某改擴建工程橋梁上構拆除工藝研究

吳佳文

摘要：文章結合廣西南寧經欽州至防城港段改擴建工程實例，介紹了橋梁上構拆除施工工藝流程與方法。

關鍵詞：橋梁;施工;方法;拆除

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.09.044

文章編號：1673-4874（2019）09-0157-04

0引言

近年來，橋梁改擴建工程在逐漸增多，如何保質保量地完成改擴建工程成為人們重視的問題。在整個施工過程中，橋梁上構拆除是較為重要的施工部分，同時也是很多從業者關注的問題。本文將結合工程實際對廣西南寧經欽州至防城港段改擴建工程橋梁上構拆除工藝進行介紹，以此為同行提供參考。

1橋梁概況

1.1橋梁基本情況

廣西南寧經欽州至防城港段改擴建工程是在原建的高速公路路基寬度的基礎上，在路基兩側擴寬，擴建后的橋梁寬度為42m。

K1+260.661梁屋中橋橋梁上部結構為簡支橋面連續結構，其中16m邊梁最重，為25.6t（包括橋面鋪裝），擬定采用單臺160t汽車吊按照順序逐跨拆除梁板。

K1+260.661梁屋中橋原橋概況：梁屋中橋橋梁上部結構為3×16m先張法預應力混凝土空心梁橋，橋長約83m，下部結構采用重力式橋臺，柱式墩。梁屋中橋跨越河道為木棉溝，河道旁有小路通過。

1.2 需拆除上構主要工程量（見表1）

2工藝流程（見圖1）

3 施工方法

梁板拆除的方法為：采用單臺160t汽車吊按照順序逐跨拆除梁板。梁板和橋面鋪裝一起整體拆除，以一片空心板梁為一個單元切割拆除。縱向上的拆除順序為從遠離破碎場的一側向靠近破碎場的一側逐跨順序拆除。在原橋面左幅（右幅）上擺放吊車進行吊裝作業。160t汽車吊作業半徑為16m，伸臂長31.2m，可起吊28t重量>25.6t。

3.1施工交通組織

原橋為雙向四車道擴建為雙向八車道，均為兩側加寬.施工組織為：先完成左右幅橋梁的墩柱，然后對交通進行轉換，封閉左幅（右幅）橋梁施工區域，將交通引導至右幅（左幅）實行雙向二車道通行。然后進行左幅（右幅）橋梁上構和蓋梁的拆除重建。完成左幅（右幅）建設之后，將交通轉換至左幅（右幅），再對右幅（左幅）進行橋梁重建。具體封閉車道進行交通轉換詳見相應的交通組織專項施工方案。

3.2 拆除防撞墻、設置臨時防撞設施

如果不拆除防撞墻，在拆梁時起吊邊梁的時候，會由于梁體不對稱，造成梁體的傾斜，帶來不可預知的安全隱患。所以，在拆梁之前需拆除防撞墻。由于防撞墻重量較輕，且拆除防撞墻時，橋梁整體剛度未減小，拆除后橋梁結構是安全的。內、外側防撞護欄均采用金剛繩鋸切割法分段切割吊裝拆除，每隔4m為一段，每節段重量約2.96t，采用汽車吊進行吊裝.每段設置兩個φ100m的吊裝孔，采用切割機從梁端起點方向往梁端終點方向退著切割施工。首先與垂直橋面方向切割，然后用汽車吊吊緊需切割段后沿著防撞墻與橋面相交面切割。每完成一塊切割吊裝后再進行下一塊切割，由自卸車運輸至指定的破碎場進行破碎。

因本項目橋梁左右幅共用內側護欄，所以在拆除左幅（右幅）內側護欄之前，在距左幅（右幅）護欄內側1m處安裝移動式鋼護欄防護，確保橋梁半幅拆除后剩余半幅橋上的行車安全。如圖2所示。

3.3160t汽車吊就位

（1）本舊橋16m梁板的拆除工程吊裝采用單臺160t吊車吊除的方案，每跨吊裝吊車站位一次。

（2）根據現場地基情況、吊梁位置等因素將吊車安置穩定。

（3）吊車就位后在汽車吊支腿下鋪設枕木或鋼板。

（4）吊車在未起吊梁板之前，應提前做好相應準備工作：

①檢查鋼絲繩是否有損傷，各緊固螺釘是否松動及皮帶松緊程度.

②吊車手剎是否制動，吊車放下支架后，全部輪胎均需離開地面，工作半徑有效高度以外5m內障礙物應予以清除。

③工作前空負荷運行5min以上，檢查工作機構運行是否正常，安全裝置是否可靠。

④運行時檢查吊車吊臂伸長或收縮是否正常、鋼絲繩排列是否齊整、地基是否堅硬、吊車的支腿是否穩妥、腳下枕木是否墊穩、吊機機身是否平穩等。以上準備工作檢查就緒后方可進行吊梁作業。

（5）吊車就位及試運行時應平穩，不能急起急落。就位后，經找正、墊平，符合要求后，方可進行吊裝.

3.4 拆除梁板

用金剛繩鋸切割機直接將梁與梁（板與板）之間的鉸縫切斷。梁板由外向內逐片拆除，每次只拆除一片梁。

16m空心板邊梁最重為25.6t（包括橋面鋪裝），采用160t汽車吊按照架梁的逆向順序進行拆梁作業。具體施工流程如下：

（1）在梁與梁連接的翼緣板濕接縫中心和墩頂中心線上畫切割線，在每片梁的吊裝孔處做鉆孔標志并鉆孔。吊裝孔位置位于每片梁的1/4和3/4處的腹板兩側。吊裝孔直徑為15cm（見圖3）.

