復雜市域環境互通匝道擴容拆復建技術研究

虞國燦，沈偉才，徐全民，龔鐵峰，倪文祥

（1.杭州蕭山交通建設管理有限公司，杭州 311200；2.江蘇省交通工程集團有限公司，江蘇鎮江 212000）

1 引言

隨著城市建設的高速發展，現有高架制約了城市向外發展，需要對現有高架進行拆復建施工，拆除施工受到場地、交通、安全、工期的影響，為了滿足快速安全化與交通順暢化的拆除要求，許多學者對高架拆除施工進行了研究。饒陽[1]從內部結構、外部邊界、風險預判出發研究了一種曲線匝道的拆橋技術路線；鄧應華[2]等研究對立交橋拆除運輸與吊裝工序進行控制，對封閉區域采用爆破技術可快速實現匝道拆除[3-4]；李浩[5]采用金剛石繩鋸切割分塊和吊裝組合形式滿足人口密集區匝道拆除施工；孫士鵬等[6]采用模塊車支頂切割技術高效快速完成了高架匝道拆除。

匝道拆除施工涉及面廣，采用爆破拆除技術具有高效和快速的特點，但爆破后的混凝土碎渣處理難度大，在市域環境匝道拆除施工中采用爆破技術風險高。匝道分塊切割應選擇合理的拆除順序，降低施工安全風險；對匝道原樁基進行利用和補強，實現資源合理化利用。

本文針對復雜市域環境互通匝道擴容拆復建技術進行研究，主要從技術特點、工藝原理、效益分析等方面開展技術研究，改進其導改方案，具有重要的工程意義。

2 工程概況

03 省道東復線高架南延工程2 標起點位于彩虹大道北側（花木城），上跨G104、運營地鐵5 號線、蕭紹運河、蕭明線、門前河、陳端路，終點止于現狀03 省道東復線與東瑞四路交叉口，全長2.2 km。所拆除的彩虹高架上行匝道為預應力混凝土連續箱梁采用斜腹板單箱單室箱梁，瀝青混凝土橋面鋪裝層采用HD2000 Super 型瀝青銑刨機破除瀝青混凝土，混凝土護欄和翼緣板作為整體結構進行切割拆除，匝道箱梁拆除采用吊車配合支架、大功率切割機進行拆除。箱梁臨時支墩采用鋼管組合支架。切割成若干小節段，單臺260 t 汽車吊進行拆除施工。在原位新建匝道，上部結構為現澆箱梁，頂面寬8.5 m，第1 聯為變截面，梁高2～2.8 m，其余聯為等截面，梁高2 m，采用盤扣式滿堂支架進行現澆施工。

3 施工工藝原理及流程

1）匝道依次拆除鋪裝橋面、護欄、翼緣板、箱梁和墩柱。采用搭設鋼管支架、大塊段切割、260 t 汽車吊起吊下放逐跨拆除的施工方法。其中對原有樁基進行利用和補強。

2）提出了護欄和翼緣板聯合拆除技術，切割翼緣板時不完全切斷（預留2 m 左右的長度），當吊車繩拉緊切割塊時將翼緣板完全切斷，用吊車下放翼緣板分割塊至合理位置。

3）提出了匝道箱梁拆除技術，匝道箱梁拆除采用吊車配合支架、大功率切割機進行拆除。用鋼管組合支架對箱梁提供臨時支撐。切割成若干小節段，汽車吊進行拆除施工，用單排鋼管排架支撐梁底，防止部分小節段拆除后，懸臂過長導致梁體失穩，同樣在墩頂留有一節段梁體，并采用落地支架支撐，待墩柱兩側跨中節段拆除后，再拆除墩頂梁段。

4）提出了原墩柱樁基利用和補強技術，當墩柱上部結構拆除后，按鑿樁頭的方法進行施工，在順橋方向前后施作灌注樁進行補強，充分利用原墩柱樁基。

本技術工藝流程圖如圖1 所示。

圖1 工藝流程圖

4 操作要點

4.1 施工準備

本項目施工區域已完成交通導改，施工范圍進行了圍擋封閉，對匝道進行了交通管制，機具設備已進場，技術人員已完成技術交底，在拆除一定范圍內設置了警戒帶，拆除周邊派專人進行人員疏導，保證拆除作業安全。

4.2 瀝青面層拆除

利用瀝青銑刨機破除橋面瀝青混凝土，針對刨銑機器無法處理位置，用鎬頭機多點打孔后用銑刨機破除，用挖機和推土機將破碎瀝青堆放。

4.3 伸縮縫拆除

伸縮縫拆除前用利器順縫切割伸縮縫的橡膠帶，在中間支撐梁段采用有氧切割的方式切割，隨后切除其他部分。

4.4 翼緣板及防撞護欄拆除

采用護欄和翼緣板聯合拆除技術，將護欄和翼緣板劃分為整體單元切割，切割翼緣板時不完全切斷（預留2 m 左右的長度），當吊車繩拉緊切割塊時將翼緣板完全切斷，用吊車下放翼緣板分割塊至合理位置。吊車型號可選用50 t 汽車吊，當護欄和懸挑臂與箱體分離后將其起吊下放至合理位置。

