少支架拆除系杆拱桥施工控制关键要点分析

摘要：系杆拱桥是现代桥梁建设使用较为广泛的桥型，由于城市发展、航道升级等因素影响需要拆除部分老系杆拱桥。文章详尽分析了系杆拱桥结构特点对拆除过程中的各影响因素，着重阐述系杆拱桥拆除施工中控制关键要点，通过施工过程中的严格控制，达到安全、高效的目的，并得出了相应的结论。

关键词：少支架、系杆拱、结构特点、拆除、关键要点

一、工程概况

水阳江老桥于1998建成通车至今20年，主桥为单幅两片拱肋系梁拱结构，全桥分跨为11米×20米+65米（系梁拱）+9米×20米，主跨桥梁宽度为14米，跨径65米，为下承式预应力钢筋混凝土系梁拱，计算跨径为65米，矢跨比1/5.7，线型为二次抛物线。拱肋为工字形钢筋混凝土结构，高120厘米，宽100厘米;系梁结构箱形断面，高150厘米，宽100厘米;中横梁高150厘米，宽60厘米，端横梁高206厘米，宽274厘米，均为预应力构件。吊杆间距525厘米，内设预应力钢绞线，为外套直径220毫米、10米厚无缝钢管。

二、系杆拱桥结构特点分析

系杆拱桥的特点是：它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起，共同承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用，拱端的水平推力用拉杆承受，使拱端支座不产生水平推力。拱与弦间用两端铰接的竖直杆联结而成，内部为超静定体系，外部则为静定，因此对墩台不均匀沉降无影响。

拱座的水平推力的产生大都来自拱上荷载，但由于系杆的存在，水平推力被其约束，在拆除方式上要结合这一特点，制订“先建后拆、后建先拆、对称同步”拆除原则。

三、拆除施工关键要点

（一）拆除施工流程

桥梁的拆除过程一般是原建造过程的逆过程，也可根据桥梁结构、受力特点及拆除过程中构件的起重量的变化，制订合适的拆除流程，并充分利用现代化的拆除设备，可安全、快速、高效完成拆除施工。针对结构特点及拆除施工原则，确定以下拆除施工流程。

（二）关键要点1：临时支墩设置

每根系梁端部下设置一个临时支墩，共4个，单个临时支墩由6根φ529×10钢管桩组成，管桩顺桥向桩中心间距 2.5米 +2.5米，横桥向桩中心2.4米。桩间采用[14b槽钢每4米进行联结，以增加整体稳定性。

拱肋支撑架在拱肋切割处设置拱肋支撑架，共2个。单个拱肋支撑架由4根φ630×8钢管桩组成，设置于系梁上，以支撑拱肋的重量。拱肋支架管桩间顺桥向采用20b槽钢进行联结，横桥向采用φ529×10钢管桩进行连接。

（三）关键要点2：吊杆切割

吊杆切割按先中间，后跳跨式，分段解除，渐近式释放内力方法，按6、8、4、10、2、7、5、9、3、11、1的顺序上、下游同时放松系梁吊杆并将其割断（底部割断），使上部剩余结构的全部重量转移到底部临时支撑上。切割时注意防止吊杆下端摆动伤人，切割前用钢丝绳沿四个方向将吊杆下端拉紧后再行切割。

（四）关键要点3：主拱圈中段吊除中的吊装及构件安全

本工程拱肋拆除位于水阳江主航道上，采用1台150T浮吊对拱肋进行分段抬吊吊装。将拱圈时顺桥向分成

21.8米 、28.5米、21.8米，共3段。中间拱圈长度28.5米，重88.9吨，钢丝绳吊点放在两端6米位置，单个边拱圈长度约21.8米，重 70.7吨 ，钢丝绳吊点放在两端4米位置。

由于吊装钢丝绳之间存在夹角，切断后的拱肋根部又是悬臂。为避免吊点对其间拱肋产生水平挤压力从而引起拱肋上缘产生较大拉应力，同时避免两端悬臂段因重力影响对拱肋上缘产生较大拉应力，设置合理的吊点是本工程成功切割吊装拆除作业的关键。

（五）关键要点4：模型数据与实际监控数据对比

主跨模型中横梁、系梁、拱肋采用梁单元，吊杆采用桁架单元，主跨共105个梁单元，22个桁架单元，节点总共92个。考虑到本桥为使用时间达20年的老桥，因此模型建立时，材料强度等级均考虑了一定的折减，系梁采用C45混凝土，拱肋采用C35混凝土，预应力钢绞线张拉控制应力采用1116兆帕。通过监控数据与理论模型的比较（表1），可以有效发现拆除过程中待拆结构的稳定状态，采取相应的措施确保拆除过程安全，指导后续施工。

四、结论

综上所述，系杆拱桥的拆除随着施工工艺复杂程度而变化，风险也随之变化，拆除过程也会受到诸多因素的影響，极易使待拆除的桥梁状态偏离预期状态。所以建立必要的理论数据模型与监控数据进行比较，并确定拆除作业的关键要点，可以因地制宜的将结构受力状态较为复杂的桥梁安全、高效地拆除。另外，文中对拆除过程关键要点的考虑，也可为类似桥梁拆除提供可靠的参考。

参考文献：

[1]张成瑞，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.

[2]张守军，跨航道系杆拱桥拆除及施工监控技术[J].管理与施工，2015.

作者简介： 陈伟，南京润华建集团设有限公司。