跨高速公路舊橋拆除工程難點及對策研究

陳 備

(上海市松江第一房屋征收服務事務所有限公司，上海 201699)

0 引言

目前，我國交通基礎設施建設快速發展，隨著交通流量的增大、荷載等級的提高以及運營年限的增加，我國早期修建的一些橋梁，由于設計荷載等級較低、通行能力較小，已不能滿足現代交通發展的需要，因此就需要對這些橋梁進行改造或拆除，經過近些年來的積極探索，人們已經在橋梁拆除領域取得了許多成果。橋梁拆除常用的方法有爆破拆除法、頂升(推)法、機械鑿除法、切割吊裝法等。這些方法各有利弊，需要根據實際工程情況進行選用。

在跨高速公路舊橋拆除工程的實施過程中，會出現對現有交通流有干擾的情況，需要在最短的時間和有限的工作面內完成橋梁拆除工作，給施工帶來了難度。如何對跨繁忙高速公路的舊橋進行安全快速化的拆除施工成為一個工程難點，非常有必要對跨既有高速舊橋拆除的施工工藝等進行詳細的分析研究來探索橋梁拆除的合理性、適用性和經濟性。本文以葉新—大葉公路(新工路—老黃橋港)道路改建工程一標G60跨線舊橋拆除工程為背景，詳細的介紹了跨高速公路舊橋拆除工程的施工難點及施工方法。同時希望對于以后類似工程具有一定的借鑒意義。

1 工程概況

1.1 拆除工程環境情況

葉新—大葉公路(新工路—老黃橋港)道路改建工程一標G60跨線舊橋拆除工程，拆除工程位于上海市松江區新浜鎮葉新公路，西起新工路，東至文工路，S32高速公路以南，G1501高速公路以北，拆除舊橋以G60高速公路為中心起算，高速公路上為2跨，高速公路東面拆除橋梁為9跨，西面拆除橋梁為6跨。其中高速路東邊側兩跨跨度15 m，西邊側兩跨跨度17 m，其余每跨跨度25 m，橋梁寬度14.6 m。

舊橋南側為胡家埭村和一部分農田，比較開闊。舊橋北側有一條東西方向河浜，在東西方向河浜上有三座橋。舊橋北側東端邊有座小橋，小橋下有一條寬6.70 m的南北走向的胡家埭3號河。拆除舊橋總平面圖如圖1所示。

1.2 拆除橋梁結構情況

葉新—大葉公路(新工路—老黃橋港)道路改建工程一標G60跨線舊橋橋型為梁式橋。拆除葉新公路G60跨線舊橋欄桿、非機動車道鋼混凝土路面、機動車道黑色路面和鋪裝層2孔板梁蓋梁、立柱、基礎承臺施工立面圖如圖2所示。

1)橋面結構情況。

橋面人非車道為東西方向長388.9 m×寬2.81 m×厚0.55 m現澆鋼筋混凝土，橋面黑色路面和鋪裝層為長388.9 m×寬9.00 m。

2)梁式橋板梁情況。

葉新公路G60跨線舊橋拆除梁式橋板梁為預制2孔先張法鋼筋混凝土板梁，每跨14塊板梁，預制2孔先張法鋼筋混凝土板梁分2種，一種為橋外側預制2孔先張法鋼筋混凝土板梁，外側預制板梁斷面尺寸為高1 000 mm、上口為1 290 mm、下口為990 mm，第二種為橋內預制板梁沒有肩胛尺寸的板梁尺寸為高1 000 mm×寬990 mm。

3)梁式橋蓋梁情況。

葉新公路G60跨線舊橋拆除現澆鋼筋混凝土蓋梁數量為16個，中間兩跨橋蓋梁1個，兩側共15個，現澆鋼筋混凝土蓋梁斷面尺寸為長14 645 mm×高1 000 mm×寬1 500 mm，蓋梁的兩端斜坡長度為1 240 mm。

