混凝土梁式橋拆除技術分析

□文/楊顯維 楊文強

混凝土梁式橋拆除技術分析

□文/楊顯維 楊文強

結合拆除實例，重點分析了混凝土梁式橋拆除技術與拆除方法，總結了混凝土梁式橋拆除技術要點，對混凝土梁式橋拆除方法進行分析歸類，為以后混凝土梁式橋拆除提供技術支持和借鑒。

混凝土；梁式橋；拆除

橋梁拆除是橋梁發展建設的一個重要任務，隨著橋梁建設的快速發展，橋梁拆除工程數量逐年遞增，由于橋梁結構形式的多樣性和周圍環境的復雜性，決定了橋梁拆除工藝的不同。橋梁拆除比橋梁建造更具有復雜性、高風險性。而且目前國內尚未有成熟的行業標準和地方標準。為更好促進橋梁技術發展，本文重點分析了混凝土梁式橋拆除技術與拆除方法，結合拆除實例，總結了混凝土梁式橋拆除技術要點，對混凝土梁式橋拆除方法進行分析歸類，為以后混凝土梁式橋拆除提供技術支持和借鑒。

1 技術要點

混凝土梁式橋按承載結構體系可分為簡支梁橋、連續梁橋和懸臂梁橋。

1）簡支梁橋應首先拆除梁體之間的橫向連接、縱向連接以及梁體與墩柱之間的抗震連接并采取臨時支撐措施，使每一片梁體形成獨立、穩定的待拆構件。

2）連續梁橋包括先簡支后連續結構體系和連續結構體系。先簡支后連續梁橋應先拆除支點處連接混凝土，釋放負彎矩預應力，使橋梁上部結構由連續體系轉化成為簡支結構。連續結構拆除應首先確定應力解除，應力釋放順序宜按照原施工階段的逆順序進行，同時確定應力破除后的三向受力變化，確定破碎或吊運單體聯、梁、整座橋梁、墩、梁、柱各結構部位穩定。

3）懸臂梁橋應先將合龍段部分切割移除，轉換梁的受力體系，形成懸臂結構，再分段切割，用吊機移除；懸臂分段拆除時，應對0#塊采取臨時固結措施；分段拆除宜按原施工分段位置，對稱進行拆除。

2 拆除方法

混凝土橋梁的拆除需要對橋梁上部結構、下部結構及基礎分別進行拆除。

橋梁的拆除不同于高層建筑物的拆除重要因素在于結構受力體系的復雜轉變，按照橋梁上部結構拆除技術有以下幾種。

1）直接破除法。直接破除法是對結構不采取如搭設支架（可局部搭設支架）、臨時加固等措施的情況下，采用人工、機械進行直接破除。該方法簡便、快捷，但噪聲大、粉塵污染嚴重，需要對周圍進行安全防護。該方法適用于跨徑不大、高度較矮的橋梁及完全廢除的橋梁。

2）整孔吊裝拆除法。采用大型吊車、浮吊、架橋機，直接將簡支梁的預制梁或現澆梁切割后的一跨梁體，吊裝至地面，完成梁體的拆除。該方法適用于跨徑不大、梁板可二次利用的預制梁拆除以及整孔切割的現澆梁拆除。

3）搭設支架分層分段拆除法。在連續梁下面搭設支架，將連續梁采取分層分段的切割為若干小塊件，吊裝外運，完成橋梁主體結構的拆除。該方法適用于梁體較重及周圍環境不允許直接破除、直接吊裝的橋梁拆除。

4）懸臂分段拆除法。利用橋面吊裝系統進行懸臂分段拆除，是懸臂澆筑的逆過程。該方法適應于采用懸臂澆筑施工的現澆梁橋。

5）頂推、頂升、平移拆除法。隨著頂升技術的發展，尤其是同步頂升技術在橋梁改造中的應用，頂推、頂升、平移橋梁技術逐步開始應用，其優點是頂推設備輕型簡便，不需大型吊運機具，是橋梁整體拆除的較為先進的工藝。該方法適用于特殊場地橋梁的拆除，如水深較淺，浮吊不能進入的河流或者深谷等。

