高速公路橋梁局部拆除頂升拼接施工技術(shù)應(yīng)用研究

方朝中

摘 要： 為解決傳統(tǒng)橋梁快速拆除重建施工方法存在的施工效率低、工序繁雜、造成交通中斷等問題，依托某高速公路橋梁實(shí)體工程，開展了橋梁局部拆除頂升拼接施工技術(shù)應(yīng)用研究，詳細(xì)介紹了施工工藝流程及各環(huán)節(jié)關(guān)鍵施工技術(shù)要點(diǎn)，形成了標(biāo)準(zhǔn)化施工方案，可為同類工程提供借鑒與指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞： 快速拆除 高速公路橋梁 拼接施工 工程技術(shù)

中圖分類號(hào)： TU753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 1679-3567（2024）02-0015-04

Research on the Application of Jacking and Splicing Construction Technology for Partial Demolition of Highway Bridges

FANG Chaozhong

（ China Communications Third Highway Engineering Bureau Co.， Ltd.， Fourth Engineering Branch， Chongqing， 401120 China ）

Abstract： In order to solve the problems of low construction efficiency， complex procedures， and traffic interruption in traditional bridge rapid demolition and reconstruction construction methods， the article relies on a certain highway bridge physical engineering to carry out research on the application of jacking and splicing construction technology for partial demolition of expressway bridge. The construction process and key construction technology points in each link are introduced in detail， forming a standardized construction plan， which can provide reference and guidance for similar projects.

Key Words： Rapid demolition； Highway bridges； Splicing construction； Engineering Technology

橋梁局部拆除頂升拼接施工技術(shù)是一種橋梁快速更換搶修的新技術(shù)，該技術(shù)通過拆除橋梁損害較嚴(yán)重的部分，然后利用頂升設(shè)備將更換的梁板進(jìn)行抬升，與未拆除的原梁板進(jìn)行拼接，以實(shí)現(xiàn)在不影響交通正常運(yùn)行的情況下，完成破損橋梁的快速修復(fù)。然而，目前關(guān)于高速公路橋梁局部拆除頂升拼接施工技術(shù)的研究還相對(duì)較少。針對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用、施工安全性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及對(duì)交通運(yùn)行的影響等方面的研究還不夠深入和系統(tǒng)。因此，本文旨在對(duì)高速公路橋梁局部拆除頂升拼接施工技術(shù)進(jìn)行深入研究，探索其應(yīng)用的可行性和工程實(shí)施的技術(shù)要點(diǎn)，以期為橋梁搶險(xiǎn)類工程提供借鑒與指導(dǎo)。

1 工程概況

某大橋因車輛超載以及地震等影響，導(dǎo)致部分T梁發(fā)生損壞，現(xiàn)已產(chǎn)生貫穿裂紋，該橋梁隨時(shí)有發(fā)生重大災(zāi)害的隱患。因此，為保障車輛通行安全，決定對(duì)該大橋進(jìn)行快速搶修，將損害嚴(yán)重的4孔半幅梁體整體更換，共計(jì)20片T梁。該搶修工作必須保證通行車輛行駛安全，采用快速、先進(jìn)的施工工藝。考慮到本工程的實(shí)際情況，主要工作內(nèi)容為防撞護(hù)欄和梁板的拆除，然后吊裝馱運(yùn)。

在構(gòu)件運(yùn)輸過程中，采用專用的運(yùn)輸加固裝置對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測，保障其安全性[1]。移梁車的上部設(shè)置枕木，以提供支撐和保護(hù)T梁的作用，減少運(yùn)輸過程中的振動(dòng)和沖擊。使用鋼絲繩將T梁構(gòu)件綁扎固定，可以減少T梁在運(yùn)輸過程中的晃動(dòng)和位移。將液壓撐桿置于T梁構(gòu)件兩側(cè)，并在其上部設(shè)置橡膠墊，橡膠墊可以減少撐桿對(duì)T梁的摩擦和壓力，防止對(duì)T梁造成損壞。在液壓撐桿的下部設(shè)置壓力傳感器，通過監(jiān)測壓力變化來實(shí)時(shí)監(jiān)控T梁運(yùn)輸過程中的穩(wěn)定性，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理任何問題或異常情況。

