公路空心板橋梁拆除施工技術方案探討

雷姝麗

中鐵二十二局集團第三工程有限公司（361000）

公路空心板橋梁拆除施工技術方案探討

雷姝麗

中鐵二十二局集團第三工程有限公司（361000）

寧波穿山港鐵路工程中宅車站白中線高架橋原設計為10孔跨度20 m空心板梁，因新建鐵路進港與高架橋線位沖突需拆除原高架橋，通過對原橋梁結構進行了深入調查、研究，并對拆除的施工過程中各工序進行詳細規劃和計算，確定了詳實的拆除方案，經專家論證后認為合理、具可操作性。文章通過方案探討以供今后類似工程借鑒和參考。

空心板橋梁；拆除；施工方案

因寧波至舟山港中宅片區鐵路進港占用了已建公路白中線位置，需拆除原高架橋，橋梁線位整體南移而新建橋梁。文章從橋梁拆除方案的細節出發進行探討，確保拆除施工過程中方案安全可靠。

1 工程概況

1.1 周邊環境概況

寧波至舟山港穿山港區中宅煤炭碼頭工程進港公路高架橋位于陸地上，地勢平坦，交通便利，北側為寧波港已建廠區，南側距1#橋墩80 m左右有35 kV降壓站，0#橋臺處地面下埋設有一處通往廠區的10 kV高壓電纜，第4孔地面以下埋設有通往一期的電纜等，順橋右側有光纜、電纜、電訊光纜通過。

1.2 橋梁概況

橋長 206.06 m，橋寬 11 m（直線段）～11.7 m（曲線段），橋跨:（3×20+3×20+4×20）m 預應力混凝土空心板，先簡支后橋面連續結構。單跨橫向10片，共100片，梁高90 cm。橋面為19 cm厚瀝青混凝土。橋梁下部結構:蓋梁、柱式埋置橋臺和樁柱式橋墩。

1.3 拆除范圍

原橋地面以上部分全部拆除。

2 拆除原則及順序

2.1 拆除原則

安全第一、施工有序、平衡對稱、化整為零。根據橋梁建造的順序進行逆序拆除是基本原則，有利于從總體上確保安全。

2.2 拆除順序

本橋設計為10孔跨度20 m空心板梁橋，根據現場地形、環境確定，從小里程方向第1孔開始，逐孔拆除、吊裝外運。

同一孔跨的拆除順序為:照明、交通標志、護欄、伸縮縫、橋面鋪裝及附屬設施宜先行拆除。然后再拆除空心板梁、支座、蓋梁、立柱及基礎。

同一孔跨10片空心板梁按照橋梁左右兩側對稱進行拆除的原則，先兩邊，后中間。

3 總體拆除方案

3.1 詳細拆除順序

首先將車輛疏導至臨時便道雙向通行后整體封閉拆除舊橋。具體順序:橋梁附屬（路燈、防撞欄、電力、通信等管線）→第一跨（橋面混凝土鋪裝層—鉸縫—空心板吊移）→第二跨 （橋面混凝土鋪裝層—鉸縫—空心板吊移）→墩（臺）蓋梁→立柱→拆除物清理。

3.2 空心板臨時堆放場地建設

空心板臨時堆放場地選用橋位旁閑置空地，對場地平整、碾壓，達到吊車站位條件。

3.3 梁片吊點及起吊設備相關參數確定3.3.1起吊重量的確定

本橋20 m跨度空心板梁重量:直線段中板24.6 t，直線段邊板 30 t，曲線段異形中板24.6 t，曲線段異形邊板33.6 t。依據最大梁片重33.6 t進行吊車的選型。

3.3.2 吊車起吊幅度的計算

吊車應站在未拆除的橋面上進行起吊，梁片跨度L=20 m，吊車站在未拆除梁端，距梁端2 m，則起吊幅度為:L/2+2=12 m。

3.3.3 吊車型號的選擇

根據起吊的幅度12 m和最大吊重33.6 t，初步選擇三一牌100 t吊車進行起吊。查得100 t吊車相關參數為:

三一牌100 t吊車外形尺寸:吊車全長15.396 m，吊車支腿全伸開寬度7.6 m。

當起吊幅度12 m、吊車大臂長度26.1 m時可吊重34.5 t，滿足最大梁重33.6 t的要求。

3.3.4 鋼絲繩的選型

初步設想選用鋼絲繩:6×19S+1WR。

空心板梁起吊時，吊裝鋼絲繩長度根據吊點位置、吊裝角度保證60°時計算繩長為11.7 m，鋼絲繩單根承重==9.7 t=97 kN。

查表取鋼絲繩安全系數n=6

鋼絲破斷拉力 Np’=97×6=582 kN

根據公式:鋼絲破斷拉力Np’=鋼絲破斷拉力總和（Np）×0.85 得:

Np’=Np’/0.85=685 kN

查鋼絲繩（6×19+1）力學性能表，根據計算選用φ37（6×19+1）鋼絲繩（抗拉強度 1 850 MPa）。

鋼絲繩編結時長度不應小于鋼絲繩直徑的20倍，即680 mm。當鋼絲繩出現磨損斷絲時應該進行更換。鋼絲繩工作時吊索的水平夾角宜控制在45°～60°之間，不得小于 30°。3.3.5吊點位置的確定

1）空心板起吊位置計算

即吊點位置在離構件一端處0.207l，則x=0.207l=0.207×20=4.14 m。

計算結果確定空心板最合理的吊點位置為空心板吊點距端頭4.14 m處。

2）吊點的設置

①吊具的加工制作

為了考慮起吊方便，擬制作專用吊具，采用30 mm厚鋼板及φ50 mm圓鋼加工而成，鋼板上開φ50 mm圓孔。鋼板上開200×50 mm槽與圓鋼滿焊連接，圓鋼上設計雙螺母絲扣連接。螺栓上墊20 mm厚20×20 cm鋼板。如圖1所示。

②空心板梁上吊孔的設置

在空心板梁體頂板上吊點位置采用取芯機鉆80 mm圓孔用于空心板梁吊裝，如圖2所示。

4 拆除方法及工藝

4.1 第1跨橋橋面附屬結構物拆除

混凝土防撞欄拆除用挖掘機配合風鎬鑿除、破碎；防撞欄上的鋼護欄采用氣割法分段切割開吊除；蓋板直接由人工撬起，一并裝車運走。伸縮縫拆除先用風鎬鑿開橋面混凝土，其中與橋臺及梁板鋼筋連接部分用氣割割斷。

圖1 吊具大樣圖

圖2 梁板上吊點位置圖

4.2 第一跨橋面鋪裝拆除

第一跨混凝土橋面鋪裝層拆除由空心板兩端向中部進行。首先，準確測定拆橋邊線及1#墩蓋梁邊線范圍，并用紅油漆標示出來。橋面鋪裝層總厚度為19 cm,橋面鋪裝拆除邊界采用混凝土切割機切斷。橋面混凝土與梁板之間有一層鋼筋網片粘結，拆除時用挖掘機配炮頭和手持鑿巖機等工具鑿除。

4.3 第1跨鉸縫切割、空心板分離

原橋為板式梁體，空心板塊之間有鉸縫，并用鋼筋相連接。選擇具有相應拆除資質和施工經驗的施工隊進行鉸縫切割和梁板的吊移施工，鉸縫切割前把梁板頂面清理干凈，使用大型混凝土切割機沿著兩片空心板中間進行切割分離，切割順序從右幅1～2#空心板間的鉸縫開始，直至9～10#空心板間的鉸縫。由于空心板高度為0.9 m，必須在切割機縱向距離走向標示切割線，縱向切割距離確定為0.88 m，防止切傷蓋梁影響整體下構受力。

4.4 第1跨空心板吊移

吊移時需盡可能將空心板實體的損傷降到最低。首先使用潛孔鉆機在1#與2#空心板的鉸縫間，對應的吊點位置鉆出鋼絲繩孔眼。

拆除第一跨1#空心板時，使用一臺100 t吊機就位在第二跨既有橋上，起吊鋼絲繩綁扎到位，鋼絲繩與混凝土接觸面之間墊放橡膠墊，防止鋼絲繩受損斷裂。運梁拖車就位在第三跨未拆除的橋面上。吊車緩慢收緊主卷揚機鋼絲繩，使起吊鋼絲繩受力，以防止梁體失穩傾覆。吊車緩慢平衡地將空心板吊至運梁拖車上，運至臨時梁場存放點，安全存放。

1#空心板吊移完畢，緊接著對2～10#空心板進行吊移，吊移方法遵循1#空心板吊移上述方法拆除，第2跨～第10跨依次遵照此方法拆除。

4.5 橋梁下部結構拆除

采用一臺挖掘機配合炮頭機拆除、破碎橋梁下部構造，破除由上至下，破碎后使用自卸車運至指定地點處理。下構拆除主要部位有0#臺～10#臺對應的蓋梁、立柱和樁基拆除部分，樁基破除至樁頭以下2 m處。

5 結語

文章通過對寧波穿山港鐵路工程公路高架橋拆除20 m跨度空心板梁拆除方案的探討，建議類似橋梁拆除施工時必須了解清楚原橋梁的設計結構，通過計算確定主要參數和科學的拆除順序，嚴禁盲目主義和經驗主義。

[1]卜一德.起重吊裝計算及安全技術[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.