分块静态切割拆除法在老旧桥梁中的应用

摘 要：随着城市基础设施的快速发展，早期建成的部分既有道路在净空、跨度等方面已经不适应目前城市发展与人民出行需求，部分旧桥在跨越既有线拆除时，涉及下方既有线路行车安全，施工难度大，且传统的解体、破碎拆除方法耗时长、功效低，通过跨线桥绳锯切割分块整体吊装拆梁技术的研究与应用，能快速完成既有线桥梁的整体拆除，拆除方法设计合理、投入设备少，并且施工过程安全、可靠，周期短，经济实用。

关键词：静态；利用；切割；桥梁拆除；分块

中图分类号：TU755 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2024）24-0155-04

Abstract： With the rapid development of urban infrastructure， some of the existing roads built in the early stage can no longer meet the current urban development and people's travel needs in terms of clearance and span. When some old bridges are dismantled across the existing lines， it involves the traffic safety of the existing lines below， the construction is difficult， and the traditional disintegration， breaking and demolition methods take a long time and low efficiency. Through the research and application of cross-line bridge rope saw cutting and integral hoisting and dismantling beam technology， the overall demolition of existing bridges can be completed quickly， with reasonable design， less equipment input， safe， reliable， short cycle， economical and practical construction process.

Keywords： static; utilization; cutting; bridge demolition; block

某道路改建工程项目周边环境复杂，上跨既有道路的桥梁拆除技术方法，本项目对箱梁切割后进行抬升移出，对切割精度有严格要求，因此，本次拆除方法为分片划线，水磨钻开孔，绳锯安装切割吊车配合，顶升分离移除桥位，对跨线、跨河、保留部分结构等类型老旧桥梁具有工期短、环境保护好、对既邻营业线施工干扰小等明显优势特点。

1 工程概况

某项目工程原道路跨东二环老桥与新建NK3+000～NK3+055段重合，固对桥梁进行拆除重建。跨东二环老桥上部结构为变截面钢筋混凝土连续板四跨，需全部拆除。

由于该项目为箱梁切割后进行抬升移出，设计对切割精度有严格要求，施工前组织专业技术人员对现场周边环境进行踏勘，对桥四周各种管线联系产权单位进行改迁，对跨线施工区域进行办理施工占道手续，对跨河区域联系水务做好河道保护方案，满足各方要求后，采用切割设备全液压切割机。

2 技术方法

2.1 准备

1）完成影响拆桥施工的移动、联通、供水和燃气管线过渡迁改。

2）按交管部门批准的交通疏导方案封闭既有道路中断交通，用围挡围闭作业范围，并在拆除封闭范围外设置内限速墩、路障。

3）桥下设置钢支撑，顶紧梁体。为确保拆除切割时桥体的安全稳定，先对桥梁进行支撑，如图1所示。采用工字钢、钢板、钢管桩、型钢及可调顶托设备组合搭设，根据梁体切割位置布置间距、高度。工字钢采用I45b工字钢，在沥青路面设置I45b双拼工字钢，钢管柱上下焊接安装1 m×1 m×1 cm厚钢板，钢管柱为φ630 mm×8 mm的螺旋钢管制作而成，相邻钢支撑中间用I12型工字钢焊接牢固。箱梁底腹板下可调顶托设备采用螺旋千斤顶，螺旋千斤顶安装在I45b工字钢上方，由螺旋千斤顶调整高度与梁底顶紧，使钢管桩及剪刀撑受力均匀。

