南憩亭大桥拆除施工技术

2015-08-21孙立国翟会朝

河南水利与南水北调 2015年6期

□ 孙立国 □ 翟会朝

（1中铁大桥局集团第二工程有限公司；2南水北调中线干线工程建设管理局）

1 工程概况

南憩亭大桥坐落于南通市外环北路通扬运河上，桥梁呈东西方向，桥主体长度90m,宽度48m，河床宽度58m，河床两侧环河道路12m，人行道4m。主体结构:拱型混凝土桥、T型预应力梁桥。该桥最早为拱型桥，宽度13m，主跨长度58m，端口环河路部位T型预应力梁连接，建于1977年4月。后改造加宽为T型预应力桥，三跨每跨30m共90m，宽度13m共8片T型梁，两侧慢车道为T型预应力梁桥，宽度8m，共5片T型梁。主要拆除工程量:全桥桥跨分布为:30m×3=90m。其中拱桥为16m（T型梁）+60m（拱桥）+14m（T型梁）=90m；三跨T型梁简支桥为30m（T型梁）×3跨=90m。

2 拆除顺序

钢筋混凝土梁式桥受力整体性不强，但在拆迁过程中桥梁整体和局部稳定性的维持是必须详细周密考虑的核心问题，也是本桥梁能否安全、文明、按期完成拆除任务的关键问题所在。拆除的施工顺序应遵循“先上部后下部、先陆上后水中，拆桥为建桥施工的逆顺序”和“安全第一、施工有序、化整为零”的施工原则进行，在施工中必须避免桥梁局部失稳侧翻、塌落河道内，发生安全事故。

2.1 立面拆除顺序

第一，主孔、副孔T型梁桥拆除在立面上，总体施工顺序从上到下的顺序进行。

第二，主桥桁架拱桥拆除顺序:栏杆人行道板等桥面系拆除→桥面板及覆盖层和部分实腹段填料→拆除横桥向预制板→拆除拱片部分横系梁→拆除拱片中间拱顶段→拱片两边拱脚段截断上弦杆、竖杆、斜杆分段吊运→水上承台、系梁拆除→水中灌注桩拆除。

2.2 水平拆除顺序

拆除顺序先从拱桥两端的T型梁开始，而后进行拱桥的拆除，具体拆除顺序按照数字序号，由小到大依次拆除，如图1所示。

图1 水平拆除顺序图

3 上部结构拆除

3.1 桥面系拆除

桥面系包括栏杆、人行道、沥青及混凝土桥面铺装等。人行道及栏杆拆除采用风镐结合人工拆除，先拆除栏杆，后拆除桥面钢筋混凝土，桥面卸载和拆除垃圾卸载顺序从跨中对称向桥墩处进行。在凿除T梁桥面铺装层时留几处钢筋不切断，确保在T梁解除横隔墙钢筋时不会发生倾覆，最后在吊装拆除时再进行切断。

3.2 T梁拆除

单片30mT梁约混凝土19m3，考虑不利情况部分T梁超方，按照最大体积20m3，重量按50t计算。

3.2.1 拆除方法及顺序

南憩亭大桥总共为4幅桥，从南向北依次划分为第①幅、第②幅、第③幅、第④幅。其中30mT梁:54片，16mT梁:16片。30mT梁主要拆除方法:中孔及南侧①幅桥边孔T梁采用2台220t汽车吊机在桥面抬吊，并将整片T梁放置于T梁桥或拱桥上的80t平板运输车运到桥台后破碎；其余部分边孔T梁利用桥台后220t汽车吊机和桥下城闸路、河东路路面上220t汽车吊机抬吊，利用平板车运出或直接落于城闸路、河东路上破碎。16mT梁待拱桥拆除完毕后，直接利用破碎机和长臂液压剪现场破碎清除。T梁拆除顺序如图2所示。

图2 T梁拆除顺序图

3.2.2 T梁吊装拆除工序

梁体拆除顺序:桥面附属拆除→拆除铰缝→拆除部分横隔板→预留T梁两端两道横隔板→设置好吊点处钢丝绳固定设施→起吊设备就位，并使钢丝绳初步受力→拆除剩余横隔板使之与整体发离→起吊单片梁体运至破碎场。

吊点设置，为保证在起吊过程中梁体稳定，吊点应设在支座附近，以保证起吊后与现状受力情况基本相同，并保证在起吊梁体时不发生扭转。起吊吊点采用钢丝绳捆绑固定，捆绑吊点处首先需在吊点位置T梁翼缘板根部开设钢丝绳通过孔洞，并采取措施保证不磨损钢丝绳。

T梁顶板湿接缝及横隔板顶部接缝拆除采用小型机具在桥面上操作切割破除，横隔板顶部接缝拆除采用破碎头在桥下路面或船上直接破除。

每幅T梁桥在拆除至最后两片T梁时，应将拟最后拆除的T梁两端与桥墩临时支撑稳定后，才能进行，以防止单片T梁侧向倾倒。

由于本桥主梁全部为预应力梁，故在破碎前首先应进行预应力放张，采用破碎机在梁跨中打断梁体使预应力自然放张。预应力放张前，将T梁侧翻放倒，清理周围人员设备，做好围挡等安全措施。

