跨既有高速公路斜腿剛構(gòu)橋拆除施工技術(shù)研究

賴超華 廖偉

摘要：文章結(jié)合柳州（鹿寨）至南寧高速公路改擴建需要拆除的兩座跨線天橋工程特點，提出適用通車環(huán)境條件下，可有效實施的快速、安全拆除剛構(gòu)梁橋的方法。依據(jù)具體跨線橋結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場交通環(huán)境，確定橋梁分跨拆除順序以及調(diào)運方案，同時合理利用拆橋順序?qū)Ω咚俟愤M行交通管制，保證橋下交通順暢，可為相似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：高速公路;改擴建;跨線橋;拆除;剛構(gòu)梁橋

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.08.024

文章編號：1673-4874（2019）08-0089-05

0引言

高速公路的改擴建往往涉及到跨線橋、分離橋等一系列附屬建筑的拆除。在各種工程實踐中運用較為廣泛的有整體頂推法、滿堂支架分割法、架橋機懸臂節(jié)段拆除法、定向爆破法、機械破碎法等。其中定向爆破法和機械破碎法在施工時震動幅度大，噪聲污染強，現(xiàn)場垃圾清理作業(yè)時間長，并且作業(yè)時必須封閉交通，因此不適用于高速公路施工。高速公路跨線橋的拆除往往必須在不中斷交通的情況下進行，所以在復(fù)雜交通環(huán)境下進行綠色環(huán)保的拆除作業(yè)是現(xiàn)今高速公路跨線橋拆除施工必須解決的問題。

1工程概論

柳州（鹿寨）至南寧高速公路改擴建工程中需要拆除兩座跨線天橋，分別是上王汽車天橋（k1356+169）和平塘汽車天橋（k1357+633.5），兩座橋橋型均為主跨25m斜腿剛構(gòu)梁橋，高速公路主線下穿;單座橋長55m，主梁長49m，主梁底寬2.5m，橋面寬5.5m（橋面凈寬4.5m），橋梁上構(gòu)及橋面系總重550t。兩座橋的拆除均采用整體切割吊裝的方法進行施工。

2施工總體方案

結(jié)合橋梁的受力情況、現(xiàn)場環(huán)境，采用鋼支撐代替斜腿受力、切割分塊吊裝拆除方案。在主梁跨中（中央分隔帶）及主梁與斜腿連接部（應(yīng)急車道上）搭設(shè)支撐支架，利用同步頂升技術(shù)頂升主梁，斜腿受力失效后將主梁受力轉(zhuǎn)到支架和橋臺上，斜腿剛構(gòu)橋體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁，再利用繩鋸分塊切割吊運拆除。舊橋拆除順序如圖1所示，舊橋拆除分塊后調(diào)運質(zhì)量如表1所示。

跨線橋拆除工藝流程為：①施工準備機械設(shè)備進場，交通組織和轉(zhuǎn)換→②搭設(shè)臨時托換支撐支架層、翼緣板，減輕全橋恒載→⑨拆除護欄、防拋網(wǎng)、翼緣板，減輕全橋恒載→④橋梁頂升，斜腿受力轉(zhuǎn)換為支架受力，逐步釋放水平荷載→⑤斜腿失效后，斜腿剛構(gòu)橋體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁→⑥連續(xù)梁跨中位置切斷，半幅中跨（1號塊）橫向、縱向切割分塊拆除→⑦半幅邊跨（2號塊）橫向切割拆除→⑧斜腿及與連接部主梁（3號塊）切割分塊拆除→⑨半幅拆除完成轉(zhuǎn)移到另外半幅，交通轉(zhuǎn)換，同樣方式拆除→⑩←所有支架及橋梁下構(gòu)、基礎(chǔ)拆除和現(xiàn)場清理。

3施工方法

3.1搭設(shè)支撐體系

半幅封路搭設(shè)跨中支撐支架、邊跨支架，同時拆除橋上防拋網(wǎng)、橋側(cè)指示牌和廣告等。支撐體系如圖2～3所示，其中標示了①、②、③、④、⑤號支撐體系的位置。

支撐體系中鋼支撐均為雙排，便于布置橫向切割線，如圖4所示。其中支撐布置空間模型如圖5所示。在雙排鋼支撐體系之間用型鋼設(shè)有縱、橫向聯(lián)系，使兩排鋼支撐之間聯(lián)系成一個整體，用以提高鋼支撐承載力。

在澆筑①號與⑤號鋼支撐混凝土基礎(chǔ)時，根據(jù)實際情況在合適位置鉆孔，預(yù)埋長為2m的直徑為Ф32mm圓鋼作為地錨，分別用Ф32mm的鋼絲繩與③號④號鋼支撐設(shè)置斜拉帶，以抵消拆除時斜腿對鋼支撐的水平力。

