某改扩建工程桥梁上构拆除工艺研究

吴佳文

摘要：文章结合广西南宁经钦州至防城港段改扩建工程实例，介绍了桥梁上构拆除施工工艺流程与方法。

关键词：桥梁;施工;方法;拆除

中图分类号：U445.4 文献标识码：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.09.044

文章编号：1673-4874（2019）09-0157-04

0引言

近年来，桥梁改扩建工程在逐渐增多，如何保质保量地完成改扩建工程成为人们重视的问题。在整个施工过程中，桥梁上构拆除是较为重要的施工部分，同时也是很多从业者关注的问题。本文将结合工程实际对广西南宁经钦州至防城港段改扩建工程桥梁上构拆除工艺进行介绍，以此为同行提供参考。

1桥梁概况

1.1桥梁基本情况

广西南宁经钦州至防城港段改扩建工程是在原建的高速公路路基宽度的基础上，在路基两侧扩宽，扩建后的桥梁宽度为42m。

K1+260.661梁屋中桥桥梁上部结构为简支桥面连续结构，其中16m边梁最重，为25.6t（包括桥面铺装），拟定采用单台160t汽车吊按照顺序逐跨拆除梁板。

K1+260.661梁屋中桥原桥概况：梁屋中桥桥梁上部结构为3×16m先张法预应力混凝土空心梁桥，桥长约83m，下部结构采用重力式桥台，柱式墩。梁屋中桥跨越河道为木棉沟，河道旁有小路通过。

1.2 需拆除上构主要工程量（见表1）

2工艺流程（见图1）

3 施工方法

梁板拆除的方法为：采用单台160t汽车吊按照顺序逐跨拆除梁板。梁板和桥面铺装一起整体拆除，以一片空心板梁为一个单元切割拆除。纵向上的拆除顺序为从远离破碎场的一侧向靠近破碎场的一侧逐跨顺序拆除。在原桥面左幅（右幅）上摆放吊车进行吊装作业。160t汽车吊作业半径为16m，伸臂长31.2m，可起吊28t重量>25.6t。

3.1施工交通组织

原桥为双向四车道扩建为双向八车道，均为两侧加宽.施工组织为：先完成左右幅桥梁的墩柱，然后对交通进行转换，封闭左幅（右幅）桥梁施工区域，将交通引导至右幅（左幅）实行双向二车道通行。然后进行左幅（右幅）桥梁上构和盖梁的拆除重建。完成左幅（右幅）建设之后，将交通转换至左幅（右幅），再对右幅（左幅）进行桥梁重建。具体封闭车道进行交通转换详见相应的交通组织专项施工方案。

3.2 拆除防撞墙、设置临时防撞设施

如果不拆除防撞墙，在拆梁时起吊边梁的时候，会由于梁体不对称，造成梁体的倾斜，带来不可预知的安全隐患。所以，在拆梁之前需拆除防撞墙。由于防撞墙重量较轻，且拆除防撞墙时，桥梁整体刚度未减小，拆除后桥梁结构是安全的。内、外侧防撞护栏均采用金刚绳锯切割法分段切割吊装拆除，每隔4m为一段，每节段重量约2.96t，采用汽车吊进行吊装.每段设置两个φ100m的吊装孔，采用切割机从梁端起点方向往梁端终点方向退着切割施工。首先与垂直桥面方向切割，然后用汽车吊吊紧需切割段后沿着防撞墙与桥面相交面切割。每完成一块切割吊装后再进行下一块切割，由自卸车运输至指定的破碎场进行破碎。

因本项目桥梁左右幅共用内侧护栏，所以在拆除左幅（右幅）内侧护栏之前，在距左幅（右幅）护栏内侧1m处安装移动式钢护栏防护，确保桥梁半幅拆除后剩余半幅桥上的行车安全。如图2所示。

3.3160t汽车吊就位

（1）本旧桥16m梁板的拆除工程吊装采用单台160t吊车吊除的方案，每跨吊装吊车站位一次。

（2）根据现场地基情况、吊梁位置等因素将吊车安置稳定。

（3）吊车就位后在汽车吊支腿下铺设枕木或钢板。

（4）吊车在未起吊梁板之前，应提前做好相应准备工作：

①检查钢丝绳是否有损伤，各紧固螺钉是否松动及皮带松紧程度.

②吊车手刹是否制动，吊车放下支架后，全部轮胎均需离开地面，工作半径有效高度以外5m内障碍物应予以清除。

③工作前空负荷运行5min以上，检查工作机构运行是否正常，安全装置是否可靠。

④运行时检查吊车吊臂伸长或收缩是否正常、钢丝绳排列是否齐整、地基是否坚硬、吊车的支腿是否稳妥、脚下枕木是否垫稳、吊机机身是否平稳等。以上准备工作检查就绪后方可进行吊梁作业。

（5）吊车就位及试运行时应平稳，不能急起急落。就位后，经找正、垫平，符合要求后，方可进行吊装.

