不間斷交通高速公路拓寬跨線橋拆除施工技術

吳 健，楊 勇，陳建軍，朱文喜，姚 磊

（浙江交工集團股份有限公司，浙江 杭州 311100）

0 引言

高速公路拓寬勢必涉及天橋、分離橋等既有跨線橋的拆除問題[1]。根據工程實踐，橋梁等結構物拆除方法主要有現場機械破碎法、滿堂支架分塊切割法、架橋機懸臂節段拆除法、定向爆破法及整體頂推法等。其中機械破碎法的優點是施工速度快，但噪聲大、震動大、灰塵大，現場垃圾清理量大，不環保；分塊切割法（大盤鋸或繩鋸切割法）具有噪聲低、揚塵小、結構無損、施工安全、文明施工形象好等優點[2-4]。高速公路拓寬建設中，跨線橋拆除施工往往要求不中斷高速公路現有交通，即要求邊通車邊施工。如何針對復雜環境提供一種綠色環保的跨線橋拆除方法，是擺在廣大工程師面前亟須解決的技術問題。

1 工程概況

杭州（紅墾）至金華高速公路擴改建工程路線全長50.468 km，共有18座跨線橋需要拆除重建（原位改建5座，移位改建13座）。對常規橋梁結構物拆除的整體切割吊裝和現場機械破碎兩種方法從環保、安全等方面進行對比分析，選擇了噪聲低、揚塵小、結構無損、施工安全和文明施工形象好等優點的分塊切割法（大盤鋸或繩鋸切割法）。

2 施工總體方案

基于高速公路拓寬不間斷交通的要求，根據跨線橋結構設計參數和施工可行性，確定分跨分步切割、吊離和運輸方案。同時根據跨線橋拆除順序和工序作業施工空間要求，制定高速公路交通限制措施和相應的交通組織方案，包括半幅封閉借道雙向通行、封閉雙向第一車道，吊機、運輸車輸等機械設備的進出方式等，以保障施工和運營車輛的雙安全。根據金剛石繩鋸切割靠金剛石鏈條在液壓馬達驅動下繞切割面高速運動研磨切割體，通過水冷卻并將研磨碎屑帶走來完成切割工作原理，設計移動式防護支架網來收集泥漿水外運，達到環保節能的目的。

跨線橋拆除施工流程：①封閉雙向第一車道→②切斷橋面→③封閉半幅借道雙向通行→④護欄分塊切割→⑤梁板開鑿鉸縫→⑥梁板分片吊離→⑦封閉另半幅車道，重復④、⑤、⑥步驟→⑧蓋梁墩柱拆除→⑨恢復交通。

跨線橋重建施工流程：①施工兩側橋臺→②封閉雙向第一車道→③施工中央分隔帶橋梁下部結構→④封閉半幅借道雙向通行→⑤安裝半幅梁板→⑥封閉另半幅車道實現交通轉換→⑦安裝半幅梁板→⑧施工橋面及附屬。

3 施工關鍵技術措施

3.1 施工準備

根據跨線橋位置現場條件和具體結構參數擬定老橋靜力拆除和交通組織方案。在準備拆除老橋之前提前與高速交警、路政取得聯系，辦理好交通組織相關手續。同時因跨線橋新橋橋墩位于高速公路拓寬外側，不受車輛通行影響，可提前進行新橋橋臺施工。設計移動式防護網支架（見圖1～圖4），采用帶可調底座的門式支架搭設，可調底座安置在帶有制動裝置的鋼輪上。單個支架柱由兩片門式支架搭設，縱向根據跨線橋高度分層組裝到橋底50 cm。兩個支架柱間采用圓管橫桿進行連接成長方形框架結構，其上安裝自制S形掛鉤（尺寸同圓管匹配），在上面安裝柔性防護網，通過繩扣（或吊扣）與掛鉤連接，再在其上鋪設彩條布用于切割產生的水或水泥漿的收集，并在跨中最低點的彩條布上設置排漿孔，通過軟管將泥漿引入收集筒外運處理。由于支架柱底安裝了鋼輪和制動裝置，當進行簡支梁板割離時，只需將支架防護網推移至相應鉸縫位置下即可，克服了傳統支架防護網安裝、拆卸、維護等不便缺點。

圖1 支架防護網立面示意圖

圖2 支架防護網側面示意圖

圖3 支架防護網平面示意圖（一）

圖4 支架防護網平面示意圖（二）

3.2 封閉雙向第一車道

封閉雙向第一車道（見圖5），用水馬將封閉區隔離，在橋梁切割位置兩側用防拋網進行防護，以防止有石屑飛出。

圖5 封閉雙向第一車道交通組織示意圖

3.3 切斷橋面

采用金剛石繩鋸切割兩跨間橋面連續，橋面連續完全切斷后，將垃圾清理干凈。在中央分隔帶處整體掛防護網，為拆除梁板做準備，以防止半幅封閉拆除梁板時雜物落到通行半幅車道。