2 橋梁局部拆除頂升拼接施工

2.1 工序流程

具體施工工藝流程如圖1所示。

2.2 施工工藝

2.2.1 架橋機(jī)拼裝

在進(jìn)行架橋機(jī)拼裝前，首先準(zhǔn)備好所需的零部件、工具和設(shè)備，并確保工作區(qū)域的安全與整潔。根據(jù)施工圖紙或指導(dǎo)文件，在橋梁施工現(xiàn)場按照：基礎(chǔ)部分→主體部分→液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的順序進(jìn)行拼裝。在完成架橋機(jī)的拼裝后，進(jìn)行測試與調(diào)試工作。包括對(duì)液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等進(jìn)行檢查與調(diào)試，確保其正常運(yùn)行、穩(wěn)定可靠。在架橋機(jī)組裝完畢后再次進(jìn)行試機(jī)檢查。

2.2.2 舊橋拆除

在進(jìn)行舊橋拆除時(shí)，首先需鑿除病害嚴(yán)重位置處的梁板瀝青鋪裝。在開始鑿除工作之前，明確好鑿除的范圍和位置，并確保鑿除周圍施工區(qū)域的安全與整潔。準(zhǔn)備好所需的工具和設(shè)備，并確保設(shè)備處于良好狀態(tài)，以保證安全和高效地作業(yè)。沿著病害梁板的鉸縫處，使用鑿巖機(jī)等工具將混凝土破除，露出底部鋼筋。通過鑿除工作，將病害梁板與相鄰梁板分離，以便后續(xù)的起吊作業(yè)。將鑿除的混凝土碎塊和底部鋼筋清除，并加以分類和處理。可回收的材料經(jīng)過處理后可以重新利用，非可回收的廢料需要進(jìn)行妥善處理，符合環(huán)境要求。

在拆除工作之前，對(duì)主梁進(jìn)行編號(hào)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工計(jì)劃，按照橫橋向?qū)ΨQ的方式進(jìn)行拆除。在鑿除橫隔板之前，需要設(shè)置鋼支撐等臨時(shí)固定設(shè)施，確保拆除過程中主梁穩(wěn)定，以防止主梁失穩(wěn)傾覆[2]。使用繩鋸切割濕接縫橫隔板順橋向切割T梁，確保切割過程平穩(wěn)進(jìn)行，并根據(jù)需要對(duì)切割位置進(jìn)行精確控制。在鑿除橫隔板之后，將整片的T梁吊移。采取適當(dāng)?shù)牡跹b措施，確保梁的平穩(wěn)起吊和運(yùn)輸。在吊移主梁后，繼續(xù)進(jìn)行下一循環(huán)的拆除工作。

在進(jìn)行病害橋梁的拆除作業(yè)時(shí)，應(yīng)遵循以下步驟。在拆除前，先對(duì)T梁濕接縫進(jìn)行減荷處理，在濕接縫兩側(cè)標(biāo)注切割線。在切割線上使用鉆機(jī)鉆取引孔，以便之后插入金剛石繩鋸進(jìn)行切割。使用金剛石繩鋸，通過引孔穿入濕接縫板內(nèi)，進(jìn)行豎向切割。確保切割過程平穩(wěn)進(jìn)行，并根據(jù)需要對(duì)切割位置進(jìn)行精確控制。按照橫橋向?qū)⒘哼M(jìn)行等分，分別進(jìn)行橫向切割。采用相同的方法和工具，確保切割線平穩(wěn)進(jìn)行。在切割結(jié)束后，將濕接縫板分段吊運(yùn)移走。在拆除過程中，保留T梁的頂部寬度約為1.6 m，以保持適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在拆除和吊運(yùn)過程中，嚴(yán)格控制T梁的重量在90 t左右。確保架橋機(jī)及運(yùn)梁的安全使用，并遵守相關(guān)的安全規(guī)范和要求，將拆除后的T梁裝運(yùn)至指定的位置進(jìn)行堆放。

