变截面箱梁桥悬臂切割法拆除施工工艺研究
摘要：悬臂切割法拆除变截面箱梁桥由于不影响航道通航，在航道桥梁拆除中有广泛应用。本文以无锡红星桥为例介绍了变截面桥梁拆除施工关键技术和施工工艺，对类似桥梁的拆除具有一定的指导意义。
关键词：变截面箱梁桥 拆除 悬臂切割法
近年来我国部分桥梁已不能适应目前的道路交通发展和航道通航能力的要求，大量桥梁面临拆除重建的现实。变截面箱梁桥的拆除，常用的方法借鉴造
桥的施工工艺，采用逆向工序法进行拆除，将变截面箱梁结构按照悬臂施工时划分的节段逐段逆序切割，有粘结体内束随着梁体的切割而逐段释放，同时辅助适当挂
篮形式将切割完毕的梁段吊装，用船舶卸载运输。此种方法适合于通航条件下桥梁的拆除，混凝土梁段在切割作业时，河中船舶可照常通行，可搭设防护网来减少废
弃物的坠落，仅会有少量冷却水夹杂少量泥浆坠落河中。
本文以无锡红星桥为例，介绍了变截面箱梁桥拆除的关键技术和施工工艺，对些类桥梁的拆除具有一定的指导意义
1工程概况
无锡红星桥为主跨94.4m的斜腿固端梁桥，桥台为支承在桩和地基上的框架结构，台后接有抗推构造，主桥上部采用双幅单箱双室箱梁结构，桥面
总宽为20.62m，两幅箱梁之间采用宽50cm的纵向后浇混凝土连接，上部结构采用挂篮悬臂浇筑施工而成，引桥为钢筋混凝土简支T梁。
2拆除施工关键技术
（1）合拢段拆除
红星桥河中主跨在建桥时采用挂篮悬臂法现浇节段施工，在跨中合拢前曾在跨中施加了3000kN的推力，企图将两悬臂撑开，以对桥台桩基受力有力。在成桥后多年的运营过程中，跨中挠度是持续增加的，其最终的趋势必然是跨中合拢段压力增大。
对于跨中合拢段的拆除，如果跨中推力突然被解除，其冲击作用必定会对悬臂主梁造成危害，跨中突然的挠度过大很可能会突然下沉而导致坍塌。且这
股推力储存在梁体内，还会增加砼切割的阻力，会使钻石切割线拉不动而无法切割，因而成为红星桥拆除施工过程中的关键性难点。为了保证跨中合拢段的安全拆
除，使拱形固端连续梁体系向双悬臂梁体系结构体系平稳转换，采用千斤顶来平衡跨中推力。在箱梁横断面的三道腹板上，利用混凝土碟片式切割机切割出千斤顶的
位置，安装好3台千斤顶，其位置位于横断面重心偏上方，千斤顶引程设置在中间位置，千斤顶前后用水泥砂浆和铁板垫平后在千斤顶上施加3000kN的总推
力；逐步割断下缘预应力束，其合拢束的预应力因此得到同步释放，千斤顶分4次回油，在此转换过程中，随时检查桥面的开裂情况和已有裂缝的发展情况，并测量
跨中下挠度，如果情况正常，千斤顶回油结束，合拢段混凝土内已无内力。
（2）边跨拆除
原桥在建桥施工过程中，边跨采用满堂支架的施工方法，且满堂支架一直保存到主跨悬浇到第10#节段后才全部拆除。边跨预应力束全部设在截面上
缘，下缘仅设置普通钢筋网,随着主跨节段的逐段切割，0号块截面负弯矩逐渐减小，而边跨跨中正弯矩逐渐增大。当0号块的截面负弯矩减小到一定程度后，要防
止边跨跨中发生正弯矩破坏。因此应在边跨跨中设置顶撑后，才能对主桥悬臂段进行拆除。
就红星桥的分析认为，建桥施工时边跨堆在满堂支架上的混凝土相当于散体的重量，而到拆桥时已成为钢筋预应力混凝土结构物，具有承受荷载的能力，经过计算分析，认为无需设置满堂支架。因此，只需在边跨跨中设置顶撑即可满足施工需求。
在边跨跨中中心线上箱梁横断面的每块腹板下，顶撑一根直径50cm壁厚10mm的无缝钢管，设计顶撑净高为5m，设置在基础梁上面，顶撑的两
端用厚12mm的钢板封顶，封顶板周围设加强筋，封顶板与桥边跨底面用铁楔块塞紧（如图4-14所示），用以维持其稳定性。每幅设置3根顶撑，全桥共设置
边跨顶撑12根。
3施工工艺
