一闸桥面板拆除及帽梁加高施工方法创新

单建军 王楷飞

我国初期建造的水闸，大部分建造于二十世纪六七十年代，受当时经济条件、技术水平及材料的限制，大部分水闸以浆砌石结构为主。随着社会经济的不断发展，交通车辆增多、超重车辆增多，许多桥面板出现渗水、裂缝等安全隐患，南四湖二级坝第一节制闸便是其中之一。为保障水闸安全及交通安全，发改委批复对南四湖二级坝第一节制闸进行除险加固，在原有浆砌石结构上加高帽梁并对全部桥面板进行更换。

南四湖二级坝第一节制闸始建于1958年，后又进行了两次加固改造，由于年代久远且启用至今又进行了两次加固改造，导致桥梁图纸信息不全，另浆砌石桥墩结构抗震性差，原现浇桥面拆除难度极大；由于交通桥下不具备干地施工条件，水下搭设脚手架成本高、难度大、隐患多，帽梁之间的水平交通及帽梁加高过程中的安全防护成为制约工程开展的难题。

本项目针对以上问题，创新性地开发了桥面板拆除及帽梁加高施工方法，采用水钻钻孔、绳锯切割、碟锯切割相结合进行桥面板拆除施工；采用钢便桥与“几”字型工作平台相结合的方法解决水平交通及安全防护问题，在保障安全与进度的同时极大地节约了施工成本。

一、施工工艺流程

本施工方法区别于常规施工工艺，在桥面板拆除时，利用绳锯对现浇混凝土防撞墙进行切割，利用水钻造穿绳孔及钢丝绳的限位孔，利用直径1400mm 的碟锯进行桥面切割；钢便桥为焊接的钢结构形式，主体结构为工字，横撑为U 型，桥面统一采用花纹钢板铺设，便桥桥腿底部设置固定锚板，桥面焊接1.5m高防护钢管，做三道横撑，吊装完成后增设防护网；施工作业安全防护装置受力结构主体为“几”字形结构（顶部按照帽梁平台宽度布设横杆，横杆使用直径20mm 圆钢，圆钢外部穿22mm 直径PVC 管，PVC 管长度同帽梁宽度相等，立模板时直接卡在模板中间，两端超出帽梁外延10cm，对超出部分进行车丝处理，并配备相适应的螺丝及垫板；两侧采用规格4×6cm、长度75cm 的立管，立管上端5cm 处按照横杆尺寸开孔，立管自上向下30cm 处水平焊接外挑方管，外挑方管规格4×6cm、长度75cm，外挑方管最外侧底部与立管底部使用6×6 角钢进行连接，形成三角形结构）。在帽梁平台上间隔1.5m 布设一组“几”字型构件，然后在两侧外挑处铺设、绑扎跳板，外挑最外端焊接长度30cm、内径20mm 圆管，圆管内侧绑扎25cm 高木条作为挡脚板，圆管内部插入直径18mm、长度1.5m的螺纹钢筋作为安全防护的立杆,立杆高度方向水平布设3 道直径20mm 钢管，然后在钢管内侧安装防护网。

施工工艺流程为：施工作业准备（钢便桥焊接及作业平台构件制作）→桥面附属结构拆除→桥面铺装层拆除→切割块放线→切割→吊运旧桥板→钢便桥吊装→钢便桥加固、安装施工作业安全防护平台。

二、本方法的特点

（一）施工质量可控

桥梁拆除的传统施工工艺为使用风镐或者破碎锤对桥面进行破碎，然后将破碎后的块料进行收集外运，施工过程中需搭设防护支架，安全风险大、噪音大、粉尘大、投入高且工期难以保障，由于拆除过程中震动大，极易造成一闸浆砌石基础损坏。本方法采用水钻钻孔、绳锯切割、碟锯切割相结合进行桥面板拆除，施工作业速度快、效率高、无振动，符合环保需求，对浆砌石帽梁及闸底板无任何损害。

（二）施工方便高效

按照传统施工工艺进行桥面板拆除，破碎前需在底部搭设防护支架用以保护闸底板，破碎过程中需配合切割设备对粘连的钢筋进行切割，破碎完成后需对掉落的碎料进行清理，工序繁琐、水上作业难度大。本方法采用整体切割工艺，切割完成后整体吊装外运，安全高效。

帽梁施工过程中的水平交通难度较大，常规做法为自下而上搭设满堂脚手架，投入高、工期长、风险大，难以满足帽梁混凝土水平运输的需要。本方法所采用的钢便桥为焊接的钢结构便桥，在桥面板切割、吊装完成后可直接吊装至帽梁上，恢复了水平交通，钢便桥桥面高度高于加高后的帽梁高度，不影响后续帽梁施工。

