浅谈哈同公路依兰钢管拱桥的拆除与新建技术

赫荣久，周庆文

(黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司)

1 拆除钢管拱桥

1.1 工程简介

哈同公路依兰钢管拱桥1995年开始动工，1997年8月建成通车，是东北地区第一座钢管拱桥。此桥的建成带动了一方经济的迅速发展，同时也导致车流量猛增，货车及挂车载重量严重超载，此桥长期处于超负荷工作状态，2009年检测出存在诸多严重病害，要消除桥梁的各种病害必须从根本上改变结构体系、提高其动力工作性能，减少车辆过桥时引起的振动，使桥梁结构处于安全振动工作状态。最终确定拆除新建的方案：拆除原桥钢管部分(4#墩～6#墩)的桥面铺装、护栏底座、栏杆、小T梁、吊杆横梁、拱肋横梁、拱上立柱、盖梁、风构等部分，保留拱肋及吊杆，并对钢管拱肋重新喷涂，新建4孔54 m跨径的预应力钢筋混凝土现浇箱梁。

1.2 钢管拱部分(4#墩～6#墩)的拆除

钢管拱桥拆除在东北地区属第一例，在全国来说也是很罕见。对于进行钢管拱桥拆除无任何施工经验可吸取，面临着巨大的挑战，于2011年5月接到任务后高度重视，立即成立拆除钢管拱桥课题攻关小组，分析钢管拱桥的受力特点和本工程实际情况，经过多次研究、分析、论证，制定了周密的拆除方案及应急预案，确定钢管拱桥拆除原则，即“对称拆除”、“逆向施工顺序拆除”、关键部位拆除采取“边拆边配重”的原则。

钢管拱部分拆除整体坚持“逆向施工顺序拆除”即钢管拱桥施工时后施工的部位先拆除、先施工的部位后拆除。拆除施工顺序如下：4#墩基础、墩身及拱座加固→拆除4#、5#、6#墩上相邻两孔梁板、墩上立柱及盖梁→拆除桥面系→拆除栏杆→拆除小T梁→拆除吊杆横梁→拆除拱上立柱横梁及拱上立柱→拆除拱肋横梁→拆除拱座处风构K撑。

(1)4#墩基础、墩身及拱座加固：为防止4#墩拱座受到过大的单侧水平推力而发生变形、倾覆甚至被推到，我公司在拆除工作开始之前对4#墩基础、墩身及拱座靠近钢管拱一侧进行了加固。

(2)拆除4#、5#、6#墩上相邻两孔梁板、墩上立柱及盖梁

结合本工程实际特点，在4#基础、墩身、拱座加固施工完成后，进行拆除4#、5#、6#墩上相邻两孔梁板、墩上立柱及盖梁。拆除过程中采取“边拆边配重”的原则：在拱上立柱横梁所在的位置施加荷载，保证施加荷载与拆除梁板前拱上立柱横梁所承受的荷载相等，然后进行原有墩上立柱盖梁及墩上立柱的拆除。

(3)拆除桥面系

拆除桥面铺装砼、防撞护栏及人行道板时，采用空压机带风镐人工进行凿除，凿除桥面至T梁、板梁顶面(将梁板之间横缝、纵缝砼全部凿除)。

(4)拆除栏杆

采用人工配合吊车进行拆除，拆除栏杆过程中将栏杆进行编号，以便恢复安装，拆除后将栏杆运至供应场地并妥善保管。

(5)拆除小T梁

拆除小T梁时，坚持“对称拆除”的原则。以5#墩为中心，从4#'墩与5#'墩开始向两侧对称拆除。

(6)拆除吊杆横梁

拆除小T梁后，进行拆除吊杆横梁：拆除吊杆横梁时，按照“逆向施工顺序拆除”即钢管拱桥施工时后安装的吊杆横梁先拆除、先安装的吊杆横梁后拆除。

(7)拆除拱上立柱横梁及拱上立柱

拆除小T梁、吊杆横梁后，进行拆除4#、5#、6#墩处的拱上立柱横梁及拱上立柱;拆除此部分时，用吊车将横梁上下游侧同时吊住，然后将两个拱上立柱底根部的连接钢板割断，割断后将拱上立柱横梁及拱上立柱整体吊起，吊移至平板拖车上将其运至施工现场外的指定地点。

(8)拆除拱肋横梁

拆除小T梁、吊杆横梁、拱上立柱横梁、拱上立柱后，进行拆除4#、5#、6#墩处的拱肋横梁;拆除此部分时，在拱肋横梁斜下方用土石方堆出施工平台，然后用破碎锤在平台处对拱肋横梁进行凿除;对于破碎锤无工作空间的死角位置既拱肋横梁与拱肋交叉处节点、拱肋隔仓处位置，采用风镐凿除。