4）变形监测，在立柱基础上设置观测点，每周一次观测基础有无沉降；在跨中设置观测点，每6 h观测一次梁变形情况。

5）人工配合机械凿除既有桥梁梁端伸缩缝，将梁体与桥台分离开，在凿除范围四周设置封闭围挡，确保碎块不飞溅入临近道路，及时将弃渣清运出场。

6）验算桥梁重量。对桥梁箱梁重量进行验算，设置合理安全系数，保证拆除过程中施工安全，老桥各部位重量见表1。

7）标定箱梁切割线和吊装钻孔挂位，切割箱梁顶板及底板，切割后单体砼块重量控制在15 t内，长度控制在3 m以内，将切割绳锯用化学锚栓固定安装至箱梁顶面，然后安装导轨及金刚石切割绳。切割机冷却水管从桥面引入，且有相应的引流装置。切割绳采用横向下压切割方式，确保箱梁全断面切断。切割工艺流程如下：梁片划分→吊装孔定位计算→绳锯脚固定→绳锯方位调整→穿金刚石绳索→系统参数设置校正→设置安全警戒线及保护措施→切割启动→顶升→吊装移梁→分块解小→外运。

2.2 拆除

2.2.1 切割吊运顺序

本次桥梁拆除顺序为：桥面清理→第三跨箱梁护栏、翼缘板切割吊运→第二跨箱梁护栏、翼缘板切割吊运→第二跨箱体切割吊运→第三跨箱体切割吊运→2#桥墩切割吊运→原地破除第一跨、第四跨及桥墩→清理、外运废渣。

在钢支架与箱梁达到接触压力后，采用2台绳锯同时对箱梁进行切割，切割位置靠近支座横向中心位置由上向下切斜，斜切角度为2°。

拆除时，应认真检查是否断电，保证施工人员安全。施工前，用喷洒的方法湿润桥体，以减降尘土。对上部防抛网、护栏、翼板进行对称切割。切割后单体砼块重量控制在15 t内，长度控制在3 m以内，从小里程往大里程顺序切割吊运，采用汽车吊（80 t）吊装，装车运离，第二跨及第三跨箱梁切割平面如图2所示。

2.2.2 桥梁拆除流程

第一步： 封闭第三跨交通，施工进场，场地做好围挡措施；切割护栏及翼缘板，同时架设第三跨中间钢支撑柱，翼板、护栏钻孔穿索吊运出场，如图3所示。

第二步：封闭第三跨交通，开放第二跨交通，场地做好围挡措施；先拆除第二跨箱梁护栏、翼缘板，钻孔吊运出场；第二跨距墩柱边1.5 m位置，两端搭设钢支撑，延桥梁中心线顺桥向切割箱梁，在距墩柱0.5 m位置横桥向切断箱梁，钻孔吊运至旁边空地，切割吊运出场，如图4所示。

第三步：开放第二跨交通，封闭第三跨交通，场地做好围挡措施；同第二跨搭设钢支撑，拆除箱梁，吊运出场，如图5所示。

第四步：拆除吊运2#墩柱，同时破碎第一跨及第四跨箱梁，清理外运，如图6所示。

第五步：场外破除1#、3#桥墩，清理现场、废渣外运，如图7所示。

2.2.3 装吊装绳和金刚石绳索

1）安绳锯穿孔前先在岩体切割位置处打设水平、竖直钻孔；按照梁片分段图，定位划线，钻取穿绳孔，以便于链条穿过。

2）金刚石绳锯由具备上岗资格的专业技术人员持证上岗，切下的梁块用吊车及时吊离现场，留出最大的操作空间，绳锯的主动轮及辅助轮上，时刻保持注意观察，注意安装缠绕方向的一致性与协调性。

3）水钻安装与操作，施工用水直接从河中取水，水钻固定采用膨胀螺栓，开孔方向角度与绳锯切割穿绳角度保持一致，便于绳锯的运行，吊装孔位置若遇穿绳孔，可适当调整，但需经过重新计算确定，切下的梁块用吊车直接运出现场。

2.2.4 节段切割

1）切割前应根据确定的切割面划线表示，并测量初始高程。切割时应及时在割缝处插打钢楔，防止切断的梁块挤压链锯将其卡住。

2）绳锯为机械式原理，切割时可调整操作盘实时控制，保持金刚石绳适当绷紧，循环水与马达为其提供动力及必要的冷却，切割过程中派专人进行观察，保持机身稳定，使得绳锯切割时绳与切割方向在同一平面，不得发生扭曲，卡绳等现象。

