤离计划、救援队伍的配备和培训、应急通信设备的准备、急救设备和医疗应急资源的储备等。确保有足够的人力、物资和设备以应对紧急情况。建立明确的指挥系统和责任分工，确保在紧急情况下具备有效的指挥和管理机制。

3.3 合理选择施工设备

对施工设备的质量和性能进行仔细评估和筛选，确保设备具有足够的承重能力、稳定性和操作方便性。可以通过查看设备的技术参数、检查设备的厂家和产品质量认证情况，来评估设备的可靠性。需要根据桥梁的结构特点和施工需求，进行详细的施工方案设计和设备选型。例如：根据桥梁的承重情况和结构材料，选择合适的液压顶升设备，并进行合理的布置和支撑。在施工过程中，定期进行设备和场地的检查和维护，确保设备的正常运行和场地的安全，及时处理设备故障和不安全因素，避免发生事故[4-5]。