中建八局西南公司 成都 610041
摘要：在目前桥梁施工中，因施工工况及施工环境的不同，桥梁拆除过程中的临时支撑存在不同状态受力情况，特别是连续梁采用分段切割拆除存在不同工况下，导致连续梁临时支撑装置结构受力状态变化。而目前国内桥梁拆除过程中的施工方法和工艺还不够系统、完善和成熟，也没有统一的标准或规范指导旧桥拆除施工，特别是对连续梁拆除时的临时支撑装置显得尤为重要。其次在城市复杂环境条件下，采用直接用大型机械破碎，或者搭设支架防护、人工凿除、吊车吊运的方式，这些传统的桥梁拆除施工技术都存在高噪音、高振动、场地占用大、交通影响大、桥梁净高受限等缺点，尤其是针对一些交通疏解要求高的工程，这些传统的桥梁拆除施工技术往往受限而导致实施困难，越来越无法满足在城市复杂交通条件环境下保证桥梁顺利拆除。本文以某城市既有连续梁拆除改造项目为例，对既有桥梁拆除时的临时支撑装置方案设计进行介绍，为以后同类情况的既有桥拆除的临时支撑设计提供参考和指导。
关键词： 连续梁 临时支撑 复杂环境
0 引言
伴随着城市化进程，与之配套的基础设施也在蓬勃发展。在进行城市基础设施的建造和扩能时，常常会出现拆除旧桥重建新桥。目前国内桥梁拆除过程中的施工方法和工艺还不够系统、完善和成熟，也没有统一的标准或规范指导旧桥拆除施工，特别是对连续梁拆除时的临时支撑方案设计。
本文结合某城市既有跨高速公路连续梁拆除改造项目为例，通过对支撑体系各受力工况进行受力分析和验算，介绍了在城市跨高速公路建设中拆除既有连续梁临时支撑方案设计。结果表明，既有桥梁下搭建拆除的临时支撑的方式能很好解决在城市复杂交通条件环境下连续梁拆除过程中，减少场地占用大、交通影响大，避免桥梁净高受限影响，同时降低了人员、机械设备投入，节约了成本，还缩短了工期。
1 工程概况
该项目为城市跨高速公路连续梁拆除改造工程，为一联四跨连续箱梁。主桥为四孔不等跨等截面普通钢筋混凝土连续箱梁，桥梁孔径为L=22m+28m+28m+22m，全桥长100米，中墩横向为3根d=1.3m钢筋砼墩柱。旧桥两侧分别新建加宽桥梁，每侧加宽桥桥宽14m，均为单向双车道，并在机动车道两侧各设置5m宽人行道，新桥与旧桥各自独立。
（见图1）
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图1 现状立面图
桥面宽度22m，布置为：0.5m（防撞栏杆）+9.5m（车行道）+2m（中央分隔带）+9.5m（车行道）+ 0.5m（防撞栏杆），为双向四车道。由三片单箱单室箱梁组成，单片箱梁宽7.34m，梁高为1.6m。待拆桥两侧分别为DN800给水管线桥及加宽桥，加宽桥为双向四车道。（见图2）
2 临时支撑方案设计
该桥主梁拆除采取桥下搭设临时钢管支墩加固梁体后，对梁体分段进行切割，切割的同时采用汽车起重机吊装装车，平板车运输至临时堆梁场卸车后，采用炮机进一步破碎，最后石碴运至碴土场进行填埋处理。
为保证既有梁体承受吊装荷载，分别在1#墩、2#墩、3#墩处支座位置采用钢管柱进行加固处理，在22米跨中新建桥1#、3#承台设置钢管柱对大吨位汽车起重机前腿支点处进行加固。加固墩设计如下：
（1）对应桥面摆设吊车支腿位置，新建桥1#、3#承台，以及旧桥1#、3#墩旁设置双排临时墩柱，每排12根φ600mm钢管柱。利用临时支墩直接承受450t吊车自重、配重和吊重（最大总重量262t）荷载；
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图2 现状桥断面图
（2）临时支墩基础采用C30砼基础，长22m，宽1m，高0.9m，基础上下部均配Φ16@200mm钢筋网片。C20混凝土垫层10cm找平。基础底部搁置在新建和既有承台顶上；
（3）边跨跨中的双排钢管柱之间采用20槽钢焊制水平撑和斜撑连接；
（4）1#、3#墩旁的钢管柱，采用20槽钢焊制水平撑和斜撑连接，并与既有桥墩，利用植筋锚固连接；
（5）钢管柱顶部采用2根I45a型工字钢焊接在一起形成横梁，横梁长度为22.8m；
（6）横梁与梁底采用钢板支垫，填塞空隙。
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图3 临时支撑断面设计图
3 支撑受力验算
3.1 材料及荷载取值
1、架桥机支腿底横梁采用三肢I63c工字钢。
2、临时支撑钢管立柱采用直径60.9cm，壁厚1.2cm的螺旋钢管。
3、基础采用C30砼，长度为720cm，宽度为620cm，高度为100cm，底部和顶部各铺设一层直径16mm的钢筋网片（钢筋间距15cm）。
4、架桥机自重Q机=2400KN。
5、拆除梁段的最大重量Q梁=2240KN。
6、拆除墩顶实心段及墩柱的最大分块重量Q实体段=400KN。
3.2 工况受力检算
（一）架桥机提一般梁段工况
架桥机提一般梁段时，前后支腿底横梁均位于墩顶实心段顶面。此时，架桥机及所提梁段的总荷载值Q总=Q机+Q梁=2400+2240=4640KN。
考虑由四个支点承受总荷载，单个支点不均匀荷载系数1.3，则单个支点承受的荷载值
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最不利荷载分布如下图所示：
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根据荷载分布图，对63c工字钢底横梁进行受力简化如下图所示：
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1、63c工字钢底横梁检算
查《路桥施工计算手册》可知：
I63c工字钢参数：
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，
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。单根工字钢受力检算为：
最大弯矩：
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则最大弯应力：
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最大挠度：
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检算结果满足要求。
2、钢管立柱检算
根据荷载分布图，考虑单处两个支点力由单幅桥梁梁体承受，单幅桥梁底板共有五处支垫，分别为4处钢管立柱支垫和1处墩顶支垫，则单根钢管立柱承受的重量：
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采用外径60.9cm，壁厚1.2cm的螺旋钢管支墩进行支垫，其相关特性如下：
截面积：
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计算长度（取0.7系数）：l=6.5×0.7=4.55m（按钢管立柱最大高度为6.5m计算）
回转半径i=0.21
则长细比λ=l/i=31，查表得φ=0.915
则单根钢管立柱承受的竖向压应力值
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检算结果满足要求。
3、基础承载力计算
单根钢管承受的重量：