6）浮吊分段拆除法。利用浮吊的吊裝，逐步將橋梁主體分段拆除，該方法較為簡單，適用于深水河道內，河岸有適宜梁體卸載碼頭。

7）爆破法。目前國內外的爆破方法主要有控制爆破法、割爆破法、水壓爆破法、無聲靜態爆破法等。橋梁常常要跨越河流，與建筑物在受力模式上有所不同，在特殊條件下(如通航河流、部分拆除等)，將爆破的方法應用于橋梁拆除就受到限制。該方法適用于無法進行人工、機械拆除的橋梁或者采用人工、機械拆除不經濟的橋梁。

8）綜合拆除法。是指以上幾種拆除方法組合應用的拆除方法。該方法適用于橋梁結構復雜，梁橋所處的位置受條件限制不宜采用某一種方法拆除而需要采用幾種拆除方法的綜合利用。

3 拆除方法選用原則和方案擬定原則

3.1 施工方法選用原則

1）選用施工方法應依據設計原則進行。

2）選用施工方法應與所擁有的機具設備匹配。

3）選用施工方法應與現場條件吻合。

4）選用施工方法必須是可控制的，安全措施能夠落到實處。

5）選用施工方法應能夠與監控、交通組織、施工組織、預案協調。

3.2 拆除方案擬定原則

1）應針對結構體系、類型不同而不同。

2）應結合計算分析，安排步驟和控制過程內力。

3）應參考原結構的施工方法。

4）應針對橋梁缺陷和病害嚴重程度，區別對待。如：病害嚴重者，在梁體上直接放置機具設備可能出現垮塌，因此，在拆除之前，需要采取臨時加固措施。

5）應考慮拆除設備運行和工藝的可行性。

6）應考慮對保留構件（如下部結構）安全措施和拆下部分構件的再利用的可能性。

7）應綜合考慮監控、安全措施、交通組織、保護環境措施、緊急預案、施工組織、工期安排、概算的協調。

4 實施準備工作

1）混凝土梁橋拆除前應掌握的相關技術資料，包括：待拆除橋梁的設計、施工、竣工等建造階段原始資料養護管理、維修加固等運營階段相關資料；橋梁結構形式、承載能力、損害情況等現狀信息；拆除前技術評估、論證、審批等拆除前期資料；橋梁附近相關電力、通訊、燃氣、自來水、光纜、交通等相關資料。

2）應對待拆除橋梁進行檢測，掌握橋梁各部位相關的位移、沉降、橋梁結構、受力體系狀況。重點的檢測和試驗項目應制定相應檢測試驗方案。

3）對周圍情況應進行充分的調查，掌握周圍交通情況、周邊建筑物影響、對居民生活影響情況、河流情況以及地上、地下各種管線等情況，制定保護措施。

4）調查和分析類似橋梁的拆除經驗和教訓，結合拆除工程的結構形式及環境情況，分析拆除橋梁的各種風險因素。

5）開工前必須編制橋梁拆除施工組織設計及專項施工方案。

6）根據待拆除橋梁施工需要，配備合理的機械設備和生產工具并在施工前進行安裝調試。

7）結合待拆除橋梁的規模、地形特點及周圍環境等情況合理布置施工場地，臨時設施應滿足施工需要及安全施工的要求，橋梁拆除前應完成臨時供水、供電和臨時道路建設，完成機械存放、梁體破碎、固體廢棄物堆放等場地建設。

8）施工前應發布安民告示，施工現場應設置圍擋等隔離設施，危險區域應設置警戒隔離設施、設置安全警告標志及禁行標志并設專人警戒。

9）按照施工方案，做好橋梁上部結構及下部結構拆除前的相應防護措施。對橋梁保留部位，應采取相應保護措施。

10）混凝土梁橋拆除之前，應對各項準備工作檢查確認并形成檢查確認記錄。

5 工程實例

5.1 懸臂分段拆除法

南淝河大橋是合寧高速公路大蜀山—隴西立交段跨越南淝河的一座特大橋梁。主橋為雙幅變截面三向預應力混凝土連續箱梁，橋跨布置為45 m+75 m+45 m，11個懸臂節段。