4)梁式橋立柱情況。

葉新公路G60跨線舊橋拆除地面現澆鋼筋混凝土立柱數量為48個，其中中間立柱3個，兩側45個，立柱直徑為0.790 m。

2 工程難點分析

本舊橋拆除工程為跨高速公路的舊橋，拆除的難點和危險點在高速公路2跨位置。

1)橋下高速公路交通流量大，協調組織難度高，施工需錯開G60高速車流高峰進行施工，且施工時間有限。高速公路2跨橋梁每跨25 m，高速公路道路每條寬3.75 m，共3條高速道路，緊急停車帶寬度為2.4 m，G60高速公路從黑色路面測量到板梁底部高度為5.68 m。葉新公路G60跨線2跨舊橋下車輛通行流量大，拆除作業不能嚴重影響高速公路的交通和安全。

2)碎石渣易掉落的安全隱患。高速公路在施工過程中仍舊使用，故拆除過程的墜落物不得影響交通。高速公路上二跨橋梁每跨14片鋼筋混凝土2孔先張法預制板梁，在拆除跨高速公路舊橋橋面兩側人非車道及板梁過程中由于拆除震動板梁與板梁之間可能存在碎石掉落G60高速公路上的危險。

3)拆除過程震動不得過大，防止噪聲干擾行車司機。對于葉新公路G60跨線舊橋中間高速公路蓋梁、立柱切割后不能直接粉碎性拆除，需要用400 t履帶吊吊裝拆除，切割作業、400 t履帶吊吊裝拆除高速公路中央隔離帶上蓋梁和立柱時，整個過程中存在難度和危險點。

3 施工方案的選擇

針對跨高速公路舊橋拆除施工的工程難點中交通流量大的問題。一般在拆除跨高速公路的舊橋工程上常采用全封閉高速公路或滿堂支架+半封閉交通等方法來減少安全隱患，但是本拆除工程需保證交通不斷流，不能采用全封閉高速公路。滿堂支架+半封閉交通施工方法繁瑣，工期長且經濟性較差。為了提高工作效率且保證交通安全，采用移動防護棚架+半封閉交通的施工組織方法來拆除高速公路上跨段。即每一次封閉1條高速道路和緊急停車帶，留有二條高速道路在通行。在留有的二條G60高速通行道路上面，設置臨時鋼結構移動防護棚架。在封閉的道路上切割舊橋，并吊運至橋下破碎。封閉部分拆除完畢后，開放封閉路段，用相同方法拆除剩余舊橋。

針對跨高速公路舊橋拆除施工的工程難點中碎石易掉落、振動噪聲不得過大的問題，在拆除中間兩跨時，一般爆破拆除法和機械鑿除法難以控制碎石渣濺落和振動噪聲，所以均不適用，對于這類工程問題常用頂升(推)法或切割吊裝法拆除。但是頂升(推)法針對該橋拆除存在以下不足：G60高速公路不能全封閉，大型頂升設備不能置于G60道路上，作業空間不足，且周邊地質條件一般，采用大型特種設備頂升、頂推時需進行加固處理，此方法適用性和經濟性均較差。而切割吊裝法在跨高速公路橋梁拆除中運用效果較好，振動噪聲小，碎石不易掉落，安全可靠性高，對路面無污染物破壞，后期清運簡單，且僅需半幅封閉，適合常規高速公路上跨段連續梁拆除。

結合以上分析，由于爆破法和機械鑿除法拆除施工中存在的碎石易掉落和拆除震動過大等安全風險，頂升(推)法作業空間不足且經濟性較差，因此對該工程采取中間兩跨采用切割吊裝法、兩邊跨采用直接機械鑿除的方法進行拆除。

