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1、 闹市区旧桥拆除施工技术 摘要：随着城市化的快速发展，闹市区旧桥拆除工程不可避免。车流量的急剧增加给施工增加了巨大的困难，且存在极大的施工安全问题、较高的环境保护要求。文章就闹市旧桥拆除技术方面举例进行分析研究，供业内人士参考借鉴。关键词：旧桥拆除；设备选型；切割1工程概况03省道东复线下匝道共计6跨，包含旧桥上部（38+50+35）m变截面连续箱梁、(35+35+35)m等截面连续箱梁，桥墩、桥台，承台，伸缩缝、护栏、桥面铺装等附属构造的拆除工程。03省道东复线下匝道预应力混凝土连续箱梁采用斜腹板单箱单室箱梁，梁顶宽8.2米（不含防撞墙后浇段20.15m）；变高度箱梁跨中梁高2.0m，50m
2、跨桥墩处梁高2.8m，按照二次抛物线变化；等高度箱梁梁高2.0m。跨中处顶板厚22cm，底板厚22cm，腹板厚45cm，底板至横梁处厚度为40cm，腹板至横梁处厚度为75cm。中横梁厚为2m，边墩横梁厚为1.0m。下匝道为单向预应力体系，钢绞线采用17标准型-15.20-1860-（GB/T5224-2003），预应力波纹管为预埋塑料波纹管。纵向预应力采用9sl5.2和15sl5.2。主线下匝道连续梁桥墩为外斜独柱式桥墩，墩柱上宽3.08m，下宽2m，墩身宽为1.5m，桥墩侧面直线接圆弧线。下匝道桥梁基础为承台+桩基形式，桩基为D100cm钢筋混凝土钻孔灌注桩。桥墩承台为4.54.5m矩形结构
3、。桥台承台为8.23m矩形结构，承台厚度为1.5m，桩长56?62m。2本工程重点、难点分析及对策居民房屋比较近，拆除施工中，对减小噪音、减小扬尘的控制难度比较大。2.匝道桥位于平交口附近，南北向03省道、东西向的G104国道和彩虹高架交通流量大，除了保证桥下安全畅通、保证拆除过程的安全，还要保证原彩虹主线桥的结构安全和汽车通行安全；3.桥位处周边管线错综复杂，有污水、给水、电力、弱电、国防光缆、军用光缆等，管线方向不同，敷设方式不同，有地下敷设，有架空；施工技术不同，有拖拉管、明挖埋设。且埋深不一。针对本工程施工环境要求高、安全要求高，采用金刚石无损性静力切割技术进行拆除施工，解决上述所有问
4、题。3拆除设备选型及准备工作下匝道北侧距离周围居民楼很近，最近处与房子距离约50m，因此首选具有噪音小、灰尘少、安全度高、施工快速等显著特点的设备，综合考虑施工安全、环境保护、车辆安全等因素后，选用瑞士喜利得HiltiD-LP32/DS-TS32液压墙锯系统和D-LP32/DS-WSS30钻石链锯系统。1.液压墙锯系统该设备可准确切出所需尺寸，且混凝土内的钢筋不用另行处理。该设备最大切割厚度可达730mm的钢筋混凝土结构。施工切口平顺、齐整，施工作业过程噪声低、无振动、无粉尘废气污染，只是存在切割后余留的泥浆。是本工程翼缘板切割施工的主设备。2.钻石链锯系统该设备施工快捷、无振动、切割口平顺等
5、。单刀切割截面可达46。主要应用于对较厚混凝土的各种切割，切割密排钢筋混凝土、厚砖墙等。是本工程箱体和墩柱切割施工的主设备。4桥梁拆除技术4.1翼缘板及防撞护栏拆除技术翼缘板及防撞护栏采用切半留半的工法拆除。考虑到周围施工环境及拆卸吊装重量的限制，桥梁分段分块切割，吊车分段吊装拆卸，该工法是切割时并不马上把梁或板切断，切一半，另一半在吊车吊紧后进行切断，确保切割的安全性，同时也节省部分的吊装台班费。4.1.1拆除块段划分及拆除顺序混凝土护栏和翼缘板采用纵桥向分段分块切割拆除，横桥向切割混凝土护栏及1.8m长挑臂，切割后剩余箱体宽4.9m。纵桥向切割块段根据吊车工作半径、施工环境和混凝土块重量进
