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淺談大跨徑剛架拱橋的拆除
方征(安徽省公路橋梁工程有限公司,安徽合肥230031)
周塘一橋建成于2001年,位于省道215線上,上部結(jié)構(gòu)為4×40m剛架拱。近幾年因超載、超限車輛過多,造成橋梁橋面鋪裝、微彎板、拱肋部分均有不同程度的病害,該橋已處于限行狀態(tài)。經(jīng)當(dāng)?shù)卣疀Q定,對周塘一橋進(jìn)行加固改造,在保留原有下部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除,將原上部結(jié)構(gòu)剛架拱形式改造成預(yù)應(yīng)力連續(xù)T梁形式。文章希望通過周塘一橋上部結(jié)構(gòu)拆除施工的介紹,為以后類似大跨徑剛架拱橋梁的拆除提供一些參考。
大跨徑;剛架拱橋;拆除
S215宜徽路周塘一橋位于S215線K117+824處,建成于2001年11月。橋梁設(shè)計全長183.768m,橋面總寬10.50m,設(shè)計荷載:汽車-20級,掛車-100。該橋上部為4×40m鋼筋混凝土剛架拱,矢跨比1/8;橋臺采用U型橋臺、擴(kuò)大基礎(chǔ);橋墩采用重力式橋墩、l#橋墩基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ)、2#及3#橋墩基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ),10根l.5m樁基礎(chǔ),嵌巖樁設(shè)計。本次拆除施工為上部結(jié)構(gòu)剛架拱拆除,下部結(jié)構(gòu)只做加固。
2.1步驟一:護(hù)欄及挑梁拆除
同步拆除護(hù)欄及護(hù)欄底挑梁,切斷鋼筋,將廢料運輸至指定地點堆放。拆除過程中,采取單跨對稱拆除原則,即先拆除第四跨左幅護(hù)欄及挑梁,再拆除右幅,其他三跨以此工序,直至全部拆除完成。
2.2步驟二:橋面、填平層及微彎板拆除
本橋為拱橋,且拱片為三段濕接連成,需配重拆除,才能保證整個結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性,即拆除單跨時,要確保每片拱片受力平衡。
拆除橋面、填平層及微彎板應(yīng)同步進(jìn)行。單跨橋面拆除時,先在橋面上放線,將橋面切割成等大塊件,然后橫橋向、縱橋向?qū)ΨQ拆除。
橋面、填平層鑿除后,制作吊架將微彎板吊移至路面鑿除,微彎板拆除方式與橋面相同,即橫橋向、縱橋向?qū)ΨQ拆除,鑿除的混凝土碎塊集中在橋頭路面堆放,最后用裝載機運至指定地點堆放(吊架一端采用破碎混凝土塊搭設(shè)配重平臺),由此方法從第四跨至第一跨拆除所有橋面、填平層和微彎板(見拆除示意圖)。
單跨橋面、填平層和微彎板拆除時,需在拱片1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8處設(shè)置高程觀測點,以便隨時監(jiān)控單跨拱片是否變形,如有細(xì)微變形,可通過配載使其平衡。
2.3步驟三:拱片拆除
2.3.1拆除順序
拱片拆除由第一跨向第四跨拆除,首先拆除輔拱,單片拱片兩端輔拱按對稱拆除原則;主拱拆除具體順序如下(見圖1):
①首先拆除L1-1、L2-1、L3-1、L4-1;
②然后拆除L1-4、L2-4、L3-4、L4-4;
③最后拆除 L1-2、L1-3—L2-2、L2-3—L3-2、L3-3—L4-2、L4-3。
圖1 拱片拆除順序平面示意圖
2.3.2拆除方法
膨脹粉靜脹拆除,拱片橫向?qū)ΨQ拆除(見示意圖)。
2.3.3單跨拱片拆除步驟
①拱片上鉆眼,設(shè)置注粉點每片拱片分三段鉆眼,每段長2m,鉆眼間距為20cm,拱頂段鉆眼及注粉時,采取施工人員臨空施工,即在橋拱片上方掛設(shè)鋼絲繩,施工人員捆綁在鋼絲繩上施工,保證施工人員安全。具體鉆眼位置見圖2。
圖2 鉆眼布置圖
②使用焊接槽鋼卡住每片拱片來增強橫向連系,且在河兩岸立樁,用鋼絲繩一頭綁在樁上,一頭綁在拱片上,保證拆除拱片時不會發(fā)生整體傾倒現(xiàn)象(槽鋼加強橫向連系見圖3)。
圖3 單跨拱肋片除順序示意圖
③解除原橋橫向連系(如拱片之間的連系梁),再用槽鋼焊接連系梁確保單跨4片拱片之間橫向連系。
④拆除拱片L1時,先解除槽鋼連系梁1。
⑤在鉆眼位置注入膨脹粉后,施工人員觀察并制止其他人靠近需拆除的拱片,直到膨脹結(jié)束后。
⑥在河道兩岸配重5t的卷揚機,利用膨脹前捆綁在拱片上的鋼絲繩,將已膨脹后的拱片L1向北邊拉倒。
⑦以此工序類推拆除L4拱片。
⑧L2、L3拱片需同步進(jìn)行拆除。
⑨最后利用膨脹前捆綁在拱片上的鋼絲繩,利用吊車將拱片殘余骨架吊起運至指定地點堆棄。
拆除流程:橋面附屬結(jié)構(gòu)→橋面混凝土面層拆除→填平層混凝土及微彎板拆除→拱肋拆除。
經(jīng)過近2個月時間的施工,周塘一橋上部結(jié)構(gòu)全部拆除完畢,由于使用了膨脹粉做“靜脹”拆除,大大節(jié)約了施工工期和施工成本。因拆除工藝安全可靠,對河道影響較小,初步確認(rèn)該拆除施工方案可行,為今后類似大跨徑剛架拱橋安全拆除提供了一個參考案例。
U448.22
B
1007-7359(2016)04-0194-02
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.077
方征(1962-),男,安徽寧國人,畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué),高級工程師,國家注冊一級建造師。