4 施工技術要點

4.1 舊橋拆除總體流程

舊橋拆除總體順序為先拆兩側邊跨，再拆中間兩跨，從上到下依次拆除。合理穿插施工、有效利用作業面，施工流程如下：

搭圍擋→搭蓋梁端頭腳手架→制作移動安全防護棚→搭蓋梁排架支撐→人工拆除蓋梁擋板→鎬頭拆除橋面欄桿人非車道(兩側)→蝶式切割切開人工風鎬拆除人非車道(中央)→空壓機風鎬放線蝶式切割機切開板梁→逼裂機逼開每塊板梁縫→起重機吊裝拆除板梁和中間蓋梁立柱→鎬頭機破碎板梁立柱→堆放渣土舊材料外運→鎬頭機拆除基礎→回填土方。

4.2 跨高速公路舊橋兩側邊跨拆除施工技術要點

對于高速公路兩側跨橋梁拆除采用鎬頭機拆除為主，其主要部位施工技術要點如下：

1)鎬頭機拆除橋面鋼混凝土欄桿，夾鉗機夾碎鋼筋混凝土欄桿，欄桿中的廢舊鋼筋夾鉗機打包清理裝車外運，夾碎的混凝土由挖機裝車裝運到現場再利用。

2)對于高速公路兩側橋拆除人非車道和板梁。用鎬頭機粉碎性拆除人非車道，然后采用挖機裝車短駁到現場堆放再利用，人非車道拆除后施工現場清理干凈。對于橋面板梁的拆除，用空壓機風鎬打出板梁的端頭部位，切割板梁與板梁施工線，切割機切開板梁縫。逼裂機逼開板梁縫，履帶吊把板梁吊裝到地面，由鎬頭機再一次破碎。

3)對于高速公路兩側橋蓋梁立柱采用鎬頭機碎性拆除。先搭設蓋梁立柱防塵防護施工鋼管腳手架，準備好噴淋降塵槍和噴淋降塵泵及水箱，接通水電進行噴淋降塵。自上而下粉碎性拆除蓋立柱。

4)采用鎬頭機拆除葉新公路舊橋基礎承臺。挖機把舊橋承臺基礎土方開挖后，用鎬頭機破碎基礎承臺，破碎的基礎混凝土由挖機翻上基坑，直到拆除完成每個基坑承臺，挖機回填土方，分層壓實，橋臺拆除施工順序方法與承臺相同。

4.3 跨高速公路舊橋中間兩跨拆除施工技術要點

跨高速公路2跨位置為本舊橋拆除工程的重點部位，也是施工的關鍵點，施工過程中需要考慮對橋下高速公路交通的影響，需要采取必要措施保障道路交通安全和拆除施工安全，其主要施工技術要點如下：

1)設置移動防護棚架。在拆除G60高速中間2跨橋時，為對高速公路交通影響程度最小化，施工作業時間要避開通車高峰期，每一次拆除封閉1條高速道路和緊急停車帶，留有二條高速道路在通行。在留有的二條G60高速通行道路上面，設置臨時鋼結構移動防護棚架。

2)蓋梁擋板的拆除。對葉新公路G60高速中央蓋梁鋼筋混凝土擋板拆除，采用空壓機風鎬粉碎性拆除蓋梁擋板，要特別注意施工腳手架的封閉，封閉的材料必須疊100 mm縫，再鋪設綠色防塵阻燃密目網，防止有破碎的混凝土塊掉落到高速公路上。

3)人非車道和板梁的拆除。為了避免拆除橋面兩側人非車道過程中碎石掉落到G60高速公路，高速路上兩跨橋采用蝶式切割切開人工風鎬拆除施工法。先用蝶式切割機切開施工縫，再用空壓機風鎬粉碎性拆除人非車道，對于橋面板梁的拆除，用空壓機風鎬打出板梁的端頭部位，切割板梁與板梁施工線，切割機切開板梁縫。逼裂機逼開板梁縫，履帶吊把板梁吊裝到地面。