采用液壓錘和風(fēng)鎬等工具對(duì)舊的橋梁板材進(jìn)行破碎，然后使用挖掘機(jī)將破碎后的梁板碎片裝載至自卸車或其他運(yùn)輸工具上。操作挖掘機(jī)時(shí)要保持穩(wěn)定和平衡，確保有效地將渣土裝載。將裝載著破碎梁板碎片的自卸車或其他運(yùn)輸工具運(yùn)至指定的渣場。在運(yùn)輸過程中，注意安全駕駛和路況，確保渣土的安全運(yùn)輸和不發(fā)生散落。到達(dá)渣場后，根據(jù)相關(guān)的要求和指導(dǎo)，將渣土進(jìn)行合理的堆放，并應(yīng)遵循環(huán)保要求進(jìn)行相應(yīng)處理。

2.2.3 支座墊石、梁板調(diào)平

本項(xiàng)目采用原有支座墊石。由于搶險(xiǎn)更換的梁板與原梁板存在3 cm左右的高差，因此采用頂升梁板下墊3 cm厚防銹鋼板的方式進(jìn)行調(diào)平處理。針對(duì)橋梁路基過渡段的縱坡調(diào)整，可以通過破除原有的瀝青面層進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

2.2.4 梁板運(yùn)輸

使用專用龍門吊吊裝梁板進(jìn)行裝車，在裝車過程中，使用合適的墊片或支撐工具，以確保構(gòu)件的平穩(wěn)并安全地放置在運(yùn)輸車上。在將構(gòu)件放置在運(yùn)輸車上后，務(wù)必進(jìn)行穩(wěn)固的綁扎，以確保構(gòu)件不會(huì)在運(yùn)輸過程中發(fā)生滑動(dòng)或傾斜。使用合適的繩索、吊帶或其他固定裝置來綁扎構(gòu)件，并確保綁扎牢固可靠。為防止運(yùn)輸途中出現(xiàn)意外導(dǎo)致運(yùn)輸中斷，應(yīng)在運(yùn)梁車輛上配備一套備用車胎以及相應(yīng)的工具，以便在發(fā)生故障時(shí)可以及時(shí)更換并修復(fù)，從而減少延誤和不必要的停留[2-3]。

T梁在運(yùn)輸過程中，采用專用運(yùn)輸加固裝置對(duì)其安全性進(jìn)行監(jiān)測。將枕木設(shè)置在移梁車上部，用來支撐T梁的底部，使用鋼絲繩連接T梁和移梁車，用于固定T梁，防止其在途中發(fā)生滑動(dòng)或傾斜。液壓撐桿位于T梁的兩側(cè)，用以提供額外的支撐力，液壓撐桿上部設(shè)置橡膠墊，減少對(duì)其造成的損壞或振動(dòng)。安裝在液壓撐桿下部的壓力傳感器用于監(jiān)控T梁在運(yùn)輸過程中的穩(wěn)定性。通過監(jiān)測液壓撐桿施加的壓力，可以確定T梁是否出現(xiàn)異常情況，及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整和修正。在運(yùn)輸梁板時(shí)盡量選擇在夜晚進(jìn)行，為保證夜晚運(yùn)輸?shù)陌踩裕诹喊宓倪吘墶⒔锹浠蚱渌@眼的位置上安裝明亮的信號(hào)燈或反光貼條，以增加梁板在夜間或低能見度條件下的可見性。同時(shí)，在運(yùn)輸車輛后面或兩側(cè)安裝警示燈，提示周邊車輛避讓。

