双曲拱桥的拆除方案选择

（江苏省泗洪县水利局 宿迁 223900 宿迁市水务勘测设计研究有限公司 宿迁 223800）

1 工程概况

宏图大桥老桥建于1973年，为双曲拱型式，荷载等级为汽-10级。桥梁全长66.9m，桥面净宽3.90m，总宽4.80m。桥梁共1 个主拱，矢高6.00m，净跨48.00m，矢跨比为1/8，拱圈为三肋二波结构，肋净距1.80m，拱波、矢跨比为1/3。拱端对称设圆弧腹拱各7 个。腹拱净跨1.80m，矢高0.90m，矢跨比为1/2，腹拱腔内以三合土填实，上铺泥结碎石路面。桥面高程21.58m，拱圈中心肋梁底高程19.10m，设计通航净空5.95m。桥台为箱式轻型桥台。

宏图大桥新桥建于2006年8月，桥梁为3 跨梁板式结构，钢筋混凝土灌注桩基础。桥梁的设计荷载为公路—Ⅱ级。桥面净宽4.50m。新、老桥之间的净距为1.40m。

宏图大桥老桥受当时建设条件影响，建设标准相对较低。因双曲拱桥结构在抵抗地基沉降变形方面较差，并且该桥运行期限已超过30年，外部结构发生不同程度的风化现象，桥台局部结构已发生裂缝等破坏，存在安全隐患。

濉河为江苏省泗洪县的主干通航河道，过往船只较多。当地村民经常在老桥上垂钓、行走，存在极大安全隐患。鉴于新桥已建成并运行良好，而老桥已远远超出使用年限，具有倒塌的风险，危及当地群众及过往船只的人身和财产安全，故计划将老桥予以拆除。

2 实施条件

2.1 交通条件

场区对外交通便利，陆路主要依靠场区内的乡村混凝土道路，水路主要依靠濉河的上游段河道。

2.2 施工条件

现状老桥跨濉河布置，桥梁为东北至西南走向，下部为通航河道，河道为西北至东南走向，该部位濉河河底高程为8.80m。

老桥西南侧的下游位置为宏图码头，西南侧接线位置布置有一厕所，附近沿河道布置着码头运输道路、地磅、变压器等。

老桥东北侧为一座变压器，以及现状土堤。

老桥下游侧上部分别有通信电缆、高压线通过，高压线缆与桥边水平距离约2.0m，通信电缆悬空约3.00m，高压线悬空高度约5.00m。

2.3 供电条件

老桥所在区域的供电可引自附近农用电或码头的380V 供电线路。

3 拆除方案

现状老桥包括上部道路结构、腹拱、桥台和拱圈结构。上部道路结构含泥结碎石路面、路基（床）填土和道路两侧挡墙；腹拱包括混凝土拱圈肋梁、拱波预制板、砌石结构及拱腔填土；桥台包括砌石结构、中部填土和拱座结构；拱圈包括拱波现浇层、拱波预制板、混凝土拱圈肋梁和系梁。

3.1 方案一

在老桥下部填筑施工平台，布置相应设备采用机械破碎方式进行拆除。

因老桥高度较高，而濉河的水深一般在3.50～4.00m，此段河道宽度约50.00m，拆除作业空间极为有限。本次计划在老桥下部填筑施工平台，平台顶部顺水流方向宽度为11.00m，用于桥体材料的承接和整理、装运，同时为挖掘机、破碎机的设备提供施工平台。具体方案如下：

（1）在河道东岸向西岸进占修筑施工平台；

（2）对上部结构的道路、路基（床）填土和道路两侧挡墙拆除，自上而下逐层进行拆除；

（3）对腹拱结构的混凝土拱圈肋梁、拱波预制板、砌石结构及拱腔填土进行拆除，拆除顺序由中间向两侧进行；

（4）拆除桥台的上部结构，桥台的拱座部分待拱圈结构拆除完成后进行；

（5）拱圈结构拆除先进行现浇拱波、预制拱波的拆除，中间向两侧进行；拱圈肋梁分段切割，分段吊装转运后进行破碎；

（6）拆除拱座结构，整理岸坡。拆除的渣土利用施工平台和两侧施工便道，利用自卸汽车外运至指定弃渣区域。

在桥梁下部填筑平台再进行拆除，施工区域不受干扰，不需要断路施工，对周围环境影响较小，施工过程可控性强。其缺点在于施工平台的填筑工程量较大，需在附近征用土源，征迁协调难度较大；在老桥下部及其下游填筑施工平台，存在的安全隐患较大，平台的填筑和拆除的工程量大，河道清理难度相对较大。该方案的工程部分投资约为35万元。

