公路空心板桥梁拆除施工技术方案探讨

雷姝丽

中铁二十二局集团第三工程有限公司（361000）

公路空心板桥梁拆除施工技术方案探讨

雷姝丽

中铁二十二局集团第三工程有限公司（361000）

宁波穿山港铁路工程中宅车站白中线高架桥原设计为10孔跨度20 m空心板梁，因新建铁路进港与高架桥线位冲突需拆除原高架桥，通过对原桥梁结构进行了深入调查、研究，并对拆除的施工过程中各工序进行详细规划和计算，确定了详实的拆除方案，经专家论证后认为合理、具可操作性。文章通过方案探讨以供今后类似工程借鉴和参考。

空心板桥梁；拆除；施工方案

因宁波至舟山港中宅片区铁路进港占用了已建公路白中线位置，需拆除原高架桥，桥梁线位整体南移而新建桥梁。文章从桥梁拆除方案的细节出发进行探讨，确保拆除施工过程中方案安全可靠。

1 工程概况

1.1 周边环境概况

宁波至舟山港穿山港区中宅煤炭码头工程进港公路高架桥位于陆地上，地势平坦，交通便利，北侧为宁波港已建厂区，南侧距1#桥墩80 m左右有35 kV降压站，0#桥台处地面下埋设有一处通往厂区的10 kV高压电缆，第4孔地面以下埋设有通往一期的电缆等，顺桥右侧有光缆、电缆、电讯光缆通过。

1.2 桥梁概况

桥长 206.06 m，桥宽 11 m（直线段）～11.7 m（曲线段），桥跨:（3×20+3×20+4×20）m 预应力混凝土空心板，先简支后桥面连续结构。单跨横向10片，共100片，梁高90 cm。桥面为19 cm厚沥青混凝土。桥梁下部结构:盖梁、柱式埋置桥台和桩柱式桥墩。

1.3 拆除范围

原桥地面以上部分全部拆除。

2 拆除原则及顺序

2.1 拆除原则

安全第一、施工有序、平衡对称、化整为零。根据桥梁建造的顺序进行逆序拆除是基本原则，有利于从总体上确保安全。

2.2 拆除顺序

本桥设计为10孔跨度20 m空心板梁桥，根据现场地形、环境确定，从小里程方向第1孔开始，逐孔拆除、吊装外运。

同一孔跨的拆除顺序为:照明、交通标志、护栏、伸缩缝、桥面铺装及附属设施宜先行拆除。然后再拆除空心板梁、支座、盖梁、立柱及基础。

同一孔跨10片空心板梁按照桥梁左右两侧对称进行拆除的原则，先两边，后中间。

3 总体拆除方案

3.1 详细拆除顺序

首先将车辆疏导至临时便道双向通行后整体封闭拆除旧桥。具体顺序:桥梁附属（路灯、防撞栏、电力、通信等管线）→第一跨（桥面混凝土铺装层—铰缝—空心板吊移）→第二跨 （桥面混凝土铺装层—铰缝—空心板吊移）→墩（台）盖梁→立柱→拆除物清理。

3.2 空心板临时堆放场地建设

空心板临时堆放场地选用桥位旁闲置空地，对场地平整、碾压，达到吊车站位条件。

3.3 梁片吊点及起吊设备相关参数确定3.3.1起吊重量的确定

本桥20 m跨度空心板梁重量:直线段中板24.6 t，直线段边板 30 t，曲线段异形中板24.6 t，曲线段异形边板33.6 t。依据最大梁片重33.6 t进行吊车的选型。

3.3.2 吊车起吊幅度的计算

吊车应站在未拆除的桥面上进行起吊，梁片跨度L=20 m，吊车站在未拆除梁端，距梁端2 m，则起吊幅度为:L/2+2=12 m。

3.3.3 吊车型号的选择

根据起吊的幅度12 m和最大吊重33.6 t，初步选择三一牌100 t吊车进行起吊。查得100 t吊车相关参数为:

三一牌100 t吊车外形尺寸:吊车全长15.396 m，吊车支腿全伸开宽度7.6 m。

当起吊幅度12 m、吊车大臂长度26.1 m时可吊重34.5 t，满足最大梁重33.6 t的要求。

3.3.4 钢丝绳的选型

初步设想选用钢丝绳:6×19S+1WR。

空心板梁起吊时，吊装钢丝绳长度根据吊点位置、吊装角度保证60°时计算绳长为11.7 m，钢丝绳单根承重==9.7 t=97 kN。

查表取钢丝绳安全系数n=6

钢丝破断拉力 Np’=97×6=582 kN

根据公式:钢丝破断拉力Np’=钢丝破断拉力总和（Np）×0.85 得:

Np’=Np’/0.85=685 kN

查钢丝绳（6×19+1）力学性能表，根据计算选用φ37（6×19+1）钢丝绳（抗拉强度 1 850 MPa）。

钢丝绳编结时长度不应小于钢丝绳直径的20倍，即680 mm。当钢丝绳出现磨损断丝时应该进行更换。钢丝绳工作时吊索的水平夹角宜控制在45°～60°之间，不得小于 30°。3.3.5吊点位置的确定

1）空心板起吊位置计算

即吊点位置在离构件一端处0.207l，则x=0.207l=0.207×20=4.14 m。

计算结果确定空心板最合理的吊点位置为空心板吊点距端头4.14 m处。

2）吊点的设置

①吊具的加工制作

为了考虑起吊方便，拟制作专用吊具，采用30 mm厚钢板及φ50 mm圆钢加工而成，钢板上开φ50 mm圆孔。钢板上开200×50 mm槽与圆钢满焊连接，圆钢上设计双螺母丝扣连接。螺栓上垫20 mm厚20×20 cm钢板。如图1所示。

②空心板梁上吊孔的设置

在空心板梁体顶板上吊点位置采用取芯机钻80 mm圆孔用于空心板梁吊装，如图2所示。

4 拆除方法及工艺

4.1 第1跨桥桥面附属结构物拆除

混凝土防撞栏拆除用挖掘机配合风镐凿除、破碎；防撞栏上的钢护栏采用气割法分段切割开吊除；盖板直接由人工撬起，一并装车运走。伸缩缝拆除先用风镐凿开桥面混凝土，其中与桥台及梁板钢筋连接部分用气割割断。

图1 吊具大样图

图2 梁板上吊点位置图

4.2 第一跨桥面铺装拆除

第一跨混凝土桥面铺装层拆除由空心板两端向中部进行。首先，准确测定拆桥边线及1#墩盖梁边线范围，并用红油漆标示出来。桥面铺装层总厚度为19 cm,桥面铺装拆除边界采用混凝土切割机切断。桥面混凝土与梁板之间有一层钢筋网片粘结，拆除时用挖掘机配炮头和手持凿岩机等工具凿除。

4.3 第1跨铰缝切割、空心板分离

原桥为板式梁体，空心板块之间有铰缝，并用钢筋相连接。选择具有相应拆除资质和施工经验的施工队进行铰缝切割和梁板的吊移施工，铰缝切割前把梁板顶面清理干净，使用大型混凝土切割机沿着两片空心板中间进行切割分离，切割顺序从右幅1～2#空心板间的铰缝开始，直至9～10#空心板间的铰缝。由于空心板高度为0.9 m，必须在切割机纵向距离走向标示切割线，纵向切割距离确定为0.88 m，防止切伤盖梁影响整体下构受力。

4.4 第1跨空心板吊移

吊移时需尽可能将空心板实体的损伤降到最低。首先使用潜孔钻机在1#与2#空心板的铰缝间，对应的吊点位置钻出钢丝绳孔眼。

拆除第一跨1#空心板时，使用一台100 t吊机就位在第二跨既有桥上，起吊钢丝绳绑扎到位，钢丝绳与混凝土接触面之间垫放橡胶垫，防止钢丝绳受损断裂。运梁拖车就位在第三跨未拆除的桥面上。吊车缓慢收紧主卷扬机钢丝绳，使起吊钢丝绳受力，以防止梁体失稳倾覆。吊车缓慢平衡地将空心板吊至运梁拖车上，运至临时梁场存放点，安全存放。

1#空心板吊移完毕，紧接着对2～10#空心板进行吊移，吊移方法遵循1#空心板吊移上述方法拆除，第2跨～第10跨依次遵照此方法拆除。

4.5 桥梁下部结构拆除

采用一台挖掘机配合炮头机拆除、破碎桥梁下部构造，破除由上至下，破碎后使用自卸车运至指定地点处理。下构拆除主要部位有0#台～10#台对应的盖梁、立柱和桩基拆除部分，桩基破除至桩头以下2 m处。

5 结语

文章通过对宁波穿山港铁路工程公路高架桥拆除20 m跨度空心板梁拆除方案的探讨，建议类似桥梁拆除施工时必须了解清楚原桥梁的设计结构，通过计算确定主要参数和科学的拆除顺序，严禁盲目主义和经验主义。

[1]卜一德.起重吊装计算及安全技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.