2.2.5 梁板安裝

在梁板安裝時(shí)，首先，使用天車的縱向慢速移動(dòng)系統(tǒng)調(diào)整T梁的位置。根據(jù)需要，逐步將T梁從運(yùn)輸車輛上卸載到需要架設(shè)的位置。慢速移動(dòng)系統(tǒng)可以確保移動(dòng)過程平穩(wěn)，避免對(duì)T梁造成不必要的沖擊。然后，使用橫向慢速移動(dòng)系統(tǒng)對(duì)T梁進(jìn)行橫向調(diào)整，以確保其在正確的位置上安裝。當(dāng)T梁的四角高度調(diào)整滿足要求后，可以進(jìn)行落梁安裝。

在倒數(shù)第二孔順利架設(shè)完成后，需要將架橋機(jī)提升至合適的過孔高度。首先，利用前支腿，通過操作控制系統(tǒng)或人工操作將架橋機(jī)的前部升高。前支腿通常由液壓系統(tǒng)控制，通過增加液壓缸的長度或抬升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)高度調(diào)整。在前部升高的同時(shí)，需要根據(jù)架橋機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，調(diào)整或平衡中托輪和后托輪的高度。確保架橋機(jī)的前部和后部都達(dá)到了適當(dāng)?shù)母叨群螅褂煤笾冗M(jìn)行高度調(diào)整。在進(jìn)行高度調(diào)整的過程中，應(yīng)密切注意架橋機(jī)的平衡和穩(wěn)定性，確保架設(shè)的安全性。完成過孔后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，直接將前橫移軌道鋪設(shè)在胸墻表面，在中部的位置，準(zhǔn)備好墊高所需的枕木和防銹鋼板，起到支撐和墊高中橫移軌道的作用。

2.2.6 橋梁頂升及支座墊石調(diào)整施工

本工程相鄰原梁板和新安裝梁板之間存在4 cm的高差，因此需在原梁板下墊4 cm厚防銹鋼板用以調(diào)整梁高，從而滿足橋面順接的要求。首先，在工廠內(nèi)制作4 cm厚的防銹鋼板，確保其尺寸適合支座墊石的大小和形狀，并進(jìn)行防銹處理。在梁體頂升后，將制作好的防銹鋼板直接墊在支座下面的墊石上。將防銹鋼板放置在支座墊石上的正確位置，根據(jù)標(biāo)好的位置進(jìn)行準(zhǔn)確安裝。確保防銹鋼板與支座墊石之間可以穩(wěn)固接觸，支座墊石足以提供支撐和承載壓力。接著，在T梁的下部支設(shè)擴(kuò)散防銹鋼板。擴(kuò)散防銹鋼板的作用是分散和傳遞負(fù)荷，以減小對(duì)T梁的集中壓力。確保擴(kuò)散防銹鋼板安裝牢固，并與T梁底部充分接觸。在擴(kuò)散防銹鋼板下部，設(shè)置型鋼橫梁。型鋼橫梁的作用是提供支撐和穩(wěn)定，并將T梁的負(fù)荷傳遞到千斤頂上。在型鋼橫梁下部的中部安置千斤頂，通過頂升千斤頂，對(duì)T梁進(jìn)行頂升操作。在千斤頂下部，設(shè)置調(diào)平防銹鋼板。在型鋼橫梁的兩端，設(shè)置位移傳感器。位移傳感器用于監(jiān)測頂升過程中的梁體位移，通過觀測位移傳感器的數(shù)據(jù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測頂升過程，并確保安全控制。在頂升過程中，還需要監(jiān)測千斤頂?shù)男谐毯蛪毫Γ赏ㄟ^使用相應(yīng)的傳感器來實(shí)現(xiàn)，以提供對(duì)頂升過程的安全監(jiān)測和控制。

支座檢查與調(diào)整：仔細(xì)檢查梁體表面是否有明顯的裂縫、變形或損壞；觀察支座和梁體接觸面的情況，確保支座與梁體之間緊密接觸并承受梁體的荷載；檢查支座是否有脫空、剪切變形或其他病害情況。

