带预应力拆除桥梁施工技术研究

韦立岗

摘要：研究了预应力连续梁桥拆除施工工艺，着重从拆除方法、拆除顺序与步骤、起重设备等方面阐述了桥梁拆除时需要控制的关键点以及应当采取的对应安全技术措施，可为类似工程提供参考。

关键词：预应力；拆除施工；桥梁；关键技术

一、工程概况

某工程跨香兰中路左、右幅桥（K1+715.500～K3+257）起于香兰片区中百铁路及二化专用线附近，起点桩号为K1+715.500，终点桩号为K3+750。道路等级为城市快速路，设计速度主车道80公里/小时，辅道40公里/小时；车道数：主车道双向6车道，辅道双向4车道；其中跨香兰中路左幅桥桥梁全长1541.50米；跨香兰中路右幅桥桥梁全长1541.50米；在第2联到第4联之间左幅、右幅分别设有匝道桥，规划一路M匝道桥全长177.30米；规划一路N匝道桥全长177.30米。跨香兰中路左、右幅桥（K1+715.5～K3+257）为现浇预应力连续梁桥，桥跨设置为（30+2×29）+3×29+（2×29+29.3）+（4×29）+3×29+（29+29.7+30）+（30+45+30）+4×30+（3×27.5+27）+3×30+（3×30+31）+4×31+（30+45+30）+3×30+4×30，单幅桥15联，全桥30联。规划一路M匝道桥及规划一路N匝道桥桥跨设置为（29+29+29.3）+（29+29+29），每座桥2联共4联。

二、拆除施工技术

（一）拆除施工工艺流程图

考虑到左幅第3联第三跨桥梁施工时的现实条件和施工现场的自然环境等因素，以桥梁实际的强度大小、刚度高低、稳定性的强弱和拆除时所应遵循的顺序的变化为基本参数来进行模拟，通过计算来得到初步结论。利用建造时留存下来的支架平台为基础，来进一步组建、加固施工平台。利用金刚石绳锯等设备进行切割，利用220吨吊车完成拆除工作，以确认拆除施工过程中不会出现安全事故。

在整个桥梁拆除的过程中，首先拆除顶板和翼缘板钢筋混凝土，减轻支架承受的重量，再拆除底板的钢筋混凝土，最后拆除腹板、端横梁和中横梁钢筋混凝土。由于梁体拆除阶段容易出现事故，所以在此过程中施工方应该对整个过程进行位移监控量测，做到对施工全局的实时管控。

拆除过程中最重要的事情是确保安全，要注意防止支架垮塌，梁体整体坠落，拉动第一跨第二跨梁体位移。不仅要保证一线施工人员的生命安全和相关设备的财产安全，还必须确保尚未被拆除的桥梁部分的结构相对完整和平衡穩定，这样才能保证施工区域整体范围内操作人员和相关机械设备等的安全。这就需要支架在搭设时具备科学性和实用性，以及其他安全防护工作具备严谨性和持久性。

（二）拆除施工顺序

①加固第一跨、第二跨满堂支架，浇筑第一跨剩余顶板混凝土，浇筑混凝土前按照规范要求，对新老混凝土接触面凿毛、清洗处理；②张拉纵向预应力F3-1、F3-2、F3-3，张拉控制应力650MPa，张拉控制力1084kN；张拉纵向预应力F2-1、F2-2、F2-3、F2-4、F2-5、F2-6，张拉控制应力550MPa，张拉控制力1147kN；③加固第三跨满堂支架，加固原则在不移动原有支架杆件情况下，进行加固补强；④分块切割拆除第三跨范围内顶板、翼缘板，顶板、翼缘板拆除完成后，释放预应筋F2-1、F2-3、F2-5预应力；⑤分块切割拆除第三跨范围内底板，拆除10#墩到中隔板之间的两个箱室底板，底板拆除完成后，释放预应筋F2-2、F2-4、F2-6预应力；⑥分块切割拆除第三跨中隔板与9#墩中横梁之间的两个箱室底板，底板完全拆除后，释放预应筋F3-1、F3-2、F3-3预应力；⑦将第三跨的三道腹板、中隔板下部钢管架加固补强，再分段切割拆除；⑧分段切割拆除第三跨10#墩端横梁；⑨分块切割拆除第二跨6m范围内的箱梁及9#墩中横梁；⑩拆除变形支架、重新搭设，预压支架；⑪恢复支架模板，重新绑扎钢筋、浇筑梁段混凝土。