3.3 拱桥的拆除

3.3.1 预制板拆除

拆除时先采用人工或风稿等小型破碎机械将预制板之间的连接进行拆除，切割机对连接钢筋进行切割，然后采用浮吊或汽车吊按左右侧同时、纵向从跨中到桥墩对称的顺序拆除。

3.3.2 拱桥拆除分节

为缩短拱桥主跨拆除时间，尽量少占用通扬运河航道，确保来往船只正常通行，经过多次讨论研究，确定采用一艘150t浮吊船来拆除全拱，将拱桥按照如图位置分为15m+28m+15m三节，每片拱桥桁片按分节线切割成三节吊装，第一、第三节（包括横梁）单片重42.20t，第二节（包括横梁）单片重52t。通过采用150t浮吊逐片进行吊装拆除来实现拱桥上部结构的拆除。

3.3.3 拱桥的临时支撑

为确保浮吊船对拱桥第二节进行吊装拆除过程中，第一、三节不发生倾覆倒塌，在30mT梁拆除完毕后，在两侧盖梁上安装临时支撑。临时支撑材料选用双根H700×300×13×24的H型钢，通过抄垫支撑于两侧盖梁上,抄垫采用型钢垫块，并利用千斤顶预顶紧。

3.3.4 桁架拱肋拆除、吊装

主拱拆除:先从中间切割连接拱肋的横梁，将拱桥分离成4片单独的桁架片（桁架片的部分横联先不拆除，每节拱片留中间部位一道横联），待2H700临时支撑准备就位并抄垫住桁架片后，利用150t浮吊吊住单片桁架先中间第二节（拱顶节），拆除该桁架片与其他桁架的横向连接系，再在桁架的分节点切割分离拱桥桁架片，确认三节无连接后吊出拱顶节；两侧拱脚节第一、三节先切除部分上弦杆、竖杆、斜杆后整节吊装拆除。

拱片分节点的切段采用水上工程驳上长臂液压剪施工。拆除连接之前，必须确保主孔拱肋在离桥墩15m处用2H700临时支撑。切断点之外用150t浮吊船吊住待拆构件，以保证待拆构件在拆除过程中的稳定，防止构件掉入河中或突然失稳倾覆。

拱顶节解除与拱脚段连接后，四吊点起吊，第一、第二点分别在0.17L、0.37L（L为分离后拱肋长度）处，左右吊点对称捆绑起吊。拱脚段利用汽车吊或浮吊拆除部分杆件后，利用130t汽车吊在16m跨T梁上整体起吊剩余拱脚段，并破除临时支撑处妨碍吊装的部分。

4 下部结构拆除

待上部结构拆除完毕后，清除运河两侧承台的建筑垃圾和混凝土块，进行筑岛围堰施工，待筑岛完毕后，利用破碎机和长臂液压剪进行整体破碎，最后用挖泥船清除。

4.1 墩柱及盖梁的拆除

4.1.1 盖梁拆除

盖梁拆除旱地部分在现场直接采用长臂液压剪在原地进行破碎。河中部分把盖梁仍采用长臂液压剪进行分段破碎，并把盖梁与墩柱连接部分混凝土凿开，割断钢筋，用浮吊吊到岸边，用破碎机破碎，然后拆除桩柱部分。连系梁用同样的方法将其拆除。

4.1.2 墩柱拆除

旱地墩柱直接采用破碎机直接进行破碎。河中部分先用钢丝绳捆绑住墩帽，浮吊让钢丝绳先受力，再用风镐将系梁上口墩柱的四周混凝土凿除，以至钢筋外露，将钢筋割断，然后用浮吊斜拉墩帽，使其折断，吊至岸边进行破碎，同理拆除系梁。破碎后统一清理集中运出。

4.2 拱桥承台拆除

由于拱桥承台部分位于运河中，且在常水位以下，承台破除时必须在承台外侧设置挡水的土围堰，围堰内排水清理将承台上露出方可拆除，采用液压破碎机、挖掘机、辅以人工配合拆除。

4.3 水中系梁及灌注桩拆除

由于低潮位时水中系梁整体露出水面，系梁在低潮位时切割整体吊上岸破碎。

水中灌注桩基础采用钢护筒围堰法凿除施工。根据设计和通航要求，桩基础需割除至现有河床底以下1.20m深位置，以确保不影响河道通航。先将6m长直径为2.50m的钢护筒将桩基罩住，然后将护筒压入淤泥深度≥1.50m，接着用排污泵抽出护筒内河水，然后用风镐自上而下破除老桥桩基。在破除时随时清理破除的废渣，切割桩基内的钢筋，并随即运至岸上，直至将所有老桥的桩基础清理至设计标高以下，最后将所有的拆除物进行清理，并运至岸上。