大角度空心板拆除

刘晓光

中铁十四局集团中原区域总部 河南郑州 450000

摘 要 为了杜绝重大、特大安全事故和伤亡事故的发生，避免和减少一般安全事故和轻伤事故的发生，结合本项目特点及桥位地形特点特制定本拆除方案。拆桥总体原则为：安全第一、施工有序、平衡对称、化整为零。架桥机拆除梁板，人工配合吊车拆除盖梁。

关键词 空心板拆除 45度角 架桥机 破碎剂

1^ 引言

刘窑沟大桥原桥中心桩号为K1166+643，上部结构为7×30m跨径预应力钢筋混凝土空心板桥，下部结构为柱式墩、肋板台、扩大基础，桥梁全长216m，桥梁宽度为2×12.5m，斜交交角45度。建成于2007年，设计荷载为汽-超20级，挂-120。因老桥上部结构空心板及下部结构墩柱盖梁承载力不满足现有规范要求，对原桥空心板、桥墩盖梁及0号、7号桥台进行拆除，桥梁改建需要将原桥双幅改建为整幅桥，作为新的右幅。原有高速刘窑沟大桥检测报告评定总体技术状况为三类，依据2014年该桥进行大修时的外观检测资料，该检测报告中指出30m跨径空心板结构受力不合理，空心板腹板宽度、高度等尺寸均较小，空心板整体刚度不足；中分带封闭后，该桥上部空心板抗剪承载能力不足，且下部墩台盖梁边柱处抗弯、抗剪承载能力不足，采用原桥空心板更换为预应力混凝土箱梁，下部桩柱利用、盖梁拆除重做。

2 工程概况

老桥上部为梁高1.3m的简支预应力钢筋混凝土空心板，支座组合高度为15cm。更换为梁高1.6m的预制预应力钢筋混凝土小箱梁，支座组合高度为25cm。拆除原有盖梁后需凿除既有墩台立柱至设计高程后再新建盖梁，凿除立柱时需保留原主筋（含深入盖梁部分），并对立柱进行植筋。

拆除梁板中，桥下搭建安全支架，设置防掉落网和隔离网，确保拆桥工作中的安全。上部主要采用绳锯切割的方法，辅助风镐来凿除，以便于环保。30米空心板梁利用大型切割机切断开铰缝，单块梁板吊装拆分。钢筋混凝土盖梁可采用绳锯切割机切割成10T左右小块，分别吊拆分离。原右桥梁桩顶混凝土要破除到新桥桩柱顶设计标高的最低点以下0.5米，为不影响以后道路的扩建翻新。

3 拆除施工方案及技术措施

根据现场实际情况，空心板梁拆除采用人工配合机械的方法施工，经过分析老桥结构后，按拆除顺序如下方案：拆除前分析桥梁的结构特点，确定按桥梁施工的顺序为，先安装的后拆除，后安装的先拆除。

3.1、桥面附属结构物拆除

拆除方案：因为附属设施重量较轻，并且拆除附属时，桥梁整体刚度没有减小，此时桥梁结构还是安全的。混凝土防撞栏采用绳锯切割拆除，水钻钻吊装孔，随车吊装车拉走。伸缩缝拆除先用小破锤凿开桥面混凝土，桥台与梁板钢筋的部位用气割割断。

3.2、右幅铰缝切割、空心板分离

（1）切割时间：5天时间；

（2）作业内容：铰缝切割；梁板撑缝。

（3）施工设备；混凝土切割机；千斤顶2台。

（4）拆除方案：旧桥为板式梁体，空心板块之间有铰缝，有钢筋相连接。铰缝切割时把梁板顶面清理干净，使用大型砼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7#-8#空心板间的铰缝。空心板高度为1.3m，须在切割机纵向距离走向标示切割线，纵向切割距离1.5m，防止伤到盖梁，影响整体下部的受力。切割完成后采用千金顶撑大铰缝，方便钢丝绳传入。

（5）安全措施

①桥下设立安全警戒区，除了负责施工作业的人员其他的人员不准进入；

②切割机用电由专业电工来负责，现场做好防火措施，且准备好满足施工中紧急灭火要求数量的灭火器。

3.3、右幅第7跨空心板吊移

（1）施工时间：2天时间；

（2）施工内容：空心板吊移；

（3）施工设备：120T架桥机、运梁拖车；

（4）拆除方案：采用钢丝绳将梁体整体包兜起吊。提梁前首先安排专职人员检查梁 上下左右及支座位置，确保其上下左右与相邻结构物完全断开，保证一次性提梁成功。

拆除第7跨1号空心板时，在7号桥台附近组装一台180T架桥机使前支腿就位在7#桥台上、中支腿及后支腿就位在第6跨桥面上，起吊钢丝绳绑扎到正确位置，钢丝绳与混凝土接触面之间垫放钢板，钢板上贴胶皮垫，防止钢丝绳受损后发生安全事故。运梁车到达指定位后，在右幅第6跨没有拆除的桥面上。慢慢的收紧架桥机的主卷扬机钢丝绳，使起吊钢丝绳受力，以了防止梁体失稳倾覆。慢慢平稳地把空心板吊到运梁车上，运输到临时存梁地点。1#空心板吊除移完毕后，紧接着对2#-8#空心板进行吊移，吊拆方法按照1#空心板吊拆上述方法。拆除示意图如下：