2.2.5 吊运

桥梁拆除采取半幅封闭施工，为了减少对交通的影响，故对本次拆除施工做了详细部署：①交通组织；②拆除桥梁上部结构；③加大人员、设备投入，在确保安全的前提下迅速完成拆除施工；④施工区域封闭施工，尽可能减小对过往车辆的影响。

2.2.6 箱梁吊运计算

在梁片穿绳线或切割孔边300 mm处，或距离桥台边、桥墩中心线1 000 mm处，安装吊装钢丝绳，如图8所示。

1）吊车选用。根据现场实际情况，梁体拟采用2台150 t吊车进行吊装，混凝土量为23.04 m3，钢筋混凝土系数为2.6 t/m3，T梁自重23.04×2.6=59.9 t。根据130 t吊车主臂起重表查表验算得出，150 t汽车吊，臂长25 m时，工作半径3～10 m，起重量140-33.8=106.2 t。

2）起重计算。设吊车最大起重量为Q1，翼板、护栏自重为Q2，吊车最小起重量Q1=33.8×2=77.6 t。T梁自重Q2=23.04×2.6=59.9 t，即Q1≥Q2，故本项目采用2台150 t吊车满足安全吊装要求。

3）钢丝绳的选用。砼体积23.04 m3，系数2.6，重量59.9 t，根据吊装作业要求时，吊索为两端起吊安装。每端重量59.9÷2=24.95 t，采用兜底吊装吊装夹角为30°，采用2根钢丝绳。

钢丝绳实际拉力计算公式

P=Q/ncos，

式中：P为每根钢丝绳所受的拉力；Q为起重设备的重力；n为使用钢丝绳的根数；a为钢丝绳与铅垂线的夹角。

本次吊装每根钢丝绳实际拉力

P=（24.95×9.8）÷4cos30°=71 kN，破断拉力计算公式：[S]=S0/K。

S0=[S]×K=71×6=426 kN。

查钢丝绳性能参数见表2，故使用6×19+1－Ф34钢丝绳，最小抗拔拉力为679×0.75=509.25 kN满足安全吊装要求。

3 安全措施

1）桥面设施拆除的作业安全。先行封闭桥下交通，设置临时封闭标识，禁止车辆及行人通过桥底，由专业技术工人拆除桥面管线等障碍物。

2）进场施工前进行安全技术培训及交底，交代工程安全隐患、施工注意安全措施、预防措施和施工重难点等；派专职安全员现场监督，时刻保持警惕。

3）构件的吊装设立指挥小组，建立项目岗位责任制，明确责权。

4）在拆除施工过程中固定指挥人员，操作人员。指挥者应随时观测老桥在拆除中的变化，指挥及时正确果断，统一信号。

4 结论

本项目通过详细的施工方案和专家论证评审，在工期内圆满安全高效地完成了拆除任务，获得了参建单位及社会的一致好评，既保证了施工安全，又保证了桥下快速路不间断交通行驶的安全。

相比常规方法缩短工期共计1.5个月，减少项目各项管理成本约50万元，此技术的成功应用，不仅降低了施工作业安全风险，更减小了对上跨既有线路影响程度并缩短了工期，效果非常明显。该技术在为繁忙的城市快速路改造中上跨桥梁的拆除、及线路重叠改建工程局部切割部分构件的保护性拆除工程，提供了非常宝贵的经验。

参考文献：

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[2] 蔡俊华.市政桥梁快速拆除施工方法研究——以中山市桂南立交桥为例[J].工程技术研究，2022（13）：215-218.

[3] 姜跃晟.狭小空间深基坑混凝土支撑拆除施工技术[J].山西建筑，2021（11）：100-102.

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