（2）采用金剛繩鋸沿翼緣板濕接縫中心上所畫的切割線進行切割。

（3）用切割設備沿位于墩頂的現澆連續段中心線位置切割梁體。

（4）采用單臺160t吊車擺放在原橋面上，吊車將梁體吊放到橋底場地。

（5）梁體縱向上的拆除順序為從遠離破碎場的一側向靠近破碎場的一側逐跨順序拆除。

3.5梁板的起吊和存放

（1）梁板分片切割分離后，采用分片吊裝，吊放到橋底存放區方式進行。

（2）試吊

①待汽車吊就位后，指揮人員指揮吊臂停至指定位置，現場施工人員將吊繩固定在梁兩端。

②在吊裝的過程中用方木對鋼絲繩與梁的接觸點部位進行保護，以免破壞梁板結構和鋼絲繩。

③吊車首先落鉤，系好鋼絲繩后，吊車緩慢起鉤，當吊起梁板5-10cm后，吊車停頓3-5min無問題后，方可繼續起吊通過變幅、旋轉等動作將梁體進行吊裝作業。

④運行時檢查吊車吊臂伸長或收縮是否正常、鋼絲繩排列是否齊整、地基是否堅硬，吊機的支腿是否穩妥、腳下枕木是否墊穩、吊機機身是否平穩等。以上準備工作檢查就緒后，方可進行吊梁作業。

（3）吊梁作業

①吊車在現場試運行后，從需拆除的第一片梁位置開始吊梁，梁板吊起的過程中應盡量保持梁板的水平，避免吊起梁板與其他梁板間發生碰撞。當構件吊離原位15Cm左右時，應懸停檢查各部位受力情況，如無異常后方可繼續起吊，通過變幅、旋轉等動作將梁板放置到橋底存放區。

②在起吊過程中，由專人進行指揮，嚴格按照編號進行起梁，在將梁板平穩放到橋底存放區后，再進行下一片梁的起吊準備工作。

3.6鋼絲繩的選擇

吊裝鋼絲繩選用應具有足夠的安全系數，依據吊裝物質量選定適用。

3.6.1鋼絲繩承受的最大力值

吊裝16m空心板梁采用架橋機兩點兜底吊起吊（四肢吊索起吊），梁體最大重量為25.6t（包括橋面鋪裝+梁體）。

鋼絲繩與水平面的夾角一般為45°-60°，最小≥30°。鋼絲繩的安全系數取6-10。

單根鋼絲繩承受的拉力為：F=25.6t/（4xsin 30°）=12.8t

3.6.2鋼絲繩選定

鋼絲繩選擇4根6×37股（1+6+12+18）繩纖維芯鋼絲繩。繩徑φ39.0mm，公稱抗拉強度為1850MPa，該鋼絲繩的總斷面面積為564.63mm，長度8m（見表2）。

3.6.3 鋼絲繩吊裝能力驗算

鋼絲繩破斷拉力計算公式為：

鋼絲繩破斷拉力總和=公稱抗拉強度（MPa）x鋼絲總斷面積（mm5） （1）

鋼絲繩破斷拉力=鋼絲繩破斷拉力總和x換算系數 （2）

鋼絲繩的公稱抗拉強度分別為1400MPa、1550MPa、1700MPa、1850MPa和2000MPa。

鋼絲繩的安全載重系數和安全載重重力計算公式為：

鋼絲繩安全載重力=鋼絲繩破斷拉力/安全載重系數 （3）

由表2鋼絲繩參數可知，直徑φ39.0mm，6×37股繩芯鋼絲繩鋼絲總斷面積為564.63mm。

由鋼絲繩破斷拉力和鋼絲繩安全載重力計算式可知：

鋼絲繩破斷拉力總和=公稱抗拉強度（MPa）×鋼絲總斷面積（mm）=1850×564.63=1044.565kM

查《路橋施工計算手冊》附表3-35可得，換算系數為0.82，則：

鋼絲繩破斷拉力=1044.565kN×0.82=856.543kN

查《路橋施工計算手冊》附表3-36可得安全載重系數為6.0，則：

鋼絲繩安全載重力=856.543kN/6=142.757kN≈1.3t>12.8t

因此，本方案架橋機安拆作業中選用φ39.0mm，6×37股繩芯鋼絲繩（公稱抗拉強度為1850MPa）能滿足16m空心板梁吊裝要求。

3.7 卡環選擇

根據鋼絲繩受力情況，選擇卡環的型號為弓形卸扣S（6）-M52型。根據鋼絲繩受力情況，單根鋼絲繩最大安全載重力為14.3t（見表3），選擇卡環的型號為弓形卸扣S（6）-M52型（S-BW17-11/2），額定起重重量為17t，>14.3t，滿足要求。

4結語

舊橋拆除過程中，由于歷史原因，大量資料遺失，不可預見的風險因素較多，危險性較大。因此，在前期策劃和專項施工方案編制的過程中，要精心組織，科學規劃，合理投入人力、物力，在保證安全這一關鍵性前提下，快速、順利、高質量地完成舊橋的拆除工作，為后續工程的開展提供工作面。