3.2拆除橋面附屬設(shè)施結(jié)構(gòu)物

由工人使用扳手、撬棍、氧割等破拆工器具拆除舊天橋的防拋網(wǎng)、廣告牌及標志牌等，拆除的防拋網(wǎng)、標志牌等材料堆放整齊，集中處理。

拆除封閉的半幅車道橋上的護欄、翼緣板等。由于附屬設(shè)施重量較輕，且拆除時，對橋的影響較小，此時橋梁結(jié)構(gòu)是安全的。護欄采用豎向切割和翼板分離，翼板根部采用豎向切割和主箱室分離，切割時采用35t的汽車吊裝到橋下空地后集中轉(zhuǎn)運至指定位置破碎，翼板切割前可采用汽車吊預(yù)吊，防止切割卡盤。切割方案為盤鋸切割。

3.3橋梁頂升預(yù)壓支架安裝

在支架上各布置2臺200t液壓千斤頂，同時對主梁進行分級頂升，并監(jiān)測支架的水平位移變化，斜腿部分于地面脫離5m即可停止頂升，縫隙位置采用臨時鋼板墊密實。經(jīng)頂升斜腿支撐失效后橋跨結(jié)構(gòu)變?yōu)?跨簡支梁。如圖6所示。

3.4上部構(gòu)件拆除

橋梁拆除分塊及切割示意圖如下頁圖7所示，拆除順序為①→②→③→④→⑤→⑥。

3.5半幅中跨拆除

半幅中跨拆除，分為一個節(jié)段，在翼板切割后第①部分長度取12m，節(jié)段重量為78.6t。考慮到吊裝能力和施工要求，縱向剖分為兩個斷面，單段重量為39.3t，吊車擺車行車道位置，吊點距離10m，采用200t吊車起吊滿足要求。

施工中先封閉左幅，利用右幅組織雙向交通，在做好左幅拆梁安全防護后，開始主梁拆除工作。在主梁底部鉆孔，利用螺栓和焊接將主梁臨時與支架錨固，錨固位置為切割線位置兩側(cè)，同時在主梁上的合適位置鉆出吊裝孔。

在第②、第③支撐中部切割線位置橫向切斷，沿第①段主梁中部縱向切割，將主梁分割為兩塊。吊車就位，過混凝土吊裝孔用鋼絲繩兜住主梁，并使鋼絲繩張緊稍稍受力，解除主梁與支架的臨時錨固，分兩次將①號塊吊裝拆除，如圖8所示。

3.6半幅牛腿拆除

經(jīng)計算第⑨段重量為66t，綜合吊裝能力，分兩次拆除。用切割機沿牛腿與主梁連接部分切斷，先拆除上部分主梁（40t），后拆除牛腿（26t）。吊車擺車在加寬段位置，吊點距離8m，采用200t吊車起吊滿足要求。拆除支架，轉(zhuǎn)至另外半幅采用同樣方法拆除橋④、⑤、⑥部分梁體。

3.7基礎(chǔ)及下部構(gòu)件拆除

在上構(gòu)拆除完成后開始基礎(chǔ)下構(gòu)的拆除施工。舊天橋下構(gòu)主要為斜腿基礎(chǔ)和橋臺，兩座舊天橋的下構(gòu)均屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。采用防護圍擋后，即可直接用炮錘式挖掘機或風(fēng)鎬進行破碎拆除。

4施工交通組織

K1356+169上王汽車天橋為斜腿剛構(gòu)橋型，拆除時在中央分隔帶及硬路肩上搭設(shè)支架，然后進行分塊切割，利用吊車吊離拆除。各個拆除施工環(huán)節(jié)作業(yè)時需要占用高速公路，因此作業(yè)時須采取封閉半幅路面借用對向車道通行的交通管制措施。

利用k1354+700和k1356+550高速公路原有中央活動開口作為導(dǎo)改口，進行上王汽車天橋封閉半幅路面借用對向車道通行的交通管制。按照《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》進行現(xiàn)場的標志標牌、警示燈、水馬、路錐等臨時交通設(shè)施布設(shè)，其順序是：前方施工提示牌→限速牌→左側(cè)車道數(shù)減少牌→導(dǎo)向牌→路錐→速度反饋儀→紅藍爆閃燈→路欄→解除限速牌。

當標志標牌、警示燈、水馬、路錐等臨時交通設(shè)施布設(shè)好后，在交警、路政的主導(dǎo)下進行封閉半幅借用對向車道通行工作。施工時交通布控管制圖如圖9所示。

每段構(gòu)件拆除完成后，移動現(xiàn)場標志標牌、警示燈、水馬、路錐等臨時交通設(shè)施布設(shè)至下一段需要的拆除的構(gòu)件處。

平塘汽車天橋環(huán)境條件類似，因此同樣使用此方法進行拆除施工。

5結(jié)語

針對高速公路改擴建工程在不中斷交通的情況下拆除跨線橋的施工作業(yè)，本文提供了一種快速、有效、安全的拆除方案。根據(jù)實際橋梁結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場施工環(huán)境，確定了橋梁拆除順序和作業(yè)方法，同時根據(jù)拆橋順序?qū)Ω咚俟方煌ㄟM行相應(yīng)管制，并按規(guī)范要求設(shè)置好安全標志，確保施工期間交通通暢。本方案適用于跨線剛構(gòu)橋，并且可推廣至其它結(jié)構(gòu)橋梁，能夠節(jié)約資源，控制成本，在橋梁拆除工程中具有良好的實踐意義。