经过对施工方案的研究，确定桥梁拆除施工工艺如下：
（1）封闭交通与航道管制
根据现场实际情况，桥梁拆除期间，进行交通全封闭施工，在保证施工机械能在桥头安全运行的情况下，扩大桥头封闭范围，设隔离围墙，封闭施工现场，并安排专人值守，除拆除施工作业车辆及机械进出外，其他车辆、行人严禁进入。
按照海事部门要求，及时申请办理水上施工作业许可证，严格按安全操作规程进行操作，工作平台在通航位置做好防物体坠落措施，设置可靠的安全网
围护，以防物体坠落时影响通航安全，对施工所在航道距离施工区上下游500m左右设置警示牌，夜间在通航口设置足够数量的警示灯，及早通知过往船只，确保
过往船只的通过安全。
海事部门在拆除过程中对桥梁附近水域进行全过程巡视监督，并在临时航道管制时进行维护。
（2）桥面系附属工程拆除
用人工与机械将包括伸缩缝拆除、护栏拆除、人行道拆除以及桥面铺装拆除等；伸缩缝拆除，用风镐在逐个伸缩缝两侧进行破除，原浇灌砼凿除后，将
钢筋割断，然后取出。桥面铺装拆除时用风镐逐个进行破除，并将破除后的混凝土和钢筋运到指定建筑垃圾地点进行处理。在拆除栏杆或人行道板时，在系梁外侧采
用钢管搭设防护支架，然后悬挂安全网，以防止防撞护栏破除过程中混凝土块滚落到河中或砸到过往船只，最后用风镐将防撞护栏混凝土破除，混凝土中的钢筋，采
用氧气乙炔气割枪进行切割，并及时将破除后的混凝土碎块和割断的废弃钢筋运走。
（3）悬臂翼板拆除
对河中主跨桥面进行放样，在每个切割节段顶底板相应位置打孔，以便于吊装；将悬臂翼板用碟片切割机加吊机拆除，用碟片切割机将悬臂翼板切割，悬臂翼板切割断后，立即用吊机将悬臂翼板吊离现场，用小型汽车运出粉碎。
（4）主桥合龙段拆除
用破碎机凿除主跨合拢段中间部分顶、底板混凝土，以便于预应力束的割除；切割合拢段底板预应力钢束及底板刚性骨架钢管；挂篮上架，并将两侧挂
篮移动至指定位置，搭设悬臂吊梁，如果桥面纵向有斜度，应采取措施防止悬臂吊梁下滑；由下向上拆除合同段内部的劲性骨架，使千斤顶顶推力和预应力索构成水
平力的平衡；切割合拢段顶板预应力钢束，千斤顶分多次逐步回油，最终解除合拢段，完成结构体系的转换。用链式切割机切割合龙段混凝土，由驳航运出。
（5）节段拆除施工
按照施工方案中对主梁划分的节段的逆序进行逐段拆除施工，每块拱形固端梁切割、吊装、装船施工工艺完全相同。考虑到整体块件割断时的冲击力，任何混凝土块件在切割断之前，必须要将切割施工作业暂停下来，并通知海事部门对航道进行封航，然后再可进行切割，直至切断。
（6）桥墩及边跨拆除
由于边跨处于岸边，直接用镐头挖掘机拆除。定位桩船上配一套带镐头挖掘机进行桥墩破碎，将河中主桥墩盖梁及柱子，拆除至水面，再用水下镐头将
桥桩系梁破断，水下露出灌注桩桩头。混凝土灌注桩可采用水下破碎或在灌注桩周围架设经过导向滑轮金钢链，进行水下切割，水下灌注桩截断部位应底于河床平
面。
（7）引桥拆除
在拆除河中桥墩同时，立即将引桥的拆除，引桥拆除可根据情况选择爆破法、直接凿除法或其它适合操作环境的方式进行。
（8）清理航道
桥梁拆除结束后，对拆除桥梁范围内航道进行疏浚，清除河中大块砼，确保过往船舶安全。
4结论
（1）悬臂切割法拆除变截面箱梁桥，由于不影响桥梁通航是航道桥梁拆除有效方法。
（2）由于变截面箱梁桥跨中合拢段存在较大的预应力，为保证桥梁施工安全，施工时应采取必要的措施，使预应力作用缓慢释放。
（3）悬臂切割法拆除桥梁前，应进行必要的结构验算，保证边跨拆除时的承载能力和稳定性。
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