遂寧涪江二橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁拆橋支架體系設(shè)計(jì)與施工

黃惠勇

（遂寧市交通建設(shè)投資有限公司，四川 遂寧 629000）

1 工程概況

四川省遂寧市原涪江一橋、二橋是遂寧河西片區(qū)及河?xùn)|片區(qū)骨架路網(wǎng)中的重要橋梁，由于使用年限較長(zhǎng)、設(shè)計(jì)承載能力較低、通行能力不足等問題，通過綜合評(píng)估，原橋總體技術(shù)狀況為四類橋，擬對(duì)原涪江一橋、二橋進(jìn)行拆除改造，并在原址上新建一座跨江橋梁。

原涪江一橋、二橋?yàn)槌菂^(qū)過江重要通道，不能進(jìn)行斷道施工，需先拆涪江一橋，保持涪江二橋通行，待新建半幅橋梁通車后，再拆除涪江二橋進(jìn)行新建另外半幅橋梁施工。原涪江一橋結(jié)構(gòu)為預(yù)制空心板簡(jiǎn)支梁+漿砌塊石墩柱，拆除難度較低，上部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)支梁采用架橋機(jī)拆除，下部結(jié)構(gòu)直接破碎拆除。原涪江二橋于1998年建成通車，全長(zhǎng)1013.37m，橋?qū)?5.5m，雙向4車道，橋梁上部結(jié)構(gòu)為預(yù)制空心板簡(jiǎn)支梁+現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，主跨跨徑為63.775m，下部結(jié)構(gòu)為砼圓柱墩、樁基礎(chǔ)，涪江一橋、涪江二橋?qū)嵕罢掌鐖D1所示。文章主要介紹原涪江二橋主橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的拆除施工過程。

圖1 涪江一橋、涪江二橋?qū)嵕罢掌?/p>

2 支架設(shè)計(jì)

原涪江二橋主橋設(shè)計(jì)為（53.425+63.775+51.77）m單箱單室現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，橋?qū)?5.5m，翼緣板寬4m，底板寬7.5m，高2.5m，箱梁為C40三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，8cm厚鋼筋砼橋面鋪裝。原三跨現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用碗扣式滿堂鋼管支架由西至東分三階段澆筑施工，逐段張拉預(yù)應(yīng)力束和壓漿的施工程序。

主橋連續(xù)箱梁翼緣板砼單側(cè)質(zhì)量為3.913t/m，頂板砼質(zhì)量為6.236t/m，腹板砼單側(cè)質(zhì)量為5.07t/m，底板砼質(zhì)量為4.42t/m。由于涪江二橋上下游均有大壩，導(dǎo)致大型浮船、浮吊無法駛?cè)胧┕^(qū)域，綜合多種方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，主橋連續(xù)梁箱梁拆除擬采取搭設(shè)水中鋼管支架體系，利用貝雷片與起吊設(shè)備拼裝類似桁吊結(jié)構(gòu)進(jìn)行砼分塊切割拆除。鋼管支架按9.5m橫距布置2根φ820mm×10mm鋼管樁，縱向樁距9～15m，鋼管樁施工采取用沖擊鉆引孔，利用75t履帶吊配合振動(dòng)錘插打鋼管，鋼管樁與孔間間隙灌注C30水下砼進(jìn)行填充。鋼管間設(shè)置兩道橫向聯(lián)接，鋼管樁頂部采用5片貝雷片縱梁+I18型工字鋼分配梁+50型鋼軌拼裝成整體作為天車行走軌道支撐體系，天車整體提升能力設(shè)計(jì)為100t。拆除順序?yàn)榉雷沧o(hù)欄→翼緣板→頂板→底板→腹板，切割完成的塊件采用天車吊裝，從河?xùn)|側(cè)引橋裝車運(yùn)輸至破碎場(chǎng)地破除。引橋預(yù)制空心板梁采用架橋機(jī)拆除，蓋梁、墩柱采用繩鋸分塊切割破除，橋臺(tái)直接采用破碎錘破除。

