高速公路改擴建工程橋梁拆除施工技術研究

許冬萍，宋志甫

(吉安市交通工程建設有限公司 吉安市 343000)

自上世紀80年代起，滬嘉高速公路的建成掀起了我國高速公路建設的熱潮。隨著運營時間的累積，早期建成的高速公路面臨病害問題日益突出、交通量日益增長等問題，需要對其改擴建。橋梁工程作為改擴建項目的一個控制節點，在工程實施過程中，在邊通車邊施工的條件下進行橋梁拆除是工程的難點之一，結合項目實施過程就橋梁拆除施工工藝展開分析[1]。

1 工程概況

某高速公路改擴建項目總里程17.5km，路線走向呈南北向，為4車道改8車道工程，其中1.7km為單側加寬右幅新建、其余為兩側拼寬。

沿線共11座橋梁，30m先簡支后連續I型梁橋共1座、位于單側加寬段，其余10座橋梁為13～20m橋面連續空心板梁、位于兩側拼寬段。設計方案中所有橋梁均需拆除梁板和蓋梁后，重新進行蓋梁的澆筑和梁板的架設，完成四車道改八車道工作。橋梁施工過程有雙向兩車道保通需求，需結合具體施工順序編制施工交通組織方案，對高速公路行車產生較大的影響。且部分橋梁上跨河流，拆除條件受限，加之拆除梁板重量大，故橋梁拆除施工難度較大[2]。

2 總體施工方案

2.1 總體方案

沿線橋梁的上部結構與蓋梁需進行拆除，具體拆裝方案如下：

2.1.1橋梁上部結構拆除方案

(1)跨徑≥20m的梁板先割除一跨的防撞護欄(每節4m)，在橋跨上安裝120t架橋機，然后按原有梁板寬度逐片切割濕接縫和橫隔板，采用架橋機按架梁相反的步驟和順序逐片拆除梁板。

(2)跨徑<20m的梁板先割除一跨的防撞護欄(每節4m)，按原有梁板的寬度，逐跨逐片切割梁板，采用汽車吊拆除梁板。

2.1.2蓋梁拆除方案

利用抱箍搭設施工平臺后，采用金剛繩鋸切割法將蓋梁分塊切割，通過汽車吊吊離。對于墩頂位置的蓋梁部分，切割蓋梁側面及頂面箍筋后，鉆孔、埋設膨脹劑，待混凝土裂開之后采用人工進行鑿除。

施工設備統計表如表1所示。

表1 設備統計表

2.2 施工交通組織

對于單側新建加寬的橋梁，在新建右幅橋梁完成后，將左幅橋梁的交通引導至右幅，再進行左幅橋梁施工。對于兩側加寬橋梁，先將交通引至左幅，待右幅蓋梁及上部結構施工完成后，將交通引導到右幅，最后施工左幅。

3 橋梁拆除技術要點

3.1 跨徑≥20m的梁板拆除

施工工藝流程：交通管制→切割、吊離護欄→架橋機安裝驗收→梁板劃線、切割→架橋機將梁板吊至運梁車→架橋機按順序拆除其余橋垮。

3.1.1拆除防撞護欄、設置臨時防撞設施

由于防撞護欄影響邊梁重心，若不拆除在吊梁時會造成梁體傾斜，產生安全隱患，因此需拆除防撞護欄。

采用金剛繩鋸切割法，每4m為一段對防撞護欄進行分段切割。采用隨車吊吊裝拆除，每段重量約3t，切割方向以梁端起點方向往梁端終點方向，先切割豎向4m節段后，通過Φ100mm吊孔吊緊節段后進行水平向切割。切割完成后需運至指定地點進行破碎。

圖1 防撞護欄分塊切割示意圖

原設計橋梁左右幅共用內側護欄，施工時在內側護欄1m處安裝移動式鋼護欄防護，見圖2。

圖2 新增移動式鋼護欄示意圖

3.1.2架橋機安裝和驗收

在橋梁的首跨或末跨按要求安裝架橋機，并應通過試車試驗和驗收。架橋機安裝前應在墩頂橋面處畫出與蓋梁平行標線，以保證橫移軌道與蓋梁平行。

3.1.3拆除梁板

20m空心板邊梁最重為40.4t，30mI型梁邊梁最重為100.46t，采用120t架橋機按架梁的逆向順序拆除能滿足安全質量和進度要求。

具體施工流程如下：

(1)標識切割線、吊裝孔位。梁體的切割線主要在濕接縫中心、墩頂連續段中心。吊裝孔位位于梁體1/4、3/4處，位于梁體腹板兩側。

(2)切割。對空心板采用金剛繩切割機沿切割線將橋面鋪裝及鉸縫切割梁體。但對30mI型梁為了保持梁體的穩定性，在拆除時保留兩端橫隔板，防止I型梁側倒，在吊裝時再進行切斷。在拆除每跨梁部時，最后拆除的一片梁為中梁，不宜將邊梁作為最后一片拆除，保證吊裝的安全性，在切割鉸縫的同時沿位于墩頂的現澆連續段中心線位置切割梁體。

