孫啟虎 (宣城市公路管理局郎溪分局,安徽 宣城 242000)
新郎川河老橋位于宣城市郎溪縣S214望十路,為駛出郎溪縣城的單向單車道橋梁,橋梁中心樁號(hào)是K21+319,建成于1973年,為四肋五波雙曲拱橋,凈跨徑30m,矢跨比為1/6,共5孔,橋全長(zhǎng)181.20m。
本次橋梁改造工程為拆除原雙曲拱橋,保留原橋下部結(jié)構(gòu),新建上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力T梁,老橋拆除為本次改造工程的重點(diǎn)及難點(diǎn)任務(wù)。
雙曲拱橋施工的特點(diǎn)是在將各單獨(dú)構(gòu)件組合成拱圈的過程,構(gòu)造上全盤考慮各階段的受力狀態(tài),采取各項(xiàng)有效的措施,確保在橫橋向和順橋向,主拱圈的結(jié)合強(qiáng)度和整體性。但在拆橋過程中卻是反其道而行之,逐步的肢解主拱圈的結(jié)合強(qiáng)度和整體性。
縱向?qū)ΨQ、左右平衡、上下分層、逆序拆除。即由橋面系、微彎板、蓋梁和立柱、主拱圈拱波、主拱圈拱片這樣的順序依次拆除。
首先拆除護(hù)欄,由第五跨向第一跨拆除。
其次拆除橋面、腹拱微彎板,將橋面按照拱橋的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分區(qū),本橋?yàn)?肋4波,順橋向按蓋梁位置劃分為4個(gè)縱區(qū),橫橋向按照腹拱及實(shí)腹段位置劃分為9個(gè)區(qū),將橋面按照所劃分的區(qū)進(jìn)行切割,然后按照編號(hào)順序進(jìn)行鑿除。橋面系拆除施工嚴(yán)格執(zhí)行逆序施工原則,即由拱腳向拱頂方向?qū)ΨQ拆除,橋面中央留清運(yùn)通道。微彎板鑿除方法與橋面鑿除一致。
本橋拱上建筑為立柱、蓋梁和實(shí)腹段填料,拆除順序?yàn)橄炔鸪w梁,再拆除立柱,最后拆除實(shí)腹段填料。
拱上立柱、蓋梁折除示意圖
拱上建筑采用機(jī)械配合人工進(jìn)行鑿除。拆除遵循單跨對(duì)稱拆除的原則,從跨端向跨中對(duì)稱拆除,先拆除蓋梁,同時(shí)在立柱下方用槽鋼做支撐,避免拆除過程中發(fā)生立柱倒塌,依次順序逐步將蓋梁拆除、清運(yùn)。立柱拆除用人工持風(fēng)鎬、撬棍等工具破除,并將立柱破碎后清運(yùn)。
縱向按照拱肋位置,橫向按照主拱圈1/4、1/2、3/4位置將拱波劃分為16個(gè)區(qū),然后按區(qū)域劃分順序進(jìn)行拆除。
拱波同樣采用對(duì)稱拆除原則,單跨順橋向由拱腳向拱頂拆除,單跨橫橋向由外側(cè)向內(nèi)側(cè)拆除,人工持風(fēng)鎬等小型機(jī)械將拱波混凝土破碎后清運(yùn)。
拱肋拆除采用膨脹粉“靜脹”拆除。首先在拱肋上鉆眼,設(shè)置注粉點(diǎn),每片拱肋分3段鉆眼,每段長(zhǎng)2m,鉆眼間距為20cm;其次每?jī)善袄咧g使用槽鋼焊接卡住,以此增強(qiáng)橫向聯(lián)系及整體性,保證拆除拱肋時(shí)不會(huì)發(fā)生整體傾倒現(xiàn)象;第三,拆除前,先拆除原橋橫向聯(lián)系(如拱肋之間的連系梁);第四,拆除單個(gè)拱肋時(shí),先拆除其上的槽鋼,并向鉆眼位置注入膨脹粉,直至膨脹結(jié)束;第五,待膨脹結(jié)束后,將拱片推倒并鑿除。以此工序拆除剩余拱片。
施工前,初步擬定技術(shù)方案,通過方案論證,將方案細(xì)致到每一個(gè)步驟,總結(jié)方案的優(yōu)缺點(diǎn),擬定出最終實(shí)施方案,并編制合理有效的施工應(yīng)急預(yù)案。以便在施工過程中,能按照施工方案部署,完成施工。
單跨拱片拆除順序示意圖
施工過程中,拱上建筑及主拱圈的拆除為本次拆除的重點(diǎn)工序,單跨拆除時(shí),必須考慮到橋梁的整體性,防止全橋重心偏移,造成下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的損傷。拱上建筑拆除時(shí),必須設(shè)置臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn),對(duì)每個(gè)構(gòu)件拆除后,做好記錄工作,若出現(xiàn)輕微重心偏移的情況,應(yīng)立即停止施工,并按照應(yīng)急預(yù)案的施工措施處理,整理好施工數(shù)據(jù),待問題解決后才能繼續(xù)施工。主拱圈的施工時(shí),單個(gè)拱肋的穩(wěn)定性是重中之重,在保證單跨拱肋的穩(wěn)定性的前提下,才能對(duì)單一拱肋進(jìn)行拆除,并做好應(yīng)急處理措施,防止突發(fā)狀況的發(fā)生。
單個(gè)工序施工前,應(yīng)召開安全技術(shù)交底會(huì),按照已定的施工方案對(duì)該工序進(jìn)行梳理。單個(gè)工序完成后,應(yīng)總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn),做好施工數(shù)據(jù)采集及整理工作,以此保障下個(gè)工序的順利進(jìn)行,切實(shí)做到方案指導(dǎo)施工,施工驗(yàn)證方案。
在確保施工安全的前提下,經(jīng)過近2個(gè)月時(shí)間的施工,雙曲拱全部拆除完畢。由于施工前準(zhǔn)備工作充分,施工中嚴(yán)格按照施工方案執(zhí)行,大大節(jié)約了施工工期、保證了施工安全。因拆除方法安全可靠,施工管理成熟,初步確認(rèn)該拆除施工管理方案可行,為今后類似雙曲拱橋安全拆除提供了一個(gè)參考案例。