6、行划分。护栏和挑臂每块5m，最大分块重量为12.7t。护栏和挑臂拆除时按照从高到低、一左一右对称的顺序拆除。4.1.2翼缘板及防撞护栏拆除施工1.在桥面上进行翼板切割拆除放线，包括切割横线和切割纵线，翼缘板上画出带有颜色的标记线，以方便切割施工。钻取起吊孔，纵桥向钻孔位置距切割边缘不得小于50cm，每段翼缘板顺桥向按照对称钻2个起吊孔，钻孔直径均为10cm。考虑到吊装的安全系数、吊装混凝土块之间的摩擦及摆动，吊装吊距因素影响，使用50吨吊车吊装。2.当碟式切割机无法切透翼板的端部位置时，使用绳式切割机切割，先将翼板的横向切断，切半留半的工法切割翼板的纵向，翼板中间段预留2米暂不切割，暂时承担翼
7、板的自重和负弯。3.翼板的横向切割后，50吨吊车支在匝道桥面上，钢丝绳将翼板固定，使用绳式切割机将翼板预留的2米切断，吊装到板车运走。吊装第一块先试吊，保证吊装安全。由于切割后混凝土块之间的摩擦，斜刀切割，保证起吊时不会出现卡涩问题。先切割横桥向，再纵桥向切割。起吊钢丝绳采用619-34mm的钢丝绳，最小破断拉力为606kN，即60.6t，安全系数完全满足吊装要求。采用50t吊车进行拆除作业时，吊车停放在匝道桥上，吊车吊臂不得碰撞主桥桥结构和引桥梁体。根据吊车性能参数表，工作半径取8米，臂长取18m，起吊重量为14t，大于切割翼缘板的重量，满足吊装要求。4.2预应力混凝土连续箱梁拆除技术4.2
8、.1预应力混凝土连续箱梁拆除方案匝道箱梁拆除采用吊车配合支架、切割机进行拆除。切割成若干小节段，单台260t汽车吊进行吊装施工，梁底采用单排钢管排架支撑，防止部分小节段拆除后，由于悬臂过长导致梁体失稳，同样在墩顶留有一节段梁体，并采用落地支架支撑，待墩柱两侧跨中节段拆除后，再拆除墩顶梁段，采用单台260t汽车吊进行拆除施工。4.2.2等高箱梁分块箱梁拆除采用分段切割化施工，混凝土护栏和翼缘板切割拆除后，剩余4.9m宽箱体的切割，采用260t汽车吊进行吊装。箱梁按照分段切割，在墩柱中心线两侧计算位置处切割，跨中整个梁段再分切割为若干节段后吊装。墩顶箱梁段作为一个拆除节段，每个节段重量控制不超过6
9、2t。根据吊车性能参数表，工作半径9米，臂长取18m，支腿9.7m，平衡重85t情况下，起吊重量为103t（包括吊钩、钢丝绳的重量），大于切割箱梁的最大重量，满足吊装要求。4.3.3变高箱梁分块混凝土护栏和翼缘板切割拆除并吊装后，剩余的4.9m宽箱体，分段切割，采用260t汽车吊进行吊装。墩柱中心线两侧计算位置处切割，跨中整个梁段再分切割为若干节段后吊装，墩顶梁段作为一个拆除节段，每个节段重量控制不超过82t。墩顶节段为最大节段，重量为81.6t，最长节段5.95m，为中间节段。根据吊车性能参数表，工作半径取9米，臂长取18m，支腿9.7m，平衡重85t情况下，起吊重量为103t（包括吊钩、钢
10、丝绳的重量），大于切割箱梁的最大重量，满足吊装要求。4.3.4钢管支架施工钢管支架构造1.钢管支架从下到上由法兰盘底座、钢管立柱、平联、剪刀撑、法兰盘及分配梁组成。钢管立柱采用630X10mm钢管，立柱间采用325X8mm的钢管连接，剪刀撑采用16a槽钢；纵向主梁为三只45a工字钢，横向分配梁采用双肢50a工字钢。在箱梁底板处，木楔将梁底与分配梁塞紧，最后同步顶升千斤顶顶升箱梁，楔块将梁底与分配梁中间空隙塞实，千斤顶顶升力控制在箱体重量的50%左右。2.混凝土基座内预埋20mm厚钢板法兰盘，钢管立柱底部与法兰盘焊接，并且四周用钢板连接，法兰盘预埋位置要准确。钢管立柱顶面由20mm厚钢板法兰盘，
11、钢管立柱顶面与法兰盘焊接，并且四周用钢板连接，纵向分配梁与法兰盘焊接连接。3.每组钢管柱由4根钢管组成，钢管柱中心线与箱梁切割线对齐(桥墩两侧的钢管柱除外)，拆除过程中，一个节段的箱梁自重由相邻两组钢管柱承担。由于桥墩位置出的箱梁节段长度较小，桥墩两侧的钢管柱施工时，通过移动横向分配梁的位置支撑墩顶箱梁节段。4.4下部结构拆除4.4.1墩身拆除墩身采用分段切割，分段吊装施工，在吊车吊载下进行切割施工。拆除分段重量控制在28t，高墩按照3m左右一节段，低墩按照整墩进行拆除，高墩切割前根据分节高度先拆除上部分支架，下部支架作为切割操作平台，上部节段拆除完成后，再拆除下部分支架和下部节段。墩柱直线段
