浅谈少支架下承式砼系杆拱桥拆除

朱红亮 张秀国 薛建刚

摘要：结合丹金溧漕河航道整治工程金塔大桥老桥拆除工程实例，介绍主桥施工步骤，水上临时支墩的设置，整体拆除单片拱肋，分段拆除系杆和中横梁框架等施工工艺。

关键词：少支架；系杆拱；单片拱肋；系杆和中横梁框架；拆除

中图分类号：U215.14 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2016）05—175—03

前言

根据原施工设计图纸系杆采用C50砼，系杆预应力采用OVM锚具，每根系杆采用10束9φ

拱肋整体吊装依据

（1）全桥拱肋砼方量205m³（设计图），单侧吊杆6.5t（含钢管），单片拱肋钢管等防护设施1.5t；

（2）一根拱肋整体吊吊装重量包括单根拱肋自重、单侧吊杆重、钢管防护重；

=205×2.6+4+6.5+1.5=141.3t；

（3）浮吊的选用

根据上述计算拱肋总重：141.3T，利用300T、500T浮吊各一台吊装，参考300T、500T浮吊起重负荷表，浮吊主扒杆长为40m，只要水平仰角大于或等于60度，起吊高度为32m可以满足要求。

（4）吊装钢丝绳验算

根据计算老桥拱肋吊离重量为（加动力系数）141.3*1.1=155.4T，为保持原有结构稳定性，提高吊装时构件整体结构强度，将吊装施工给航道通航带来影响减少到最低，计划使用300T、500T两艘浮吊抬吊，其总体吊重能力为515T>155.4T，能满足安全吊运的条件，仅需对以下几个细节计算如下：

①300T、500T两艘浮吊各自受力

浮吊由于可用浮沉的大小自行分配起吊力，在结构不对称情况下，起吊荷载也不对称，两台浮吊的布置见下面拱肋吊离示意图。

拱肋吊离所采用钢丝绳型号为6×37φ56mm，两台浮吊分别设2个吊点，每个浮吊设2个吊点，单点设双股吊装钢丝绳，整个起吊重量为155.4t，一台浮吊的吊点受力为77.7t。

②单点单股钢丝绳受力计算S=（Q/n）×（1/sina）=（777/4）×1.414=136.5KN

吊装钢丝绳采用型号为6×37，绳径为φ56mm的钢丝绳，公称抗拉强度1700Mpa，则Pg=2002.6kN，换算系数α=0.82，钢丝绳取安全系数K=6，则钢丝绳的容许拉力为：

[S]=α·Pg/K=2002.6×0.82/6=273KN>S=136.5KN。

9系杆和中、端横梁的拆除

由于受丹金溧漕河通航宽度的限制，同时在系杆和中横梁拆除过程中充分利用系杆自身刚度和预应力体系来承受自重所产生的弯矩和剪力，这也是老桥系杆和部分横梁框架分批拆除的关键所在。

（1）系杆受力分析

①抗弯承载力计算

系杆结构最大弯矩发生在系杆准备拆除工况，系杆结构最大正弯矩为2235KN.m，最大负弯矩2409 KN.m。

经计算系杆结构抗弯承载力为4686KN.m，系杆结构最大弯矩为2409×1.2：2891KN.m，结构抗弯承载力满足要求。

②抗剪承载力计算

系杆结构最大剪力发生在系杆准备拆除工况，系杆结构最大剪力为516KN。

经计算系杆结构最大剪力为516×1.2：619KN，系杆结构抗剪承载力为1385KN，结构抗剪承载力满足要求。

⑨变形计算

系杆结构最大变形发生在系杆准备拆除工况，系杆结构最大变形3.15cm。

经计算系杆最大允许挠度为3580/500=7.16cm，结构最大变形为3.15cm，满足要求。

（2）系杆和中、端横梁的拆除

为保证拆除构件的整体稳定性，半幅两道系杆及大部横梁不进行分离拆除，使其在吊装过程中呈框架结构，首先用300t、500t浮吊拆除中跨半幅中横梁和系杆，然后用500t拆除左侧边跨半幅系杆、中横梁、端横梁和拱脚，最后用500t浮吊拆除右侧边跨半幅系杆、中横梁、端横梁和拱脚。

10临时支墩的拆除

系杆拆除完成后，用浮吊掉出贝雷片支点，最后拔出钢管桩。

11结语

随着常州辖区航道等级的全面提升，原航道上的老桥钢筋砼系杆拱桥结构运用较为广泛。同时近年来水上吊装能力较以往有很大的提高，为单片拱肋整体拆除、系杆和中横梁形成框架拆除奠定了基础，通过本工程的实施，单片拱肋整体拆除、分段拆除系杆和中横梁框架具有以下优点：

（1）拱肋的整体拆除不需要在中间设置多个临时支点，缩短了工期、节约了成本，同时也减少了高空作业的风险。

（2）充分利用系杆自身刚度和预应力体系来抵抗自身产生的弯矩、剪力，搭设水上临时支墩，无需设置承重梁，有效加大了通航宽度和高度，减低了航道运输的风险。

（3）分段拆除系杆和中横梁框架减少了封航次数，同时也提高了拆除构件的整体稳定性，有利于工程的顺利实施。