帽梁施工的过程中的作业平台及模板支撑按照常规做法有脚手架、爬架、抱箍等方式，这些工艺广泛应用于铁路、公路等行业，这些方法需要起重设备配合，投入大、效率低、风险高，不适用于浆砌石结构的闸墩基础。本方法所采用的施工作业安全防护装置，各部件结构简单、可拆卸、重复利用率高，仅靠人工即可进行拆装运卸等作业，极大地节约了施工成本，具有施工便捷、防护效果好、投资成本低等优点。

（三）节省工期

桥面板切割吊运效率高，一次完成，避免了繁琐的施工准备工作及后续清理工作；钢便桥及施工作业安全防护装置均可提前焊接制作，一跨桥面板拆除完成后即可恢复水平交通并在1～2 小时内完成帽梁工作平台的搭设工作，极大地节省了施工工期。

（四）成本节约

本方法节省了脚手架搭设拆除、块料清理等工序，切割后的桥板可使用运输车辆一次性运输至场外，操作简单、施工高效；钢便桥及施工作业安全防护平台为钢结构装置，结构简单轻便，施工作业安全防护平台通过人力即可完成拆、装、运、卸等作业，且便桥及平台各部件可多次回收利用，极大节约了成本开支。

三、施工操作要点及注意事项

（一）桥板分块与吊车性能应匹配

桥板分块大小直接决定了切割完成后吊块的重量，重量过大存在安全隐患，分割块太小又会增加工作量，影响施工进度。所以施工前应提前考察吊装、运输设备，现场模拟吊装半径范围人员及建筑物安全性、吊车及运输车辆布局，按照吊车起重性能表及钢丝绳选型表计算吊块重量及选用钢丝绳。尤其需要注意的是，由于桥面环境区别于平地作业环境，在拆除桥板过程中吊车、运输车辆只能一字排开，在验算吊车最大工作幅度时，无论吊车车头是朝向工作面还是背对工作面，吊装过程中的最大旋转距离应当取旋转轴心距离车头的距离。

（二）控制碟锯下切厚度

二级坝第一节制闸原桥面经过几次除险加固，现状桥面厚度变化较大；本次拆除后，需在原帽梁上进行加高；一次切割不彻底有可能会导致底部钢筋未切断的情况发生，如果重复切割浪费时间精力。所以，准确地控制碟锯下切厚度非常重要，在每次水钻成孔后，需要及时测量每个孔位的铺装层厚度，对于厚度变化大的切缝，要及时调整碟锯下切厚度。

（三）严格落实安全管理

旧桥拆除属于危险性较大的单项工程，本方法虽然有效减少了部分危险源的存在、并提供了安全高效的防护措施，但是实施过程中，仍需对以下几点进行重点关注。（1）吊块限位孔。水钻所成孔洞，不仅是作为穿绳孔使用，在吊装过程中还可以起到良好的限制钢丝绳位置的作用。在放线定位时，要使限位孔在本跨桥板横、纵两方向对称布置，并保证同一切割线上两孔之间距离不低于吊块长度的1/2，以保证桥板吊起后重心居中；同时，在碟锯切割至限位孔位置时应严格控制前进方向，使限位孔在切开的两侧桥板上均匀分布。（2）试吊。对于整体现浇桥板，帽梁与桥板之间的粘连情况并不完全一样，有些部分由于年代久远而吸在一起，起吊旧板时应严格执行试吊方案，缓缓增加起吊力度，同时安排专人在安全位置查看桥板及原帽梁状况，切不可突然发力。（3）钢便桥吊点选择。钢便桥的吊点应当选择在两端的支腿处，将钢丝绳穿过钢便桥底部，对称做好限位措施，保证便桥水平且重心居中，不可直接利用焊接的防护钢管进行吊装。（4）钢丝绳检查。使用本方法进行桥梁拆除时，桥板下切口为整齐的直角，加之钢丝绳上每一次接触切点的位置基本相同，这对钢丝绳容易造成损害，所以除了常规的检查外，在每次吊装完成后，应着重检查每根钢丝绳的状况，损坏的钢丝绳要及时更换。

四、结语

桥面板拆除及帽梁加高创新施工方法，采用水钻钻孔、绳锯切割、碟锯切割相结合的施工工艺，圆满拆除全部桥面板的同时，完整地保护了原有浆砌石帽梁结构；采用钢便桥与“几”字型工作平台相结合的方法解决了水平交通及安全防护问题。规避了脚手架搭设等工序复杂且隐患较大的问题，从根本上解决了破碎拆除的弊端和局限性，提高了施工的安全性和施工速度，极大地节约了施工成本。尤其是钢便桥和“几”字型工作平台的研发、使用，成本低、回收率高、拆装方便、安全性能好，对于大部分帽梁施工具有非常大的推广价值。

总而言之，桥面板拆除及帽梁加高创新施工方法对提高施工安全性、高效性和节约施工成本成效显著，有着较好的经济效益和社会效益，具有一定的推广利用价值■