3 支架施工

3.1 鋼管樁施工

主橋河床地質(zhì)構(gòu)造為強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖、中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，“釣魚法”直接插打鋼管無法實(shí)施，需引孔后再插打鋼管樁。引孔作業(yè)前在翼緣板上切割φ1.2m孔洞作為施工及導(dǎo)向孔洞，沖擊鉆直接布置于待拆箱梁頂面進(jìn)行沖擊引孔作業(yè)，引孔深度為13m，引孔直徑為100cm。引孔結(jié)束后，采用75t履帶配合90型振動(dòng)錘在待拆箱梁頂面起吊鋼管振動(dòng)插打安裝。鋼管樁振沉到位后，復(fù)測(cè)平面位置、標(biāo)高、垂直度復(fù)測(cè)，滿足設(shè)計(jì)要求后，采用導(dǎo)管法在鋼管樁內(nèi)外灌注C30水下砼填充密實(shí)。

拆橋支架體系采用φ820mm×10mm鋼管樁，橫向間距為9.5m，縱向間距范圍為9～15m。單根鋼管加工長(zhǎng)度為12m，全熔透對(duì)接焊現(xiàn)場(chǎng)接長(zhǎng)，CO2氣體保護(hù)焊焊接。鋼管立柱底部橫向平聯(lián)采用I25型雙拼工字鋼、I18型工字鋼進(jìn)行焊接，采用2套5t手拉葫蘆懸吊工字鋼調(diào)整高程到位后焊接平聯(lián)。鋼管立柱頂部橫向、縱向平聯(lián)均采用φ325mm×8mm、φ180mm×6mm螺旋焊管聯(lián)接，25t吊車配合人工調(diào)整到位后及時(shí)焊接或銷接。頂部平聯(lián)分橫向平聯(lián)與縱向平聯(lián)兩種，為了便于切割后的箱梁塊段吊裝，部分橫向平聯(lián)設(shè)置為可裝卸式，通過鋼插銷與鋼立柱連接成整體。

3.2 梁底橫梁施工

主橋連續(xù)梁拆除過程中，考慮縱向預(yù)應(yīng)力鋼束切斷失效后，梁體砼無法支撐自身重量，故在懸臂端箱梁底板以下1.45m處設(shè)置一道雙層I56型雙拼工字鋼支撐橫梁，工字鋼與φ820mm×10mm鋼管樁立柱采用焊接方式連接。連續(xù)箱梁拆除前，在梁底工字鋼橫梁上對(duì)應(yīng)腹板底部設(shè)置2根φ609mm×16mm、L=1.45m的鋼支撐活絡(luò)端作為預(yù)應(yīng)力失效時(shí)的臨時(shí)支撐，并采用2臺(tái)50t千斤頂施加預(yù)頂力，使預(yù)頂力大小為鋼立柱支撐反力。

3.3 天車吊裝體系施工

鋼管立柱頂部設(shè)計(jì)包括I56型雙拼工字鋼橫梁、5片貝雷片縱梁、I18型工字鋼分配梁、50型鋼軌及2套50t天車。桁吊縱梁采用5片321貝雷片，貝雷片與樁頂橫梁工字鋼通過20號(hào)槽鋼固定，分配梁鋪設(shè)間距350mm，采用U型騎馬螺栓限位。貝雷片縱梁?jiǎn)螇K拼裝長(zhǎng)度不超過12m，75t吊車配合人工安裝。行走軌道采用50型鋼軌，天車由專業(yè)廠家設(shè)計(jì)、加工及安裝，主橋連續(xù)梁吊裝最大構(gòu)件單根鋼絲繩吊裝量510.697kN。擬采用6×61型鋼絲繩進(jìn)行兜掛吊裝。整個(gè)拆橋支架體系拼裝完成并驗(yàn)收合格后，進(jìn)行模擬偏心、載重行走的試吊試驗(yàn)。

4 拆橋施工

在橋面路燈、防撞護(hù)欄拆除完畢后，按照翼緣板、頂板、底板及腹板順序分階段拆除。其中，頂板分塊最長(zhǎng)節(jié)段長(zhǎng)度≤15m，底板分塊最長(zhǎng)節(jié)段長(zhǎng)度≤12m，腹板分塊最長(zhǎng)節(jié)段長(zhǎng)度≤15m。