3.4 封閉半幅車道

為保證高速公路運行及工程安全有序地施工，采用對高速公路進行半幅封閉，車輛改在另外半幅進行并道雙向行駛（見圖6），現場設置施工、限速、左（右）道封閉、車輛慢行、向右（左）變道等標志[5]。

圖6 半幅封閉借道通行交通組織示意圖

3.5 護欄分塊割離

根據現場作業空間和吊機起重能力，確定護欄分塊大小、順序及吊裝孔布置。將移動式防護網支架移動至切割護欄下，護欄兩側對稱采用繩鋸切割，采用水鉆鉆吊裝孔，護欄分塊割離后，采用吊機吊至運輸車上，運至指定場所集中破碎，如圖7～圖9所示。

3.6 梁板開鑿絞縫

進行梁板吊裝孔排布，采用水鉆鉆梁板吊裝孔。將移動防護支架網推移至相應待割梁板絞縫下，然后采用繩鋸切割絞縫，切割完一片再推移至下一道梁板鉸縫處，直至將半幅梁板絞縫全部切割完成（見圖10）。

圖7 防撞欄桿預切割及吊裝孔布置

圖8 防撞欄桿切割吊離

圖9 防撞欄桿切割完成

圖10 簡支梁切割吊離

3.7 梁板分片吊離

待半幅梁板絞縫全部切割完成后，將梁板整體吊至運輸車上，運至指定場所集中破碎或用于其他建設項目臨時便橋搭設等利用。板梁吊裝時注意檢查梁板是否單獨分離，梁板整體是否有裂縫，梁板棱角處用半圓鋼管保護起吊鋼絲繩，起吊時先進行試吊。兩部吊機同時吊住梁板兩端，同時進行起吊，梁板吊起后，空中保持平衡后進行旋轉，旋轉時兩部吊機按相反方向各自將梁板旋轉90°，然后保持平衡后放入運輸車輛，進行下一片梁吊裝（見圖11），直到半幅梁板全部吊離完成（見圖12）。梁板起吊裝車時通車半幅需斷流（約10 min），待梁板吊至運輸車上以后恢復交通。吊機停放時為保證兩部吊機可以平行停靠便于吊梁，吊機支撐腿不完全伸開。吊機停放位置、起吊梁板裝車示意圖及車輛駛入方式如圖13所示。

圖11 吊梁示意圖

圖12 一跨切割完成

圖13 車輛駛入路線

車輛駛入按圖13的①—②—③—④的順序駛入，即從高速駛入，行駛至封閉區域前方，在倒回到封閉區域內。

3.8 封閉另半幅車道

重復3.5、3.6、3.7的步驟，拆除另半幅防撞護欄和梁板。

3.9 蓋梁墩柱拆除

封閉半幅車道，借道對向車道通行，封閉區域用水馬進行隔離，在封閉區域內停放兩臺吊機，蓋梁、立柱均采用金剛石繩鋸切割，蓋梁按照墩柱個數切割成塊，切割前將蓋梁用鋼絲繩固定。切割后用吊機整體吊運至平板運輸車上，統一運離高速公路。車輛駛入方式同梁板拆除時車輛駛入路線。吊機及運輸車輛停放位置如圖14所示。

圖14 拆除中墩時吊機及運輸車輛停放位置

4 結語

針對高速公路拓寬跨線橋拆除和重建要求邊通車邊施工的復雜環境條件下，提供一種安全、有效的跨線簡支梁橋無損靜力拆除方法。根據不間斷交通要求跨線橋結構，確定拆橋分跨順序、防撞護欄分塊切割、主梁切割吊運方案。同時根據拆橋順序，對橋下高速公路實施必要的交通限制，通過左右幅分幅封道借道通行等交通轉換，并按國家道路管制要求做好安全標志，保證了橋下通行和橋上施工的雙安全，簡單易行，使用范圍廣，易于推廣。同時采用金剛石繩鋸無損靜壓切割工藝和移動式支架防護網和水泥漿收集系統，施工過程無塵、噪聲低，節能環保；且切割出的簡支梁板可以周轉用于臨時便道修建，具有較好的社會和經濟效益。

[1]王國俊.沈山高速公路改擴建工程保通狀態下跨線橋拆除關鍵技術研究[J].北方交通，2013（3）：61-63.

[2]謝睿杰.高速公路跨線橋靜力拆除施工與控制方法研究[D].武漢：武漢理工大學，2011.

[3]成勁松,王瑩,袁吉平.城市主干道簡支梁跨線橋拆除工藝探討[J].公路，2011（6）：81-86.

[4]肖富昌.高速公路改擴建方案安全性評價與安全管理技術研究[D].廣州：華南理工大學，2011.

[5]GB 5768.3—2009，道路交通標志和標線 第3部分：道路交通標線[S].