12、每延米重量7.3t，墩顶2m曲线段重量为22.4t。墩柱切割划分原则：墩顶曲线段为一个节段，直线段每3m左右一个节段，墩顶剩余长度为一个节段。每个节段距顶面40cm钻取两个直径10cm吊装孔。吊装采用100t吊车。拆除前需在每个节段顶部钻两个孔，作为吊装孔以及墩柱缆绳安装孔，墩顶孔打好后，安装钢丝绳并吊装，防止切割时，墩柱倾斜。4.4.2桥台及承台拆除桥台采用破碎机、挖掘机进行桥台台身混凝土的拆除。在墩身拆除完成后，空压机及风镐将地面下承台混凝土凿除。5钢管支架受力计算5.1荷载计算1.临时支墩竖向荷载计算根据匝道拆除施工安排，箱体拆除时，采用从跨中向墩顶顺序进行拆除，拆除时，单跨所有的切割位
13、置均安装好临时支墩。由此可知，每个支墩所受的力仅为块段的自重。计算得出钢管支架承受箱梁荷载最大的位置，钢管架两侧箱梁自重分别为61.2t和91.6t。假设该支架分别承受两侧梁体节段自重的一半。为安全起见，考虑1.2的冲击系数。则钢管支架的压力荷载=（61.2+91.6）/21.2（冲击系数）+10(施工荷载)=101.7t,支墩单根钢管所受的压力荷载=101.7/3=33.9t（单墩有4根钢管，但为了安全起见，仅按3根钢管参与受力计算）。2.临时支墩水平荷载计算箱梁切割过程中或吊装后，梁体有可能发生轻微倾斜，从而产生水平推力。匝道设计最大纵坡为5%，理论下滑力占重力5%，偏安全考虑，水平推力按
14、竖向荷载的10%计，加载方向为单侧的钢管，则单侧钢管水平荷载=101.70.1/4=2.54t。3.临时支墩风荷载计算垂直于结构表面上的风荷载标准值WK，按照以下公式计算：WK：风荷载标准值z：高度Z处的风振系数，主要是考虑风作用的不规则性，按照荷载规范7.4要求取值。建筑物高度30m，风振系数近似取。S：风荷载体型系数，高宽比大于4的结构，取值为1.4Z:风压高度变化系数，离地面10m，C类地区，取值0.74W0:基本风压值,按杭州市50年一遇的基本风压取值为0.45kN/m2风荷载换算在630mm的钢管上的均布荷载=0.47*0.63=0.30kN/m；273mm的钢管上的均布荷载=0.4
15、7*0.273=0.13kN/m；在16#槽钢上的均布荷载=0.47*0.16=0.075kN/m。4.荷载组合荷载组合为：切割后梁段自重切割后梁段冲击荷载工作风速下横桥向风荷载切割后箱体不平衡水平力。5.2.钢管支架验算1.钢管支架应力验算由计算可知，在荷载组合作用下，钢管立柱最大应力54.7MPa，平联的最大应力70.7MPa，剪刀撑的最大应力46.2MPa。Q235钢强度设计值190Mpa。钢管支架各钢构件的应力值均小于强度设计值，满足要求。2.钢管支架抗倾验算。在荷载组合作用下，钢管立柱底最大支反力567kN，最小支反力111kN，四根钢管柱底均受压。单个钢管柱下设置5根环形锚固钢筋，假设钢管立柱通过预埋钢板与基础混凝土连接可靠。根据公路桥涵地基与基础设计规范（JTGD63-2007）第4.4条进行验算。基础抗倾覆稳定系数；S为截面重心至验算倾覆轴的距离，取1.45m；e0为外力作用点对基底重心轴的偏心距。2.单管稳定平联之间单管计算长度取4m。根据欧拉公式计算压杆的临界力=2EI/(l)2=3.14221089.35710（-4）/(14)2=11532kN339kN（实际压力），压杆稳定。(其中I为单根圆管抗弯刚度=(D4-d4)/64)。因此，钢管柱承载力有抗压强度控制。5.4.地基验算钢管支架反力=1017kN，基础采用0.3m厚C20