4)蓋梁立柱的拆除。為了降低施工對高速公路交通的不利影響，中央隔離帶上的蓋梁立柱采用鉆石鋼線切割機切割和吊車吊裝拆除。履帶吊吊牢切斷的一半蓋梁，鉆石鋼線切割機切斷蓋梁。在蓋梁底到切割立柱距離300 mm位置割斷立柱，由履帶吊起吊拆除蓋梁。由人工使用鋼絲繩捆綁好立柱，履帶吊吊牢立柱，鉆石鋼線切割機割斷立柱根部，由履帶吊起吊拆除立柱。

在切割蓋梁立柱作業中，要防止切割泥漿水外流。a.在切割 高速公路中央隔離帶蓋梁立柱時，沿蓋梁立柱一圈位置砌一磚墻，砌好的三皮磚墻內側用水泥砂漿進行粉刷防止泥漿水滲漏，避免泥水四處漫延。b.在鉆石鋼線切割機切割前準備好水箱和廢水箱，安放在高速公路的中央隔離帶上，供切割作業用。

對于大型起重機高空吊裝作業的安全需要有保障，必須保證操作人員身體素質合格，專業素養合格，作業設備完好，指揮溝通順暢，安全防護措施到位，充分照明，防范發生安全事故。

5)對于混凝土欄桿和基礎承臺的拆除均參照兩側跨橋段的拆除方法。

4.4 安全措施

為保證舊橋拆除工程順利進行，在實施本拆除工程時，針對本工程施工特點，必須落實的安全文明生產措施如下：

1)防止高空墜落的安全技術要求。

工人需健康上崗，系好安全帶，戴好安全帽，設置安全防護網。

2)防止物體打擊的安全技術要求。

a.吊裝作業時，要設置安全隔離區，吊機起重臂下方嚴禁站人和行走。b.構件必須綁牢靠，鋼絲繩與構件之間要用木板或橡膠板阻滑，防止鋼絲繩滑脫。

3)防止機械傷害的安全技術要求。

a.吊裝機械操作人員作業前嚴格檢查傳動機構、潤滑機構、安全保護裝置、鋼絲繩及滑輪的好壞，發現問題及時處理。b.使用千斤頂、倒鏈等工具時，必須根據構件的重量進行選用，操作前嚴格檢查傳動部位、機械性能和潤滑狀況。

4)防止火災及爆炸的安全技術要求。

施工現場電焊(割)作業前，應根據申請審批要求，清理施焊現場10 m內的易燃易爆物品，并采取規定的防護措施。動火區域須指派經培訓合格的監控員進行監控，并配備有效的滅火器材。

5)防觸電。

電源線不得使用裸導線和塑料線。配電箱必須防雨、防水，電器布置符合規定，電器元件不應破損，嚴禁帶電明露。

5 效益分析

5.1 主要經濟效益

切割吊裝方法結合機械鑿除的方式，較爆破法、頂升(推)法成本更低；采用移動防護棚架+半封閉交通的施工方法，簡化了施工工序，較常規臨時支架支撐節約了材料和搭設施工成本；利用專用臨時移動防護棚架，加快了施工效率，減少了高速封道時間，節約交通組織成本。

5.2 主要社會效益

使用切割吊裝方法，避免了在跨高速路段施工時使用爆破和機械破除方式，降低了對運營高速公路路面的破壞風險和碎石掉落對交通的影響；切割過程中振動較小，避免了對鄰近結構和行車安全造成影響；通過合理的施工方法、高效的交通組織措施，減少了對繁忙高速公路運營的影響時間。

6 結語

橋梁的拆除是一個卸載的過程，施工過程中面臨許多不確定性因素，并且受到復雜施工環境的影響，所以施工會有許多工程難點和問題。本文通過對葉新—大葉公路(新工路—老黃橋港)道路改建工程一標G60跨線舊橋拆除工程施工難點的分析，總結了跨高速公路舊橋拆除工程的施工經驗，有效的降低了舊橋拆除施工對高速公路交通的影響，同時還分析了所采取的施工方案的經濟和社會效益，這些施工方法保證了施工質量和交通安全，可為此類工程提供參考。