方 征 (安徽省公路桥梁工程有限公司,安徽 合肥 230031)
浅谈大跨径刚架拱桥的拆除
方征(安徽省公路桥梁工程有限公司,安徽合肥230031)
周塘一桥建成于2001年,位于省道215线上,上部结构为4×40m刚架拱。近几年因超载、超限车辆过多,造成桥梁桥面铺装、微弯板、拱肋部分均有不同程度的病害,该桥已处于限行状态。经当地政府决定,对周塘一桥进行加固改造,在保留原有下部结构的基础上,对上部结构进行拆除,将原上部结构刚架拱形式改造成预应力连续T梁形式。文章希望通过周塘一桥上部结构拆除施工的介绍,为以后类似大跨径刚架拱桥梁的拆除提供一些参考。
大跨径;刚架拱桥;拆除
S215宜徽路周塘一桥位于S215线K117+824处,建成于2001年11月。桥梁设计全长183.768m,桥面总宽10.50m,设计荷载:汽车-20级,挂车-100。该桥上部为4×40m钢筋混凝土刚架拱,矢跨比1/8;桥台采用U型桥台、扩大基础;桥墩采用重力式桥墩、l#桥墩基础为扩大基础、2#及3#桥墩基础为桩基础,10根l.5m桩基础,嵌岩桩设计。本次拆除施工为上部结构刚架拱拆除,下部结构只做加固。
2.1步骤一:护栏及挑梁拆除
同步拆除护栏及护栏底挑梁,切断钢筋,将废料运输至指定地点堆放。拆除过程中,采取单跨对称拆除原则,即先拆除第四跨左幅护栏及挑梁,再拆除右幅,其他三跨以此工序,直至全部拆除完成。
2.2步骤二:桥面、填平层及微弯板拆除
本桥为拱桥,且拱片为三段湿接连成,需配重拆除,才能保证整个结构体系的稳定性,即拆除单跨时,要确保每片拱片受力平衡。
拆除桥面、填平层及微弯板应同步进行。单跨桥面拆除时,先在桥面上放线,将桥面切割成等大块件,然后横桥向、纵桥向对称拆除。
桥面、填平层凿除后,制作吊架将微弯板吊移至路面凿除,微弯板拆除方式与桥面相同,即横桥向、纵桥向对称拆除,凿除的混凝土碎块集中在桥头路面堆放,最后用装载机运至指定地点堆放(吊架一端采用破碎混凝土块搭设配重平台),由此方法从第四跨至第一跨拆除所有桥面、填平层和微弯板(见拆除示意图)。
单跨桥面、填平层和微弯板拆除时,需在拱片1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8处设置高程观测点,以便随时监控单跨拱片是否变形,如有细微变形,可通过配载使其平衡。
2.3步骤三:拱片拆除
2.3.1拆除顺序
拱片拆除由第一跨向第四跨拆除,首先拆除辅拱,单片拱片两端辅拱按对称拆除原则;主拱拆除具体顺序如下(见图1):
①首先拆除L1-1、L2-1、L3-1、L4-1;
②然后拆除L1-4、L2-4、L3-4、L4-4;
③最后拆除 L1-2、L1-3—L2-2、L2-3—L3-2、L3-3—L4-2、L4-3。
图1 拱片拆除顺序平面示意图
2.3.2拆除方法
膨胀粉静胀拆除,拱片横向对称拆除(见示意图)。
2.3.3单跨拱片拆除步骤
①拱片上钻眼,设置注粉点每片拱片分三段钻眼,每段长2m,钻眼间距为20cm,拱顶段钻眼及注粉时,采取施工人员临空施工,即在桥拱片上方挂设钢丝绳,施工人员捆绑在钢丝绳上施工,保证施工人员安全。具体钻眼位置见图2。
图2 钻眼布置图
②使用焊接槽钢卡住每片拱片来增强横向连系,且在河两岸立桩,用钢丝绳一头绑在桩上,一头绑在拱片上,保证拆除拱片时不会发生整体倾倒现象(槽钢加强横向连系见图3)。
图3 单跨拱肋片除顺序示意图
③解除原桥横向连系(如拱片之间的连系梁),再用槽钢焊接连系梁确保单跨4片拱片之间横向连系。
④拆除拱片L1时,先解除槽钢连系梁1。
⑤在钻眼位置注入膨胀粉后,施工人员观察并制止其他人靠近需拆除的拱片,直到膨胀结束后。
⑥在河道两岸配重5t的卷扬机,利用膨胀前捆绑在拱片上的钢丝绳,将已膨胀后的拱片L1向北边拉倒。
⑦以此工序类推拆除L4拱片。
⑧L2、L3拱片需同步进行拆除。
⑨最后利用膨胀前捆绑在拱片上的钢丝绳,利用吊车将拱片残余骨架吊起运至指定地点堆弃。
拆除流程:桥面附属结构→桥面混凝土面层拆除→填平层混凝土及微弯板拆除→拱肋拆除。
经过近2个月时间的施工,周塘一桥上部结构全部拆除完毕,由于使用了膨胀粉做“静胀”拆除,大大节约了施工工期和施工成本。因拆除工艺安全可靠,对河道影响较小,初步确认该拆除施工方案可行,为今后类似大跨径刚架拱桥安全拆除提供了一个参考案例。
U448.22
B
1007-7359(2016)04-0194-02
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.077
方征(1962-),男,安徽宁国人,毕业于同济大学,高级工程师,国家注册一级建造师。