3.2 方案二

在河道内布置浮船式水上挖掘机（含破碎锤）进行拆除、转运，岸边布置吊车对拱圈主体结构进行吊装、外运。具体拆除程序如下：

（1）对两岸道路进行封堵，封闭施工区域；在老桥下部沿河道横向排布钢制浮船，并在浮船上部满铺木板作为平台，承接拆除、破碎落物；

（2）在老桥下游、河道内布设水上挖掘机（含破碎锤），对老桥上部道路结构进行拆除，转运渣土至河道两岸，最后利用自卸汽车外运渣土；

（3）将老桥两侧滩面空地整理为施工平台，采用长臂挖掘机配合装备破碎锤的挖掘机对腹拱、桥台结构进行拆除，由布置在岸边的挖掘机装至自卸汽车进行外运；腹拱、桥台的拆除顺序为中间向两侧推进的方式；

（4）拱圈结构拆除先进行现浇拱波、预制拱波的拆除，中间向两侧进行；拱圈肋梁分段切割，分段吊装转运后进行破碎；

（5）拆除拱座结构，整理岸坡。拆除的渣土利用两侧施工便道，利用自卸汽车外运至指定弃渣区域。

该方案充分利用了河道断航不断水的条件，便于布置水上机械进行拆除，同时减少了下部土质平台的修建，无需对平台进行二次挖掘拆除，减少对河道的影响，也避免了土源征用的问题。该方案的工程部分投资约为20 万元。

综上所述，结合施工操作便捷，经济投资较小等方面，对桥梁本次拆除方案选用方案二。

4 拆除流程

4.1 拆除平台搭设

此次在老桥下部河道布置钢制浮船，并在浮船的上部铺设木板，作为上部结构拆除掉落渣体的承接平台。

施工区域的濉河河底高程为9.00m，最高水位为13.00m，水面宽度为50m。根据老桥宽度为4.80m，考虑到底部平台对拆除渣土的承接空间，本次平台宽度确定为9.00m，即平台两侧超出老桥范围2.00m。平台下部为沿河道横向排布的钢制浮船，浮船上部沿平台纵向铺设方木、木板。整个平台长20.00m，施工时根据拆除的部位，在下部移动布设，承接上部掉落渣土。平台布置图如图1所示，平台搭设断面图如图2所示。

图1 施工平台搭设平面示意图

图2 施工平台搭设断面图

4.2 上部桥面结构拆除

先利用挖掘机对上部的土体、松动结构进行清除，然后利用装备破碎锤的小型挖掘机进行上部结构的松动、破碎，利用挖掘机进行整理、装运，循环往复。上部结构拆除示意图如图3所示。

图3 上部结构拆除示意图

4.3 腹拱结构、桥台部分结构拆除

两侧腹拱结构、桥台部分结构的拆除，可先在老桥桥头接线位置整理出机械施工操作平台，再利用挖掘机、破碎机由中间部位向两端推进、拆除，转装至自卸汽车，运至指定的弃渣堆放地点，如图4所示。

图4 腹拱结构拆除示意图

4.4 拱圈部位的拆除

拱圈结构拆除先进行现浇拱波、预制拱波的拆除，由机械配合人工进行，拱波拆除应在拱圈两侧的1/4 位置开始，对称实施，中间段自两侧向拱顶进行，两端由中间向两侧进行。上部现浇拱波采用小型破碎机械进行破碎，由挖掘机进行剥离，并同时对拱波预制盖板进行拆卸。

拱圈肋梁分段切割，分段吊装转运后进行破碎。拱圈拆除前，为避免施工过程中不可预见的因素影响，使得拱圈倒向新桥方向，对现状的肋梁采用钢丝绳索向下游拉锚固定。

肋梁的拆除应逐个、分段进行，先将下游侧的肋梁与中间肋梁的系梁进行破碎，由中间向两端进行。与此同时，将下游肋梁破碎切割并分为三段，各段利用吊车吊运至河堤外侧，然后进行破碎，转运至指定的弃渣地点。按此顺序，依次将系梁、肋梁拆除。

4.5 拱座部位拆除、岸坡清理

桥梁整个主体拆除完成后，对岸坡上的剩余拱座结构进行破碎、挖除、转运。在施工平台拆除后，对河道两侧边坡进行清理、修整。

5 结语

（1）本文所述拆除的桥梁具有众多桥梁的共性，桥梁跨通航河道布置，施工区周围现有设施较多，施工区影响较大等特点，同时也具有特性，老桥拆除是在新桥运行了一段时间再实施，利弊条件也需充分斟酌。

（2）此次拆除方案的选择，充分地结合双曲拱桥的结构特点及现状桥梁的具体情况，同时充分地利用了现有施工条件，最大程度地降低拆除施工对新桥的影响，采用相关工程措施对现有桥梁进行防护，减少拆除施工对河道通航的影响，做到了统筹兼顾，实现了经济高效■