浅谈П形桥梁拆除过程中的几点体会

发表时间:2020/8/19   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:刘学康
[导读] 摘要:随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,一些早年建成的桥梁已经不能满足交通发展的要求需要进行拆除重建,在桥梁拆除过程既要保证交通的正常通行又要施工安全,成为当下社会发展中的难题,本文结合在一座П形桥梁拆除过程中的一些体会,总结出桥梁拆除中相关的措施和注意事项。
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        摘要:随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,一些早年建成的桥梁已经不能满足交通发展的要求需要进行拆除重建,在桥梁拆除过程既要保证交通的正常通行又要施工安全,成为当下社会发展中的难题,本文结合在一座П形桥梁拆除过程中的一些体会,总结出桥梁拆除中相关的措施和注意事项。
        关键词:桥梁 拆除 体会
        一、工程概况
        长堎立交桥位于枫生高速长堎立交上,上跨南斯友好路(为双向六车道市政路),前后顺接枫生高速(为双向四车道高速公路),由左右两幅桥梁构成。单幅桥梁桥长78米,桥宽16.24米,现浇梁两侧翼板均宽2.06米,箱室宽4.0米,高1.30-1.46米;现浇梁分为三跨,边跨跨度23米,中跨跨度32米,整个桥型呈П字形,桥梁全重为6680吨;现浇梁跨中支撑为单柱支撑,墩柱为圆形墩柱,直径1.3米;墩柱支座以上为V型腿与现浇梁连接,V型腿长等于箱室宽度4.0米,高平均3.8米,底宽1.3米,顶宽7.0米,顶部与现浇梁刚性连接;现浇梁现浇梁与路基相连接为桥台结构,桥台距地面平均高约8.7米。桥面铺装为6cm厚沥青混凝土+10cm厚C50水泥混凝土。
       
        图1 刚构桥横断面图
       
        图2  刚构桥纵断面图
        二、交通导改
        因存桥梁拆除影响枫生高速及南斯友好路正常通行,故在桥梁拆除过程中应对现有下穿南斯友好路进行临时交通导改,并结合长堎立交左右幅整体两阶段导改:
        1、第一阶段导改(长堎立交右幅)
        第一阶段导改为拆除右幅桥梁服务,具体导改措施:
        ⑴封闭现有枫生高速右幅机动车道,封闭起点南斯友好路上行长堎立交A匝道接入枫生高速右幅路口,终点为枫生高速右幅出长堎立交D匝道路口,将该区间段枫生高速右幅车辆导入左幅通行。左幅正中部设置砼隔离带,双向通行。
        ⑵封闭长堎立交H匝道及E匝道。
        ⑶南斯友好路拆除过程中需搭设通道,因支架高度1.5m,占用现有道路净空,现有桥下限高3.5m,两侧各设宽5.5m便道作为3.5m高度以上车辆临时通行。
       
        2、第二阶段导改(长堎立交左幅)
        第二阶段导改为拆除左幅桥梁服务,具体导改措施:
        ⑴封闭现有枫生高速左幅机动车道,封闭起点南斯友好路上行长堎立交C匝道接入枫生高速左幅路口,终点为枫生高速右幅出长堎立交B匝道路口,将该区间段枫生高速右幅车辆导入右幅通行。右幅新建桥梁正中部设置砼隔离带,双向通行。
        ⑵封闭长堎立交B、C、F、G匝道。
        ⑶南斯友好路拆除过程中需搭设工字钢通道,因支架高度1.5m,占用现有道路净空,现有桥下限高3.5m,两侧各设5.5m道路作为3m高度以上车辆临时通行。
       
        3、南斯友好路拆桥导改
        ⑴占用现有道路部分车道,保留两个机动车道,因搭设支架,原有道路净空不满足现有5.0m净高要求,现有道路进行限高,限高3.5m,制作限高架,满足小型车辆及部分中型货车通行要求;
        ⑵在道路两侧设置临时道路,道路净空5.0m,道路宽度5.5m,采用钢筋混凝土路面,设置限高架,满足大型车辆通行要求。如图:
       