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单根钢管立柱基础受力面积
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则基础承载力要求值为：
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要求施工基础时，现场经处理后的地基承载力不得低于此计算值。
（二）架桥机横移工况
架桥机横移时，前后支腿底横梁位于墩顶实心段顶面（或钢管立柱顶面）。此时，架桥机总荷载值Q总=Q机=2400KN。
考虑由四个支点承受总荷载，单个支点不均匀荷载系数1.3，则单个支点承受的荷载值
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最不利荷载分布如下图所示：
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根据荷载分布图，对63c工字钢底横梁进行受力简化如下图所示：
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1、63c工字钢底横梁检算
查《路桥施工计算手册》可知：
I63c工字钢参数：
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。
单根工字钢受力检算为：
最大弯矩：
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则最大弯应力：
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最大挠度：
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检算结果满足要求。
2、钢管立柱检算
根据荷载分布图，当前支腿位于钢管立柱顶面时，考虑由两根钢管承受每一处支点的重量，则单根钢管立柱承受的重量：
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采用外径60.9cm，壁厚1.2cm的螺旋钢管支墩进行支垫，其相关特性如下：
截面积：
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计算长度（取0.7系数）：l=6.5×0.7=4.55m（按钢管立柱最大高度为6.5m计算）
回转半径i=0.21
则长细比λ=l/i=31，查表得φ=0.915
则单根钢管立柱承受的竖向压应力值
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检算结果满足要求。
3、基础承载力计算
单根钢管承受的重量：
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单根钢管立柱基础受力面积
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则基础承载力要求值为：
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要求施工基础时，现场经处理后的地基承载力不得低于此计算值。
架桥机提墩顶实心段梁体（或墩柱）
工况
架桥机提墩顶实心段梁体（或墩柱）时，前支腿底横梁均位于钢管立柱顶面。此时，架桥机及所提梁段的总荷载值Q总=Q机+Q实体段=2400+400=2800KN。
考虑由四个支点承受总荷载，单个支点不均匀荷载系数1.3，则单个支点承受的荷载值
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最不利荷载分布如下图所示：
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根据荷载分布图，对63c工字钢底横梁进行受
力简化如下图所示：
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1、63c工字钢底横梁检算
查《路桥施工计算手册》可知：
I63c工字钢参数：
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单根工字钢受力检算为：
最大弯矩：
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则最大弯应力：
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最大挠度：
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检算结果满足要求。
2、钢管立柱检算
根据荷载分布图，当前支腿位于钢管立柱顶面时，考虑由两根钢管承受每一处支点的重量，则单根钢管立柱承受的重量：
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采用外径60.9cm，壁厚1.2cm的螺旋钢管支墩进行支垫，其相关特性如下：
截面积：
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计算长度（取0.7系数）：l=6.5×0.7=4.55m（按钢管立柱最大高度为6.5m计算）
回转半径i=0.21
则长细比λ=l/i=31，查表得φ=0.915
则单根钢管立柱承受的竖向压应力值
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检算结果满足要求。
3、基础承载力计算
单根钢管承受的重量：
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单根钢管立柱基础受力面积
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则基础承载力要求值为：
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要求施工基础时，现场经处理后的地基承载力不得低于此计算值。
根据对不同工况检算结果，63c工字钢底横梁及钢管立柱的应力及变形值均满足要求。经检算，钢管立柱基础位置经处理后的地基承载力不得低于161KPa。为确保安全，施工时实际地基承载力应达到180KPa以上。
5结论
通过该临时支撑装置的推广运用，能够有效将连续梁通过架桥机分块切割拆除过程中，通过临时钢管柱支撑使之变为简支状态，作为临时立柱代替原桥墩承担梁体荷载，并承担架桥机支腿及下导梁传递的设备自重及吊装荷载。
同时也解决在城市复杂交通条件环境下连续梁拆除过程中，减少搭设支架场地占用以及占道施工交通疏解压力影响，避免搭设钢便桥影响桥梁净高受限要求，确保桥梁净空高度维持现状不变情况下进行桥梁拆除施工。
参考文献：
[1]T/CECS G：M61-01-2019. 公路混凝土桥梁拆除技术规程
[2]DB42/T 1253-2017桥梁拆除技术规范
[3]DG/TJ08-2227-2017桥梁拆除工程技术规程
作者简介：梁成瑜 男 1984.9 本科 工程师
四川省成都市天府大道北段1480号拉德方斯大厦西楼9层