章磊
安徽省華通路橋工程有限責任公司 安徽銅陵 244000
某橋梁是我國早期修建的混凝土斜拉橋,發揮著省際航道的重要作用。目前,跨航道橋梁受凈空不足的影響需要進行改建,因而結合航道與道路規劃要求,針對該橋拆除重建與頂升保留兩種方案展開對比分析。
該橋自通車至今時間超過30 年,曾因船只撞擊使北側T 梁邊梁受損,也存在拉索保護層被損壞的情況,鋼絲出現外露。為了對橋梁工作性能與承載能力進行探查,評估橋梁技術狀態,相關主管部門委托多家檢測單位檢測和評估。根據評估的結果可知,該橋評定成三類,且主梁與主塔混凝土表面不存在寬度超出限度的受力裂縫,以混凝土剝落破損和主梁鋼筋銹脹為主要病害。另外,橋梁主墩的墩身表面混凝土已經風化,主墩橡膠支座老化程度不一,且有分層開裂的情況,滲水痕跡嚴重,周邊附屬設施也有明顯破損。
結合整治要求,有必要對該橋改建。此橋交通十分繁忙,且區域范圍內的橋梁數量有限,所以一定要在不影響交通的情況下建設新橋。此橋的改建方案在設計中確定成拆除重建與老橋頂升保留兩種[1]。為不影響交通,拆除重建方案中優先對北側新建的機動車道橋進行施工,將老橋交通向新建橋梁轉移,隨后拆除老橋,并在新建的機動車道橋之上進行人非挑臂拼寬施工建設。而在老橋頂升保留方案中,對北側新建機動車道橋優先時候后,對老橋進行加固頂升作業,作為人非通道橋使用。若后期老橋難以承擔人非過河的功能,可針對新建機動車道橋的人非挑臂拼寬施工,保證橋的功能與壽命同拆除重建方案。
在新建橋梁方面,要求主跨跨徑超過老橋主跨跨徑200 米,同時布跨要盡可能保持一致,一般以系桿拱橋、斜拉橋以及連續梁橋為主要類型。以上橋型均具有建設的可行性。
第一,將橋面鋪裝層與附屬欄桿等拆除,使得拆除荷載明顯降低,并在柱墩的墩梁部位進行臨時性地固結處理。
第二,對于公路大橋的主體結構,將跨中掛孔段梁體優先拆除,將老橋掛孔橋面的后澆帶位置切割后,使得掛孔向4 榀T 形梁還原,而常用的方法就是吊機與駁船相互配合,或是浮吊直接吊運。
第三,河跨的標準段,其拆除的階段和建造分段要相同,隨后開展橋面懸臂掛籃切割、分塊和轉運等作業。在吊除方面,方案諸多,可將掛籃與浮運結合,也可將岸跨橋面汽車與掛籃結合,單獨使用浮吊運出也具有一定的可行性。
第四,岸跨主梁應選擇滿堂腳手支架進行支承,且斜拉索和河跨斜拉索要保持同步狀態,放索要對稱,避免主塔單側受拉不對稱的情況發生。在拆除河跨以后,應按照相應順序切割和拆除岸跨主梁。
第五,應同時開展塔柱拆除和斜拉索、懸臂梁的拆除作業,且各塔柱在豎向方面分成14 段,并且分段完成吊除[2]。而塔柱之間的預制風撐要根據原有濕接頭的部位合理地切割成八個十字風撐,隨后完成整體吊除操作。
第六,在拆除斜拉索的時候,各塔柱相同標高且對稱的斜拉索要同時放張處理,并且切割吊除斜拉索所拉住的懸臂梁預制段,隨后切割吊除相同標高塔柱。此公路大橋的斜拉鎖錨固端位于橋面梁體的內部,而塔端被當作張拉端。結合既有的內螺紋形式和錨杯的尺寸,對張拉探桿與撐腳進行精加工處理。因主塔的厚度在3.4 米左右,受斜拉鎖夾角影響,要求錨頭放張出主塔另側放松量應控制在4 米左右。
第七,0#塊要選擇支架進行支承,并使用貝雷梁將1 號斜拉索相對的水上箱梁進行懸掛處理,而1 號斜拉索則需要放張后拆除。對于水上支架部位的梁段,則需要借助駁船進行轉運,而岸上支架梁體需要在切割后分塊,并借助汽車吊進行拆除處理,隨后外運。
針對此公路大橋,選擇使用液壓驅動跟隨方式完成頂升作業。在施工建設中,要切割主墩支座的位置,確保墩柱的平面與千斤頂的布置要求一致。隨后,在處理結構構造以后,將鋼結構限位安裝好。在安裝并調試頂升設備以后即可開展整體頂升作業,由液壓千斤頂提供所需頂升力,而隨動設備對千斤頂進行支撐,對重載弓箭抵住后,同時完成油缸頂升,并跟隨重載進行移動。此時,隨動支撐螺桿就能夠始終保持自鎖狀態,對重載工件進行跟隨。在頂升特定行程以后,將鋼箱墊塊鋪設好用于支撐,在循環的基礎上實現頂升目標。對千斤頂之上的自螺紋旋緊后頂升,并對隨動千斤頂進行拆除處理,完成支座和永久墊塊的安裝,并開啟液壓頂升千斤頂之上的自螺紋,將頂升設備拆除[3]。而鋼箱墊塊則依托側壁鋼結構能夠和接高范圍之內的鋼筋連接,進而在澆筑接高混凝土后成為整體。
根據以上研究后發現,兩種施工方案均具有一定的可行性。若以施工風險分析,頂升的風險高;若以施工工期分析,兩方案基本一致;若以工程造價分析,頂升保留方案造價過高。但因此公路大橋的歷史意義顯著,屬于我國第一座現代斜拉橋,同樣也體現了此類橋梁建設技術的水平。與此同時,在公路大橋頂升保留的基礎上,還可為兩岸的居民出行提供過河的通道。所以綜合分析后,決定該公路大橋應選擇頂升保留老橋的施工方案。
綜上所述,在以上研究中,以某公路大橋為研究案例,對比分析了拆除重建與頂升保留老橋兩種施工方案,結合橋梁的歷史意義與使用現狀,最終選擇頂升保留老橋的方案。為此,在施工建設中,應充分利用頂升關鍵技術,盡可能規避頂升風險系數,不斷增強施工安全性。