        三、支撑及防护
        1、支撑系统
        因桥梁跨度大,自重大,桥梁无法单跨整体吊离,需要在跨中进行切割。跨中切割后将导致桥梁整体承重结构被破坏,桥梁无法承受其自重荷载及其他活动荷载等。根据现场实际情况,桥梁切割拆除时,从桥下空间建立支撑系统,使桥梁切割时梁体荷载通过支撑系统传递给地面。
        因支撑系统位于南斯友好路行车道上,为不影响正常行车,支撑系统采用钢管柱支撑工字钢搭设通道,原则上按照修筑时受力进行检算,因拆桥过程中对支架主次梁挠度没有要求,不考虑最大挠度计算。整个架体较梁底低25cm,切割每段时采用枕木对该段进行支垫,以满足绳锯切割。(见附图《桥梁拆除支撑系统》)。
        2、防护措施
        支撑系统施工前,在南斯友好路两侧均设置限高架。防止超高车辆通过时碰撞工字钢。在南斯友好路两侧各施工一条便道与南斯友好路相连接,便道距离工字钢主梁底部高度大于5.0米,将超高车辆引入该便道通行。
        条形基础顶面高出路面1.0米,在条形基础与钢管柱上贴反光条,以防止车辆撞击钢管柱。
        在支架外侧面1.2米内支架上铺设3mm厚防护钢板,钢板外侧设置高1.20米防护栏杆,并挂设绿网,防止施工人员坠落和高空坠物砸伤行人车辆。
        四、拆除方案
        1、拆除原则
        该桥拆除工期短、任务重且拆除难度大,施工安全要求高。为确保旧桥拆除作业安全且维持枫生高速单幅的正常通车、桥下南斯友好路正常通车等,特制定本拆除方案。
        2、切割拆除的施工工艺
        由于工程施工地点处于横跨南斯友好路交通要道,为了应对周边特殊环境所产生的特定条件及施工要求,我司决定预备采用机械切割与机械凿除兼并的方案对其砼桥拆除。
        以机械切割及液压油炮为拆除施工手段。后采用汽车吊机对切割后的砼块进行吊装、长板车运离、清泥大卡等应对现场处理的方法。确保原有保留结构在无任何损坏并不对南斯友好路正常交通状态造成较大影响的前提条件施工。
        3、拆桥整体安排
        桥梁拆除分为两个阶段:第一阶段拆除桥梁右幅整体。在右幅桥梁拆除及新建完成后,第二阶段拆除桥梁左幅整体。
        4、桥梁拆除
        旧桥拆除顺序原则上按照新建桥相反顺序进行:1、防撞护栏;2、两侧边翼板;3、中翼板及顶板;4、腹板及底板;5、V型支持座;6、桥台及墩柱。
        ⑴钻吊装孔
        按单跨桥体定位放线的各刀口处,居中平衡采用直径108mm水钻钻取4个吊装孔位。
        ⑵防撞墙拆除
        以每长5米为一拆除单位,沿着跨桥顺行方向切割防撞墙与桥面连接水平刀位,将防撞护栏与梁体分离。待汽车吊对防撞墙预吊后,在墙体每5米位置切断面刀口。并用吊机将砼块吊离。
        ⑶翼板拆除
        以每长5m为一拆除单位,沿着跨桥顺行方向切割跨桥两边翼板横截①号分段刀口,将翼板分段切离,并按图设计预切部分纵向②号刀口。待汽吊对翼板预吊后,再沿着跨桥顺行方向完全切离翼板与箱梁连接位的②号分离纵向刀口并及时吊离桥体位置。中翼板横截③号分段刀口,将翼板分段切离,并按图设计预切部分纵向④号刀口。拆除时应考虑跨桥左右平衡卸重。拆除后尺寸:5m×2.05m×0.3m。
        ⑷箱梁顶板拆除
        以箱梁顶板每长5m为一个拆除单位,以跨桥顺行方向每平行5m切割箱梁分体的⑤号向内斜刀口。先进行吊装孔开孔后,再进行吊装切割,待汽车吊对顶板预吊后,再沿着跨桥横行方向切离顶板⑥号分离刀口并及时吊离桥体位置。拆除后尺寸:5.0m×3.0m×0.3m。
        ⑸箱梁腹板拆除
        以每长5m为一拆除单位,沿着跨桥顺行方向切割两侧腹板横截⑦号分段刀口,将腹板分段切离,并按图设计预切部分纵向⑧号刀口。待汽车吊对腹板预吊后,再沿着跨桥顺行方向完全切离腹板与底板连接位的⑧号分离纵向刀口并及时吊离桥体位置。拆除时应考虑跨桥左右平衡卸重。拆除后尺寸:5m×0.6m×1.7m。
        ⑹箱梁底板拆除
        腹板切割吊离后,以每长5m为一拆除单位,按图设计⑨号刀口对底板进行横向切断。拆除后尺寸:5.0m×3.0m×0.25m。
        ⑺V型支持座拆除
        在所有箱梁桥拆除后,路面剩余V型支持座由支撑体系进行左右支撑防止侧倾,对V型支持座底部进行切割,吊机进行分块吊离现场。
        ⑻桥梁单幅拆除数据
       
