复杂水域多跨连续箱梁拆除施工技术研究

王华峰WANG Hua-feng

（中铁十四局集团第三工程有限公司，济南 250000）

1 工程概况

国高网某改扩建工程，既有特大桥为上跨某河流而设置，主跨采用35.4m+11×50m+35.4m 预应力混凝土等高度连续箱梁，分为左右两幅，单箱单室，箱梁梁高2.8m，中间支点前后10m 范围为底板加厚段，底板由20cm 加厚到60cm，支点处的箱梁内设置横隔梁，横隔梁预留1.4×2.4m人孔。下部结构为实心双柱式墩，钢筋砼钻孔灌注双排桩基础；主桥设GPZ 盆式支座。

高速运行多年，对桥梁病害部位进行加固处理，箱梁腹板加厚、增设腹板预应力钢束，负弯矩区铺装改造，凿除墩顶负弯矩10m 范围桥面铺装，在箱梁顶纵向粘贴15cm宽、8mm 厚钢板条加固等措施。

本项目改扩建，该桥范围受某河流通航、洪水位控制，线路纵坡抬高，线路平面从该桥处与老路分离，故采取拆除桥梁。

2 施工重难点

①受场地限制，现场大型机械占地面积大，其余车辆及机械无法通行，影响工作效率。②水上支架搭设，施工作业困难，人员作业范围存在一定局限性。③主桥老桥健康技术状况判定为危桥，桥梁主梁病害严重，经过加固处理，许多病害和损伤未表露出来，无法详细掌握结构准确受力性能和细部受力状况，为确保拆除安全带来一定难度。

3 施工方案

3.1 施工工艺（图1）

图1 总体施工工艺流程图

3.2 交通布控

利用既有高速出入口进入某特大桥施工区域，利用收费站进口最外侧车道、硬隔离至匝道口进入施工现场；进 口处安排专人值守，避免社会车辆进入；出口利用最外侧车道，在出口处安装停车场式栏杆机、将施工车辆录入系统、社会车辆不允许通行。

3.3 施工便桥及拆桥平台施工

3.3.1 施工便桥

便桥设在既有桥梁下游，距翼缘板外侧8m 处，桥面宽8m；为适应钢便桥结构温度变化，以及防止行车过程中晃动过大，纵向每隔60m 设一道伸缩缝，伸缩缝处所有结构均断开。

便桥普通墩基础为单排4 根Ф630钢管桩，主横梁采用9m 双拼工字钢。纵向每隔60m 设置一组制动墩，制动墩基础为双排3 根Ф630 钢管桩，纵向设置4m 双拼工字钢，横向设置两道长9m 双拼工字钢作为伸缩端，12 片贝雷片组拼作承重主纵梁，顶面满铺800×200×20mm 混凝土板作桥面板，桥面板两端焊接护栏。（图2、图3）

图2 主便桥普通墩横断面图

图3 主便桥制动墩横断面图

3.3.2 拆桥平台

吊装平台设置在单跨50m 跨中及墩柱外侧，保证作业半径不大于22m；边墩基础为单排3 根、中间墩基础为单排4 根Ф630×8mm 钢管桩，纵向跨度12m，主横梁采用9m 双拼I45a 工字钢，10 片贝雷片组拼作承重主纵梁；顶面满铺800×200×20mm 混凝土板作桥面板。

3.4 桥面系及附属设施拆除

主桥拆除施工前应先拆除桥面的附属设施及过桥管线等，并解除主桥与引桥间的伸缩缝连接、铲除桥面铺装层。原桥面铺装层为沥青混凝土，主梁切割前先清除铺装层，减轻箱梁荷载，防止沥青混凝土掉入水中污染水源。沥青铺装层采用铣刨机直接刨除，局部粘结、剥除困难的区域采用风镐、电锤辅助凿除。铲除后的废料运输至桥下指定弃土场集中堆放。人工凿除时应注意铺装层的刨除深度，避免损伤主梁的预应力筋。

3.5 翼缘板切割

支架安装前，需要将箱梁翼缘板切割，为保证切块装车不超宽及吊装安全，将翼缘板每7m 分段进行切割，且每跨翼缘板要两边对称进行切割吊装，用平板车对切块进行外运至破碎场进行破碎拆除，所有切块破碎时应采用雾炮机喷水降尘。

翼缘板切割作业时由专业操作人员控制绳锯，对梁体进行切割。本次拆除主要采用先进的混凝土钻切设备，全液压切割机进行无损静力切割，绳锯切割具有切口平直，整齐、速度快，效率高，不会破坏原结构，噪音低、无粉尘、操作简便等特点。