(3)架橋機用兜底吊的方式帶緊梁體，之后用金剛繩鋸把梁頭預留未切割的橫隔板切割掉。

(4)采用架橋機將梁體吊運至運梁車上運至破碎場。

3.1.4保證梁體穩定性措施

先簡支后連續I型梁梁高為1.8m，梁截面底端為0.54m，單片梁立于蓋梁上存在失穩的風險。有兩種情況能使單片梁存在傾覆的可能：

(1)切除完梁體與梁體間的連系，如濕接縫、橫隔板。

(2)同一跨梁體最后只剩下兩片梁未拆的的時候，割除最后兩片梁間的連系之后。

對于第一種情況，先割除梁間濕接縫和除了主梁端橫隔板連系之外的其它橫隔板，用架橋機兜底吊吊住梁體之后，稍微帶緊鋼絲繩，再割除梁與梁之間預留主梁端橫隔板連系。對于第二種情況，當拆除只剩下最后兩片梁時，先在最后一片拆除的中梁梁端橫梁下支墊硬枕木和在翼板根部加型鋼支撐，再行邊梁拆除，以保證最后單梁不失穩。

圖3 I型梁臨時固定措施

3.2 跨徑<20m的梁板拆除

對于16m和13m跨徑的橋梁，16m和13m空心板邊梁最重為25.6t、20.89t，以一片梁為單元由外向內切割拆除后，采用單臺160t汽車吊按架梁的逆向順序逐跨吊離梁板。

具體操作與之前方法一致，不同的是將120t架橋機改為通過在橋面上設置160t吊車進行梁體吊裝。

圖4 吊車梁體拆除示意圖

3.3 蓋梁拆除

施工工藝流程：安裝抱箍支架→分塊切割蓋梁→汽車吊就位→吊除蓋梁→環切法拆除墩頂處蓋梁→清理墩柱、調直鋼筋、清理場地。

3.3.1搭設抱箍平臺

搭設抱箍平臺供人員操作和切割混凝土塊體的承重平臺，同時作為新建蓋梁的支架。由于蓋梁的存在，直接安裝抱箍和平臺存在困難，需在墩柱底拼裝好抱箍和平臺后提升至適當位置，最后緊固抱箍。

抱箍采用雙層抱箍，從下往上布置為抱箍、I56a雙拼工字鋼，每30cm間距布置的雙拼10#槽鋼，5cm高度的調節高程墊鐵，蓋梁底模，如圖5所示。

圖5 抱箍支架側面圖

3.3.2分塊切割蓋梁

將蓋梁分7段進行切割線標記，即蓋梁懸臂部分為Ⅰ區、墩頂部分為Ⅱ區、兩墩柱間部分為Ⅲ區，見圖6。

圖6 蓋梁分塊切割示意圖

(1)拆除區域Ⅰ，在區域Ⅰ兩側面各鉆兩個孔，即蓋梁兩側側面高度三分之一離塊件兩端四分之一處用風鉆鉆直徑為35mm、深度為200mm的孔，然后插入50cm長的32mm螺紋鋼，露出30cm便于吊裝時防止鋼絲繩滑動，采用1臺50t吊車將這段蓋梁吊緊，再用繩鋸將其從蓋梁上割離，最后吊至平板車上運至專用破碎場地進行破碎。

(2)拆除區域Ⅲ，該區域最重為38.80t。將區域Ⅲ均分為3塊，每塊重約12.93t，采用50t吊車，作業半徑8m。依次對每塊進行捆綁式吊裝施工，首先采用將這小段蓋梁吊緊，再用繩鋸將其從蓋梁上割離，最后吊至平板車上運至專用破碎場地進行破碎。

(3)拆除區域Ⅱ，剩余墩頂位置的蓋梁采用切割機先在蓋梁側面及頂面進行切割，將蓋梁箍筋切斷，然后鉆孔，埋設膨脹劑，待混凝土裂開之后，采用人工進行鑿除，見圖7。

4 結語

在某高速公路工程橋梁拆除施工過程中，根據項目的特點，在做好施工期間的交通組織的基礎上，針對不同跨徑的橋梁分別采用了架橋機和汽車吊兩種吊裝切除技術施工，并采用抱箍支架法進行蓋梁拆除，為工程順利完成打下堅實的基礎，為同類型項目施工提供了借鑒。