        ⑼切割大样如下图所示:
       
        ⑽吊装顺序如下图所示:
       
        腹板及底板切割顺序图1
       
        腹板及底板切割顺序图2
        ⑾V型支持座
       
        V腿切除立面图
        5、砼块吊装
        首先计算切割后桥体防撞墙、翼板、箱梁顶板、腹板、底板、V型支持座、墩柱等重量,考虑到后半幅拆除时汽吊长时间站立于南斯友好路对拆除后砼块吊运,会加大道路封闭难度。方案设计采用以下两种吊运方法,跨中翼板顶板吊装采用桥上吊装,采用50t汽车吊由跨中向两侧倒退依次吊装,端跨翼板及全桥腹板及底板采用80t吊车在南斯友好路上按照切割顺序由外向内侧集中吊装。
        ⑴翼板顶板吊装:翼板顶板吊装右幅东侧翼板、箱梁吊装:桥中跨左侧翼板因道路上起吊工作半径太大,采用1台50吨汽吊站于站于桥面,对其进行预吊后切割、吊装,单机吊运。吊装顺序按切割顺序进行。采用从桥面由跨中向两侧依次吊装,其工作半径9m时,吊臂长度选用10.5m,最大可起吊重11.8t > 7.73t(翼板),证明汽车吊起吊工况条件满足要求。(详见50吨汽吊性能表);
        ⑵右幅西侧腹板、底板吊装:采用1台80吨汽吊站于站于南斯友好路对切割后砼块进行单机吊运。其工作半径10m时,吊臂长度选用18.0m,最大可起吊重19.2t > 10.25t(腹板),证明汽车吊起吊工况条件满足要求。(详见80吨汽吊性能表)
        ⑶V型支持座吊装:采用1台80吨汽吊站于站于南斯友好路对切割后砼块进行单机吊运。其工作半径7m时,吊臂长度选用12.0m,最大可起吊重35.6t > 24.7t,证明汽车吊起吊工况条件满足要求。(详见80吨汽吊性能表)
        ⑷箱梁采用φ32钢丝绳作捆绑吊索捆绑箱梁10圈;起吊钢丝采用抗拉强度1960MPa,直径φ54mm的6×41WS+FC 纤维芯钢丝绳作用在捆绑钢丝上。
        五、结束语
        城市桥梁拆除随着社会经济的发展将会越来越多,随之而来的交通组织、安全等问题更加突显。通过长堎立交桥的拆除总结如下几点经验:
        1、对拆除工程要进行全面的现场调查,如水文、地质、交通条件、拆除工程结构、安全风险等;
        2、对交通组织要进行全方位的论证,确保交通量大的道路在拆除过程不能造成太大的影响;
        3、做好对拆除工程的支撑和安全防护,确保整个拆除过程的安全可控;
        4、拆除过程严格按方案实施,做好安全盯控,确保拆除过程安全。
        城市桥梁拆除将成为新的课题,本文通过城市立交桥拆除过程的介绍,希望能起到抛砖引玉的作用。由于我水平有限,不足之处,尚请批评指正。
        参考文献:
        1、国家颁布的现行拆除工程施工技术规范以及国家施工强制性条款
        2、建筑机械使用安全技术规程
        3、起重吊装技术与常用数据速查及机具设备设计、选用、计算和安全作操作技术规范手册
        4、中国钢铁工业协会.重要用途钢丝绳:GB8918-2006[S]。北京:中国标准出版社,2006
        5、周水兴,等.路桥施工计算手册[M]。北京:人民交通出版社,2001
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