3.4 拆除梁板

用金刚绳锯切割机直接将梁与梁（板与板）之间的铰缝切断。梁板由外向内逐片拆除，每次只拆除一片梁。

16m空心板边梁最重为25.6t（包括桥面铺装），采用160t汽车吊按照架梁的逆向顺序进行拆梁作业。具体施工流程如下：

（1）在梁與梁连接的翼缘板湿接缝中心和墩顶中心线上画切割线，在每片梁的吊装孔处做钻孔标志并钻孔。吊装孔位置位于每片梁的1/4和3/4处的腹板两侧。吊装孔直径为15cm（见图3）.

（2）采用金刚绳锯沿翼缘板湿接缝中心上所画的切割线进行切割。

（3）用切割设备沿位于墩顶的现浇连续段中心线位置切割梁体。

（4）采用单台160t吊车摆放在原桥面上，吊车将梁体吊放到桥底场地。

（5）梁体纵向上的拆除顺序为从远离破碎场的一侧向靠近破碎场的一侧逐跨顺序拆除。

3.5梁板的起吊和存放

（1）梁板分片切割分离后，采用分片吊装，吊放到桥底存放区方式进行。

（2）试吊

①待汽车吊就位后，指挥人员指挥吊臂停至指定位置，现场施工人员将吊绳固定在梁两端。

②在吊装的过程中用方木对钢丝绳与梁的接触点部位进行保护，以免破坏梁板结构和钢丝绳。

③吊车首先落钩，系好钢丝绳后，吊车缓慢起钩，当吊起梁板5-10cm后，吊车停顿3-5min无问题后，方可继续起吊通过变幅、旋转等动作将梁体进行吊装作业。

④运行时检查吊车吊臂伸长或收缩是否正常、钢丝绳排列是否齐整、地基是否坚硬，吊机的支腿是否稳妥、脚下枕木是否垫稳、吊机机身是否平稳等。以上准备工作检查就绪后，方可进行吊梁作业。

（3）吊梁作业

①吊车在现场试运行后，从需拆除的第一片梁位置开始吊梁，梁板吊起的过程中应尽量保持梁板的水平，避免吊起梁板与其他梁板间发生碰撞。当构件吊离原位15Cm左右时，应悬停检查各部位受力情况，如无异常后方可继续起吊，通过变幅、旋转等动作将梁板放置到桥底存放区。

②在起吊过程中，由专人进行指挥，严格按照编号进行起梁，在将梁板平稳放到桥底存放区后，再进行下一片梁的起吊准备工作。

3.6钢丝绳的选择

吊装钢丝绳选用应具有足够的安全系数，依据吊装物质量选定适用。

3.6.1钢丝绳承受的最大力值

吊装16m空心板梁采用架桥机两点兜底吊起吊（四肢吊索起吊），梁体最大重量为25.6t（包括桥面铺装+梁体）。

钢丝绳与水平面的夹角一般为45°-60°，最小≥30°。钢丝绳的安全系数取6-10。

单根钢丝绳承受的拉力为：F=25.6t/（4xsin 30°）=12.8t

3.6.2钢丝绳选定

钢丝绳选择4根6×37股（1+6+12+18）绳纤维芯钢丝绳。绳径φ39.0mm，公称抗拉强度为1850MPa，该钢丝绳的总断面面积为564.63mm，长度8m（见表2）。

3.6.3 钢丝绳吊装能力验算

钢丝绳破断拉力计算公式为：

钢丝绳破断拉力总和=公称抗拉强度（MPa）x钢丝总断面积（mm5） （1）

钢丝绳破断拉力=钢丝绳破断拉力总和x换算系数 （2）

钢丝绳的公称抗拉强度分别为1400MPa、1550MPa、1700MPa、1850MPa和2000MPa。

钢丝绳的安全载重系数和安全载重重力计算公式为：

钢丝绳安全载重力=钢丝绳破断拉力/安全载重系数 （3）

由表2钢丝绳参数可知，直径φ39.0mm，6×37股绳芯钢丝绳钢丝总断面积为564.63mm。

由钢丝绳破断拉力和钢丝绳安全载重力计算式可知：

钢丝绳破断拉力总和=公称抗拉强度（MPa）×钢丝总断面积（mm）=1850×564.63=1044.565kM

查《路桥施工计算手册》附表3-35可得，换算系数为0.82，则：

钢丝绳破断拉力=1044.565kN×0.82=856.543kN

查《路桥施工计算手册》附表3-36可得安全载重系数为6.0，则：

钢丝绳安全载重力=856.543kN/6=142.757kN≈1.3t>12.8t

因此，本方案架桥机安拆作业中选用φ39.0mm，6×37股绳芯钢丝绳（公称抗拉强度为1850MPa）能满足16m空心板梁吊装要求。

3.7 卡环选择

根据钢丝绳受力情况，选择卡环的型号为弓形卸扣S（6）-M52型。根据钢丝绳受力情况，单根钢丝绳最大安全载重力为14.3t（见表3），选择卡环的型号为弓形卸扣S（6）-M52型（S-BW17-11/2），额定起重重量为17t，>14.3t，满足要求。

4结语

旧桥拆除过程中，由于历史原因，大量资料遗失，不可预见的风险因素较多，危险性较大。因此，在前期策划和专项施工方案编制的过程中，要精心组织，科学规划，合理投入人力、物力，在保证安全这一关键性前提下，快速、顺利、高质量地完成旧桥的拆除工作，为后續工程的开展提供工作面。