5.1.1 拆除方案的比較與確定

從可視的邊界條件出發，不能用爆破法拆除，必須化整為零，基于靜力切割。

1）方案1——少支架。邊跨搭7排支架，主跨比邊跨提前1～2個節段懸臂拆除，0#塊分塊拆除。

2）方案2——多支架。基本同方案1；但在邊跨搭設13排支撐，先拆除主跨，再拆除邊跨。

3）方案3——滿堂支架。基本同方案2；但在邊跨搭設滿堂支撐且直接鑿除邊跨。

4）方案4——逆序。即完全按原新建施工逆序拆除，進行可靠的墩梁固結。

對4種拆除方案的優缺點和適應性進行了評價，認為方案2是科學合理的。

5.1.2 拆除方案實施

按方案2布置施工時，橋梁的整體拆除順序為先拆南半幅，再拆北半幅：單幅橋先拆除附屬結構、橋面鋪裝及護欄，再拆除中跨箱梁，接下來拆除邊跨箱梁，最后拆除0#塊。采用人工加機械拆卸附屬結構、橋面鋪裝及護欄；中跨在合龍段解除，分節段逆序靜力切割箱梁（掛籃線切法)，用橋面吊機預提、吊裝下放至平板駁船轉運至碼頭，鑿巖機實施破碎；邊跨基本同中跨拆除，但需搭設少量支架。

切割物就地或轉運到指定場所進行破碎，0#塊按10 t左右的小塊切割拆除，汽車吊吊裝，就地或轉運到指定場所進行二次分解。

5.2 整孔切割拆除法

錫北運河大橋是滬寧高速公路互通內主線上一座大橋，與河道成46°斜交。全橋長478.9 m，主孔一聯橋孔布置為20 m+21 m+35 m+45 m+20 m，其中主孔45 m位于錫北運河上。為變截面三向預應力混凝土連續箱梁。該橋采用河中搭設支架現澆法施工。

5.2.1 拆除方案的比較與確定

1）方案1——滿堂支架法。即橋下搭設滿堂支架，在河中插打臨時樁，采用鑿巖機對梁體鑿除破碎。橋下空間較小，打臨時樁機具操作困難，施工期間不能保證通航要求。

2）方案2——定向爆破法。即在梁體布置打孔、灌藥，采取控制混凝土碎塊大小、方向的爆破法。破的飛濺物控制較難，擔心影響另一幅的車輛運行，碎塊落到運河內清理困難，難以保證運河的通航要求。

3）方案3——整體切割拆卸法。在駁船上搭設支架，拖運到橋下托住主孔橋，將整孔橋切割，切下的塊件落到駁船的支架上，然后運走、上岸解體。此方案安全性高、可以較好地控制拆除過程，基本不影響通航，不影響相鄰一幅車輛運營。

最終采用了方案3。

5.2.2 拆除方案實施

1）采用4艘駁船并列捆綁在一起，在其上用貝雷梁搭設支架，支墊枕木。將船艙灌滿水，然后拖運到橋下，將倉內水排出，支架頂住橋梁。

2）邊孔搭設支架。

3）先拆除橋面系，切割翼緣。

4）在主孔橋墩根部處，兩條切割縫同時切割，致梁斷裂、落在駁船支架上。

5）將切下的塊件拖運到指定岸邊，進行解體、破碎，清理現場。梁體切割設備采用鏈式切割機。施工過程中采用監控措施，制定嚴密的安全措施和緊急預案。

6 結語

混凝土梁橋拆除是一項高度復雜且風險較高的任務，對于拆除過程中的方方面面的因素要求有足夠的關注。在混凝土梁橋拆除之前，應對各種存在的風險因素進行詳細的分析，同時應充分分析出邊界條件，根據橋梁結構形式、橋梁破壞程度、環境要求等，對拆除方案進行比選，確定最優方案。對于混凝土梁橋拆除，保證其上部結構在拆除過程中的安全是要點。混凝土梁橋上部結構的拆除方法選擇時應結合結構的特點和橋梁現狀進行。混凝土梁橋拆除方法的選用不是單一、機械地采用某一個方法，一個拆除工程也可能是多個方法的集合。對結構復雜、規模較大和周邊環境復雜的混凝土梁橋拆除，還應進行拆除過程監控，應根據監控分析結果對擬實施的方案進行優化和調整，確保拆除工作順利進行。

□楊文強/天津城建隧道股份有限公司。

U445.6

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1008-3197（2013）05-57-03

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.05.022

2013-02-25

楊顯維/女，1979年出生，工程師，天津城建集團有限公司，從事工程技術管理工作。