2.2.7 澆筑濕接縫

具體施工工藝如圖2所示。

2.2.8 橋面鋪裝施工

在完成混凝土澆筑后，采用搓板搓面和尼龍毛刷拉毛的方式進(jìn)行混凝土表面處理，最后進(jìn)行混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)。

3 施工安全管控措施

3.1 強(qiáng)化施工現(xiàn)場安全管控

在開始施工前，制訂詳細(xì)的施工方案和安全計(jì)劃，該計(jì)劃應(yīng)包括工作步驟、安全措施、人員配備、緊急情況的應(yīng)對(duì)措施等。確保各項(xiàng)工作有序進(jìn)行，并及時(shí)采取必要的安全措施。在施工現(xiàn)場周圍設(shè)置明顯的安全標(biāo)志和警示標(biāo)志，指示工地限制區(qū)域和危險(xiǎn)區(qū)域，提醒人員注意安全，防止事故發(fā)生。劃定安全通道和逃生通道，保持施工現(xiàn)場的通暢和整潔。擺放警示燈和警示標(biāo)牌，確保夜間施工的可見性。對(duì)施工現(xiàn)場的工作人員進(jìn)行安全培訓(xùn)和指導(dǎo)，確保其遵守施工安全規(guī)定和操作規(guī)程。提醒施工人員注意施工現(xiàn)場的安全注意事項(xiàng)，如穿戴個(gè)人防護(hù)裝備、正確使用工具和設(shè)備等。嚴(yán)格控制施工區(qū)域的進(jìn)出口，設(shè)立專門的安全門崗和出入口檢查點(diǎn)。

3.2 科學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)急預(yù)案

在進(jìn)行施工前，通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和安全分析，識(shí)別潛在的風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素。包括識(shí)別可能發(fā)生的工作事故、設(shè)備故障、天氣突變、施工區(qū)域的地質(zhì)條件等。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果，確定應(yīng)急措施和資源，包括緊急撤離計(jì)劃、救援隊(duì)伍的配備和培訓(xùn)、應(yīng)急通信設(shè)備的準(zhǔn)備、急救設(shè)備和醫(yī)療應(yīng)急資源的儲(chǔ)備等。確保有足夠的人力、物資和設(shè)備以應(yīng)對(duì)緊急情況。建立明確的指揮系統(tǒng)和責(zé)任分工，確保在緊急情況下具備有效的指揮和管理機(jī)制。

3.3 合理選擇施工設(shè)備

對(duì)施工設(shè)備的質(zhì)量和性能進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估和篩選，確保設(shè)備具有足夠的承重能力、穩(wěn)定性和操作方便性。可以通過查看設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、檢查設(shè)備的廠家和產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證情況，來評(píng)估設(shè)備的可靠性。需要根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工需求，進(jìn)行詳細(xì)的施工方案設(shè)計(jì)和設(shè)備選型。例如：根據(jù)橋梁的承重情況和結(jié)構(gòu)材料，選擇合適的液壓頂升設(shè)備，并進(jìn)行合理的布置和支撐。在施工過程中，定期進(jìn)行設(shè)備和場地的檢查和維護(hù)，確保設(shè)備的正常運(yùn)行和場地的安全，及時(shí)處理設(shè)備故障和不安全因素，避免發(fā)生事故[4-5]。

4 結(jié)語

本文依托實(shí)體工程，深入研究了高速公路橋梁局部拆除頂升拼接施工技術(shù)，對(duì)其施工工藝進(jìn)行了詳盡分析，形成了橋梁局部拆除頂升拼接標(biāo)準(zhǔn)化施工方案。同時(shí)，提出了施工安全管控優(yōu)化措施，確保該類工程的施工安全性。該研究成果可應(yīng)用于橋梁搶險(xiǎn)類工程中，具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

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