（三）张拉控制应力计算

（四）张拉油表读数

（五）拆除施工步骤及示意图

（六）吊车摆放位置及吊车选用情况

机械摆放在右幅第3联第三跨进行吊装作业布置图

1、吊装作业注意事项

本次拆除要排除一切物体和废渣坠地的可能性，这就直接决定了所有的拆除物都必须进行吊装，转移到地面。

根据现场的实际情况及已经拥有的物资转移工具和专业运输设备，选用汽车式起重机和汽车为运载工具来完成运输任务，确保转移和装配工作安全高效的进行。

根据梁体结构特点，依据梁体构件的外观尺寸、重量、吊装高度及起重半径，现场运输道路情况和运输机械的运输能力等条件确定梁体解体后每块重量为30吨。解体后的梁板采用1台220T的起重吊机起吊直接吊离支架，落至地面装车运到周边空地再次分解即可。

查中联QAY220汽车吊主臂起重性能表可知：配重44T，主臂32.45米，作业半径11米时，汽车吊额定吊装荷载为53T。按额定吊装荷载的80%进行验算，53*0.8=42.4T>30T，汽车吊选用得当。

钢丝绳的破断拉力是根据钢丝破断拉力总和（可查表求出）乘以换算系数求得。梁体解体后钢筋混凝土块最大荷载，Q=30T，求每根钢丝绳的所受拉力

S=[Qmcosθ]=[4244×cos30°]=122.4kN

查《重要用途钢丝绳》GB/8918-2006表可得出6×37纤维芯钢丝绳（既6股每股为37丝钢丝绳），选择d=46mm；钢丝绳最小破断拉力=1100kN

查附录表A.1可知：最小钢丝绳破断力总和=钢丝绳最小破断拉力×换算系数=1100×1.226=1348.6kN；钢丝绳破断拉力P=最小钢丝绳破断力总和×0.82=1348.6×0.82=1105.85kN；用于一般吊装钢丝绳的安全系数K取9.0。

[Pk]=[1105.859]=122.87kN>122.4kN

所以钢丝绳选择6×37纤维芯钢丝绳（既6股每股为37丝钢丝绳），选择d=46mm，满足受力要求。

当起重机进场时，首先对其传动部分进行试车运转，并检查所有的起重索具，确保运转正常方可进行吊装。现场配备足量的垫板和枕木，在吊车四个负荷点位置加垫板和枕木，以分散地基荷载，确保起重机的工作稳定性。

起吊前，组织人员对梁板所有吊点进行外观检查，如有裂隙等缺陷的应进行处理后方可起吊。捆绑大样图如下图：

2、吊裝作业安全注意事项

起吊物件前必须进行的一项工作是确认将要被起吊的对象的实际重量。被吊物品在拴挂吊具的时候，应该先测量出被挂物的重心，并以此来确定拴挂吊具的具体位置。而如果使用两支的起吊方法，则必须保证吊钩处千斤绳中间的夹角小于60度，当然多支点起吊也要满足这一条件。拴挂吊具的具体位置、起吊的方向都不能出现失误，除此之外所使用的其他辅助器材，如起吊绳，卡环等，都要以起重作业的相关安全规定为标准。吊具拴挂应稳定牢固，吊钩在使用时必须封钩，以防在施工过程中千斤绳意外脱落，造成不必要的安全事故。捆扎有锋利边缘的物件时，在起吊绳索与被吊物件相接触的地方，应垫以柔软的东西。起吊体积过大或者长度太长的物品时，应该拴上溜绳。物件在实际被起吊时，首先应当把物件适当提升离地面一段距离，经安全人员检查并且确认没有异常之后，才可以继续提升起吊高度。而在放置被吊物件的时候，必须要缓慢降低物件的高度，同样由相关人员确认物件放置是平稳的，才可以松开吊钩，以防止物件发生倾斜甚至翻倒而造成人员受伤。在进行起重作业的整个过程中，都必须有专人负责指挥。信号员必须是有责任心、有大量一线生产经验的人。信号员在起吊物件之前要与起吊司机约定好指挥信号，同时在作业过程中时刻保持警惕，给出的信号要清晰，明确。执行起重作业时，吊车司机应服从信号员的指挥。如发现起吊的情况不符合要求时，必须要通过信号员来处理，当然有特殊情况除外。起吊物件时，起重机的起重臂回转所涉及任何区域内严禁站人，其他人员不得将头部伸进起吊物下方来观察情况。

三、结语：

综上所述，本文结合了具体的工程实例，研究了带预应力的桥梁在拆除时的施工工艺。从桥面系、箱梁横向联系的移除，盖梁与桩柱的切割工艺以及浮吊船和汽车吊装方法等诸多方面较为详细的讨论了桥梁拆除控制关键点。并强调了相关施工过程中应该注意的安全措施。以确保工程的安全高效。希望本文的相关研究和总结出的经验可以为国内外类似的工程提供一定的参考价值。

参考文献：

[1]孙军.简支连续梁桥设计与施工有关问题研究[D].重庆交通大学，2010.

[2]张成瑞，等.预应力混凝土桥梁结构特点分析与静力拆除关键技术[J].工程质量，2018，36（07）：78-81.