3.6 支撑架搭设

3.6.1 支架布置（图4）

图4 50m 现浇梁拆除支架搭设

旧桥跨径50m 每跨布置9 排管桩，每排2 根，总计18根钢管桩，钢管桩采用630 螺旋管，搭设完成后进行箱梁切割拆除作业。

梁底支架安装流程如下：钢管桩位置定位放线→钢管桩施工→安装桩间连接系→安装桩顶横梁→安装贝雷梁→安装小分配梁→安装方木。

3.6.2 钢管桩施工

采用履带吊进行钢管桩插打，利用吊在起重机吊钩处的DZJ-90 型振动锤夹住钢管桩，先依靠钢管桩自重力插入河床中，待桩身稳定后开启振动沉桩机振冲钢管。当钢管桩15s 的振动下沉度小于5cm 或钢管桩底达到设计标高时，即可停止沉入。

钢管桩沉放应注意：振动锤中心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上；每一根桩的下沉应连续，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难。沉放过程加强观测，钢管桩偏位不得大于10cm，垂直度不得低于1%。

测量各钢管桩桩顶标高，按照图纸标高要求切割钢管，或在管桩顶部安装桩帽。

3.6.3 管桩连接系安装

钢管桩安装就位后，在钢管桩上焊接横、纵连接系。采用槽钢或工字钢焊接组成连接系，安装时应严格按照设计图纸规定的点位和焊接工艺焊接，不得虚焊点焊或调整焊接位置。

3.6.4 横梁、贝雷片安装

钢管桩插打至承载力标高后，设置封顶钢板，进行支架顶部横梁系统的安装，单组横梁由双拼H 型钢及加劲板组成。考虑吊装平移，租用平板车拉运横梁、贝雷梁至桥下，履带吊以扁担梁的形式进行抬吊、平移安装。

3.7 梁段切割吊装

35.4m+11×50m+35.4m 预应力混疑土箱形连续梁，采用钢管支撑架+静力切割吊装拆除，按照横向环向将箱梁切除。单跨首先靠近跨中位置进行切割，然后向边跨方向逐段切割吊装，首段梁体切割切口呈倒八字形，便于吊装。（图5）

图5 50m 现浇梁切割示意图

切割过程中应不断在切缝内打入钢楔，防止切缝变形卡住切割链条。现场切割施工时还应注意洒水除尘，作业人员应佩戴相应的劳保用品。切割施工要点如下：

3.7.1 固定绳锯机及导向轮

用化学锚栓固定绳锯主脚架及辅助脚架，导向轮安装一定要稳定，且轮的边缘一定要和穿绳孔的中心线对准，以确保切割面的有效切割速度，严格执行安装精度要求。

3.7.2 安装绳索

根据已确定的切割形式将金刚石绳索按一定的顺序缠绕在主动轮及辅助轮上，注意绳子的方向应和主动轮驱动的方向一致。

3.7.3 切割

启动电动马达，通过控制盘调整主动轮提升张力，保证金刚石绳适当绷紧，供应循环冷却水，再启动另一个电动马达，驱动主动轮带动金刚石绳索回转切割。切割过程中必须密切观察机座的稳定性，随时调整导向轮的偏移，以确保切割绳在同一个平面内。

3.7.4 吊装

右幅拆除机械站位桥梁左幅进行翼缘板、箱室吊装，单根钢丝绳对角穿进行挂钩，每节段采用四点法吊装，孔壁与钢丝绳相接处的位置，放置橡胶垫片，防止钢丝绳被损伤。

4 注意事项

①水上便桥、拆桥平台及拆桥支架搭设时，注意控制螺旋管的垂直度；进行焊接作业部位，必须控制焊缝饱满无焊渣；仔细检查限位装置是否齐全。②严格按照施工组织，合理配备人员、材料、机械、设备，保证正常施工的前提下使用效率最大化。③钻孔作业时应查清桥面水平及坡度情况，钻孔机根据桥面坡度及水平进行安装，才能保证梁片切割面垂直；切割孔距离不得超过5m，防止切割垂直度倾斜。④箱体切割特别是腹板切割要确认钢绞线锚头位置后进行测量切割，防止对相邻段箱梁钢绞线造成破坏，使其它桥梁造成安全威胁。⑤切割梁底应与支架密贴，减小切割过程中梁体对支架体系的冲击，确保施工安全。

5 结束语

本文结合工程实例，通过研究图纸掌握预应力筋分部位置、3D 建模切割梁段、精密计算各梁段重量，合理配备机械设备；精确控制金刚绳锯切割部位，进行现浇梁梁段分块拆除；通过计算合理布置吊点位置，确保起吊拆除过程中各部位平衡稳定。施工过程中不断创新，合理优化方案，并提出利用老桥进行箱梁拆除、利用便桥进行箱梁拆除等方法，在确保安全的前提下，缩短施工工期。