3.4、盖梁拆除平台搭设

（1）标高确定：根据图纸标高计算出墩柱切割位置，满足切割及后续盖梁施工。

（2）平台搭设：采用抱箍法搭设支撑平台，首先安装下层抱箍，抱箍采用双抱箍模式，下层抱箍耳长45cm，下层抱箍上安装砂箱，沙箱高30cm、宽20cm，在砂箱上安装上层抱箍耳长45cm，上层抱箍上安装三拼I40a工字钢，三拼工字钢下安装防坠网，I40a工字钢上方安放置I14工字钢，长度为6m，间距0.5m，I40a工字钢与I14工字钢上下连接之间固定牢靠。盖梁范围下部（I14工字钢上方）布置20*15方木，间距15CM,安置高度为0.2m，I14工字钢与方木之间连接固定牢靠。在切割位置两侧用方木塞实。在盖梁悬挑位置放置方木进行支撑。（如下图）

老桥盖梁拆除抱箍法立面图

老桥盖梁拆除抱箍、砂箱、工字钢布置图

老桥盖梁拆除抱箍法平面图

新建盖梁抱箍法立面图

3.5、盖梁切割拆除、吊装

（1）切割时先将盖梁两端悬梁切割吊装，为图示①②，重量约为10吨，用100吨吊车吊装，用钢丝绳套住钢栓吊除，为防止钢丝绳滑脱，在盖梁两侧水平位置一边钻出2个，直径8CM，深55CM的孔并穿入钢栓。用4根同长度的钢丝绳吊装，吊车先挂好钢丝绳预吊，待吊车承重后再将盖梁悬挑部分切断。

（
2）盖梁剩余部分分段切割，剩余盖梁长度13.5米平均分成4段，每2米一段（如图③④⑤⑥），重量约为15吨，用100吨吊车吊装。在盖梁两侧水平位置一边钻出2个，直径8CM，深55CM的孔并穿入钢栓。用4根同长度的钢丝绳吊装，吊车先挂好钢丝绳预吊，待吊车承重后再将盖梁部分切断。

（3）老桥盖梁拆除兜底钢丝绳验算

依据《重要用途钢丝绳》（GB 8918-2006）选择6×37S+FC类纤维芯直径40mm钢丝绳，钢丝极限强度值1960MPa，钢丝绳参考重量594kg/100m，使用安全系数取10。T梁最大重量为30t，吊装时采用钢丝绳兜底吊装，吊运过程中每根钢丝绳单独受力，钢丝绳与箱梁顶面夹角为60°。钢丝绳绳头采用插编法制成索扣，插编长度为10倍钢丝绳直径，单侧钢丝绳长7.9m。计算荷载时考虑动载系数，取1.2。钢丝绳最小破断拉力查表：1030KN

单根钢丝绳受力为：30*9.8*1.2/4Sin60°=101.9KN

钢丝绳最小破断拉力大于单根钢丝绳受力的10倍，安全可靠，满足要求。

（4）地基承载力计算

250t汽车吊单台自重40t，吊装时每个支腿下垫80cm×15cm×22cm枕木两根，枕木下垫1.5m×1.5m厚3cm的钢板。最不利工况下受力简图如图所示（图中标注尺寸单位为m）：

汽车吊自重（包含配重）P1=40×10=400KN

吊装的重量P2=30×10=300KN

吊装重物对汽车吊重心产生的力矩:MX=P2×L1=300×8=2400KN•m

3号支腿处的支反力：

3、4号支腿支反力相同，则地基的最大承载力：

吊运作业开展前必须平整场地，并检测地基承载力，若地基承载力小于200kPa，则对场地进行机械碾压等方式进行处理，确保承载力符合要求，保证吊运作业安全。

（4）墩柱凿除

盖梁拆除完毕后即转入墩柱的拆除。凿除老桥墩盖梁时保留锚固在桥墩盖梁的桥墩钢筋，以便新建盖梁时桥墩的锚固钢筋长度满足45d要求，遂采用人工凿除。

切割吊装示意图

4 结束语

30米45度空心板拆除是一个复杂的工程，角度越大风险越高。因此，在桥梁拆除施工时，应根据施工现场的实际情况，采用相应的桥梁施工的施工工艺，保证桥梁施工的安全性及经济性。

参考文献

[1] .蒋洪涛 . 混凝土箱梁桥拆除施工技术研究 [D]. 重庆 ：重庆交通大学， 2011.

[2] 许克宾主编.桥梁施工.北京：中国建筑工业出版社，2005

[3] 中华人民共和国交通部标准. 公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000).

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