4.1 翼緣板拆除

翼緣板砼單側(cè)質(zhì)量為3.913t/m，分段切割長(zhǎng)度為平均4m/段，箱梁兩側(cè)翼緣板交替采用金剛石液壓繩鋸切割，由西向東依次逐跨進(jìn)行。每一段翼緣板在每一段支架貝雷片縱梁、軌道拼接完成前完成拆除，箱梁翼緣板拆除實(shí)景如圖2所示。

圖2 箱梁翼緣板拆除實(shí)景照片

切割前采用直徑10cm水鉆在每段翼緣板上鉆出4個(gè)孔作為繩鋸孔、吊裝孔，翼緣板橫橋向切割線按4m間距采用繩鋸提前切割完成，縱橋向切割線位于翼緣板與腹板交界處。為了防止翼緣板混凝土塊切斷瞬間產(chǎn)生的沖擊力對(duì)吊車造成傾覆，增設(shè)工字鋼分配梁在整塊板切斷前將翼緣板混凝土塊臨時(shí)固定于箱梁頂板上，然后在履帶吊鋼繩起吊拉緊翼緣板就位后，沿縱橋向切割線切斷翼緣板裝車至場(chǎng)外破除。翼緣板切除后，箱梁該區(qū)域橫向預(yù)應(yīng)力相應(yīng)會(huì)失效，吊車支腿位置避開翼緣板已切除部位。

4.2 頂板、底板及腹板拆除

頂板砼質(zhì)量為6.236t/m，分段切割長(zhǎng)度范圍為7～14.9m/段；底板砼質(zhì)量為3.507t/m，分段切割長(zhǎng)度范圍為5.4～11.9m/段；腹板砼單側(cè)質(zhì)量為5.07t/m，分段切割長(zhǎng)度范圍為8.1～13.2m/段。頂板、底板每塊設(shè)置4個(gè)φ10cm吊裝孔，腹板每塊設(shè)置2個(gè)φ15cm吊裝孔。頂板、底板切割前先穿好吊裝鋼絲繩臨時(shí)兜掛拉緊，液壓繩鋸縱橫向切割砼，吊具采用三拼I25工字鋼作為橫梁，寬120mm、厚40mm鋼板制作的豎向吊桿。切割完成后采用桁吊體系天車吊裝、行走至引橋裝車運(yùn)至破碎場(chǎng)地。起吊過程如下：拆除橫向可拆卸橫向平聯(lián)→塊段垂直提升50cm→塊段縱向水平行走100cm→塊段再次垂直提升→天車縱向平移至引橋裝車。箱梁頂板拆除實(shí)景如圖3所示。

圖3 箱梁頂板拆除實(shí)景照片

為了防止底板拆除后一側(cè)腹板發(fā)生傾覆，設(shè)置2道臨時(shí)支撐，并采用I25型雙拼工字鋼作為連接件將前后兩片梁腹板連接成整體。為了保證主橋連續(xù)箱梁拆除過程中支架的安全性、穩(wěn)定性，切割前對(duì)箱梁原有的縱向預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行松錨，施工縫處切割不得切斷錨固端，以避免破壞預(yù)應(yīng)力體系。梁體采取跳孔的方式進(jìn)行拆除，頂板、底板及腹板切割縫必須為倒梯形，嚴(yán)禁垂直切除。

5 結(jié)束語(yǔ)

遂寧市原涪江二橋主橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁設(shè)計(jì)為三向預(yù)應(yīng)力鋼筋砼結(jié)構(gòu)，施工方案采用碗扣式滿堂鋼管支架分段澆筑，箱梁拆除難度較大，可借鑒成功拆除的經(jīng)驗(yàn)較少。文章中箱梁拆除采用引孔搭設(shè)水中鋼管支架作為吊裝體系下部結(jié)構(gòu)，貝雷梁與卷?yè)P(yáng)機(jī)組拼成類似可行走的龍門吊桁架作為吊裝體系上部結(jié)構(gòu)，按翼緣板、頂板、底板與腹板的拆除順序，采用金剛石液壓繩鋸分塊切割吊裝破除的方案。整個(gè)拆橋支架體系結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，拆橋施工過程安全可靠。本拆橋方案的成功應(yīng)用，可為其他類似橋梁拆除施工提供一定的參考價(jià)值。