4.5 地基處理

根據臨時支架設置位置進行靜力觸探法測定其地基承載力，不滿足要求，在整平后填筑宕渣和C20 混凝土，滿足支架要求后方可施工。

4.6 支架搭設和節段劃分

當臨時支架搭設的地基承載力滿足要求后搭設鋼管支架，依據擬使用吊裝機械的吊裝額進行控制，計算出每個節段箱梁的質量，根據計算結果出箱梁劃分圖。

4.7 預應力混凝土連續箱梁拆除

匝道箱梁拆除采用吊車配合支架、大功率切割機進行拆除。用鋼管組合支架對箱梁臨時支撐。切割成若干小節段，單臺260 t 汽車吊進行拆除施工，汽車吊進行拆除施工，用單排鋼管排架支撐梁底，防止部分小節段拆除后，由于懸臂過長導致梁體失穩，同樣在墩頂留有一節段梁體，并采用落地支架支撐，待墩柱兩側跨中節段拆除后，再拆除墩頂梁段，采用單臺260 t 汽車吊進行拆除施工。

4.8 墩柱拆除與保護

墩身采用分段切割，分段吊裝方法拆除。拆除步驟：畫墩身切割線—鉆吊裝孔—捆綁鋼絲繩—吊車就位—吊車吊載—墩身切割—墩身吊裝。

拆除分段質量控制在28 t，高墩分節段拆除，按照3 m 左右一節段，低墩按照整墩進行拆除。高墩切割前根據分節高度先拆除上部分支架，下部支架作為切割操作平臺，上部節段拆除完成后，再拆除下部分支架和下部節段。

4.9 樁基保留

找到需要保留的樁基，做好明顯的標記。在墩身臨近樁基切割面完全切斷，防止拉斷時造成樁基混凝土產生裂縫，嚴禁直接采用破碎鎬頭直接破除。需保留的樁基施工應按鑿樁頭的方法進行施工，應保護好原有樁基的主筋。對原有樁基的利用需經第三方檢測合格后方可利用。

4.10 上部結構施工

根據設計圖紙等對改建匝道進行施工，包括下部基礎、上部結構、橋面系、附屬設施等。

5 質量控制措施

1）路燈拆除采用汽車吊配合進行拆除作業。拆除前，切斷電源，剪斷接線箱處電線，小型汽車吊（25 t）開至橋面上起吊，然后人工拆卸燈桿錨板與錨固筋的連接，吊車起吊燈桿放置橋下平板車上，運至指定位置存放。

2）混凝土護欄和翼緣板采用縱橋向分塊進行切割拆除，橫橋向切割范圍為：混凝土護欄及1.8 m 長挑臂，切割后剩余箱體寬4.9 m。護欄和挑臂切割斷面的面積為0.976 m2，質量為2.54 t/m，最大分塊長度為5 m，質量為12.7 t。護欄和挑臂拆除時按照從高到低、一左一右對稱的順序拆除。

3）當翼板的橫向切割完成后，采用50 t 吊車在橋面上將翼板吊緊，再采用繩式切割機將翼板預留的2 m 切斷，隨后吊走。吊裝時必須在第一分塊先試吊，切割分塊在切割時必須采用斜切割的方法，以保證起吊時不會出現卡石的現象。

4）在吊車吊裝之前應再次檢查以下事項：拆除順序是否正確；吊機進出線路；作業地面情況；吊機起重臂的長度及作業所要求的伸幅半徑和高度；現場環境，天氣狀況是否合適；吊機通行線路的寬度、彎道半徑、高度限制及載重限制等。

6 結論

依托03 省道東復線高架南延工程2 標，對匝道擴容拆復建施工技術進行了改進，主要結論有：

1）提出了護欄和翼緣板聯合拆除技術，切割時并不馬上把梁或板切斷，而是只切一半（每塊翼板在中間段預留2 m 暫不切割），剩下的一半用吊車吊緊后才進行切斷，采用切割機切割、吊車起吊下放的拆除工藝。

2）提出了匝道箱梁拆除技術，匝道箱梁拆除采用吊車配合支架、大功率切割機進行拆除。箱梁臨時支墩采用鋼管組合支架。切割成若干小節段，汽車吊進行拆除施工，梁底采用單排鋼管排架支撐，防止部分小節段拆除后，由于懸臂過長導致梁體失穩，同樣在墩頂留有一節段梁體，并采用落地支架支撐，待墩柱兩側跨中節段拆除后，再拆除墩頂梁段。

3）提出了原墩柱樁基利用和補強技術，當墩柱上部結構拆除后按鑿樁頭的方法進行施工，在順橋方向前后施作灌注樁進行補強，充分利用原墩柱樁基。