(9)拆除拱座风构K撑

拆除拱座处风构K撑，采用人工配合吊车拆除，拆除后运至施工现场的指定地点。

1.3 施工控制点

哈同公路依兰钢管拱桥的成功拆除，关键在于：第一、拆除施工过程中，始终把安全工作放在首位，在确保安全、万无一失的情况下进行拆除施工;第二、制定周密的拆除方案及应急预案;第三、坚持“对称拆除”、“逆向施工顺序拆除”、关键部位拆除采取“边拆边配重”的原则。

2 新建预应力钢筋混凝土现浇箱梁

新建桥梁结构形式本着受力简单明确、减少后期养护费用、保证桥梁耐久性为原则，最终确定新建4孔54 m跨径的预应力钢筋混凝土现浇箱梁桥。

2.1 搭设现浇箱梁支架

钢管拱部分(4#墩～6#墩)拆除完毕后，进行现浇支架施工：在单跨54 m内设置2排直径2 m、壁厚1.2 cm的钢护筒;在4#/墩和5#/墩身两侧及4#墩、5#墩、6#墩拱座上设置直径0.63 m、壁厚1.4 cm的钢管;形成箱梁支架的临时支撑系统。现浇支架横纵梁均采用战备梁进行拼装，现浇支架系统经受力验算表明，支架系统满足施工荷载要求，可以使用。

2.2 现浇箱梁施工

(1)在已铺设好的战备梁纵梁上按间距40 cm铺设16工字钢，整体现浇箱梁施工平台宽度为16 m。

(2)预压：根据混凝土、钢筋、钢绞线、模板及人群等施工荷载，计算出支架承受的总荷载，按承受总荷载120%进行预压，观测支架整体沉降量及支架整体受力变形情况。

(3)铺设模板：现浇箱梁底模与侧模均采用竹胶板制作，底模竹胶板铺在工字钢上的纵向木方上，在铺设底模前根据图纸设计标高、支架沉降量及底模坡率计算底模标高，铺设底模严格按标高进行施工操作;底模铺设完成后进行侧模施工。

(4)底板、腹板钢筋、钢绞线施工：底模和侧模施工完成后，进行箱梁底板、腹板钢筋及钢绞线施工。在钢筋绑扎过程中注意布设箱梁预应力管道，根据设计图纸设定个管道坐标位置，使预应力管道位置准确，线形顺滑。箱梁内各部位的钢筋如与预应力管道发生干扰，可局部调整钢筋的位置，管道位置固定后进行钢绞线穿束施工。

(5)内模施工：待箱梁底板、腹板钢筋施工完成后，进行现浇箱梁内模施工，内模采用木方和竹胶板板在现场加工制作，采用钢管、木方进行支撑加固，以防止在浇筑混凝土时内模移位和上浮。

(6)底板、腹板浇筑混凝土：钢筋、钢绞线、内模施工完成后，进行底板杂物清理，然后进行底板、腹板浇筑混凝土。浇筑完成后采用洒水养生。

(7)顶板钢筋、钢绞线施工：顶板钢筋绑扎过程中，根据设计图纸管道坐标位置进行管道预埋，预应力管道需位置准确，线形顺滑，箱梁内各部位的钢筋如与管道发生干扰，可局部调整钢筋的位置，管道位置固定后进行钢绞线穿束。

(8)顶板浇筑混凝土：顶板模板、钢筋、钢绞线施工完成后，进行模内杂物清理，然后进行顶板浇筑混凝土。浇筑完成后采用土工布覆盖，洒水养生。

(9)待混凝土强度达到设计强度达到100%，混凝土弹性模量达到85%后，进行箱梁的穿束张拉。

(10)张拉完成后采用手持砂轮机进行钢绞线切割，切割时预留3 cm。切割完成后在24 h内进行管道压浆，并进行封锚。

2.3 施工控制点

整个现浇箱梁施工过程有三个关键点：第一，现浇支架设计方案必须经过验算，验算合格后方可允许施工;第二，必须进行支架预压，观测预压后支架整体受力变形情况与下沉量，施工过程中预留下沉量;第三，梁体混凝土强度必须达到100%后方可张拉，预应力张拉采取双控，以张拉力为主、引伸量为辅。

我公司经过不懈努力，于2011年12月末安全、顺利地完成了拆除依兰钢管拱桥的施工任务;新建现浇箱梁桥于2012年5月完成现浇施工。

3 结束语

依兰钢管拱桥的成功拆除与现浇箱梁的顺利完成，使我们掌握了拆除钢管拱桥和现浇箱梁的关键技术，为我们以后类似桥梁的施工积累了宝贵的经验。