现状桥梁拆除方案

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年3月第9期   作者:杨丽星
[导读] 随着城市的发展,交通出行量也不断增加,
        杨丽星
        北京市市政工程设计研究总院有限公司深圳分院   广东省深圳市   518045
        摘要:随着城市的发展,交通出行量也不断增加,现有交通的通行能力往往无法满足日益增长的交通量的需求,当跨线桥本身宽度不够,拓宽又受限,或者跨越道路由于桥墩的限制无法拓宽,从而形成交通瓶颈;另外部分早期建设的桥梁,长期的服役及频繁的超限车载引起的损伤及性能退化,导致桥梁无法继续使用,桥梁讲被拆除重建。本文详细阐述现状桥梁拆除的方案设计,为类似项目提供一些参考。
        关键词:桥梁拆除;直接凿除;控制爆破;支撑拆除;架桥机;模块车
常见的现状桥梁的拆除工法有:机械直接凿除、支架支撑拆除、架桥机拆除、模块车拆除、控制爆破拆除等。
一、机械直接凿除
        机械直接凿除法拆桥,采用液压锤、挖掘破碎机、凿岩机等器械现场直接破碎桥梁结构,桥梁拆除顺序原则上按建桥相反顺序,即桥梁附属结构→上部结构→下部结构。附属结构拆除时需避免破坏桥梁上部结构;上部结构纵向按先边跨后中跨的顺序逐步对称拆除,横桥向按两侧向中间的顺序对称拆除;桥梁下部结构的拆除应遵循自上而下的原则逐步进行。凿除时需根据掉落的混凝土块大小调整凿除机械。拆除过程中遇到钢筋连接可采用机械对钢筋进行切割,破碎完后用挖机、装载机装车,拉运至附近弃土场填埋。
        机械直接凿除具有施工方法简单、施工周期短,成本低等优势,但由于施工过程中噪音大,破除混凝土时粉尘污染大,对周边环境影响大,且凿除期间破碎飞石可能对周边车辆或行人造成威胁,因此施工场地要求较高,施工期间桥梁范围需全封闭,禁止社会车辆行人进入,对现状交通干扰较大。综上机械直接凿除适用于对环境影敏感度低,且不影响现状交通的桥梁拆除。
二、控制爆破拆除
        爆破是桥梁拆除中常见的一种拆除方式,采用炸药爆破拆除,施工工期短,但由于爆破过程中存在碎石飞溅、空气冲击波、有害气体等危害,拆除方案设计时,须全面考虑,合理选择最小抵抗线;保证可靠倾倒;严格控制爆破装药量;坚持多打眼、少装药,分批多段起爆;加强防护,采用各种减弱爆破有害效应的方法,控制好爆破的各种参数。控制爆破的具体拆桥顺序如下:
1、拆除桥梁附属结构及桥面系;
2、布置爆破网路,根据不同桥型受力结构特点,设计合理的爆破网路,例如拱桥拆除的要点是:破坏拱轴,解除支撑;梁桥的拆除要点是:以破坏桥墩支撑系为主,以梁体解体为辅;
3、引爆起爆点,完成桥梁拆除爆破;
4、采用人工配合机械进行清捞及进一步破碎,最后将碎碴运至碴土场进行填埋处理。
        爆破作为桥梁拆除工程中较为常见的一种方式,可以较为迅速的实现桥梁拆除,但爆破施工作业难度较大,爆破方案设计时须综合考虑各方面因素影响。由于爆破过程中存在飞石、噪音、粉尘、空气冲击波、有害气体等影响,城市桥梁由于建筑物及人员密集,爆破拆除桥梁通常不被临近城市的桥梁拆除采用,适用于地理位置较偏的跨江河或山区桥梁采用。
三、支架支撑拆除
        直接支撑拆除旧桥,切割前需搭设支架,利用金刚石绳锯对桥梁分段或分块切割,化整为零,桥梁拆除顺序与机械直接拆除一致,与建桥顺序相反,具体顺序如下:
        1、搭设临时支撑以及桥下的安全防护。
        2、拆除附属结构及悬臂板,吊重小,采用履带吊,位于桥面中间位置。
        3、拆除箱室腹板之间部分顶板(吊车分别位于前后跨桥梁上方)。
        4、拆除箱室腹板之间部分底板(吊车分别位于前后跨桥梁上方)。
        5、拆除腹板区域(吊车分别位于前后跨桥梁上方或酌情临时占用桥下道路)。
        支架支撑拆除法工艺成熟,施工安全可靠,对场地整体要求低,使用较为灵活,相对机械直接拆除噪音及粉尘污染都较小;缺点支架搭设及拆除时间长,施工期间劳动力及资源投入多,整体造价较直接凿除高。因此支架支撑拆除广泛适用于各种桥梁拆除。
四、架桥机拆除
        对于上跨现状交通的桥梁,施工期间无法封闭,也没有空间搭设满堂支架时,可采用架桥机拆除桥梁。拆除方法为采用架桥机对梁体进行分段拆除,整垮桥梁不再进行多次的横向分块切割,仅对主梁进行纵向切割保证主梁宽度可以进行运输,梁体分段重量大,长度较长。具体施工顺序如下:
1、先在边跨(非行车区域)利用绳锯切割约 12m 长的翼缘板,然后拼装防护吊篮;
2、利用防护吊篮纵移,将全桥的翼缘板每 6m 一段,分段拆除;
3、利用翼缘板的空隙进行材料的垂直运输,在桥墩两侧施作立柱基础,安装临时钢管立柱,钢管立柱相互之间采用槽钢作剪刀撑连接,以形成整体;
4、临时支撑施工完毕后,架桥机就位,利用金刚石绳锯在旧桥相应位置进行梁体横向切割,切割后的梁段置于临时支撑(以及旧桥桥台和墩柱)上;
5、利用架桥机提梁,并利用专用运梁车运走,同一孔梁横向依次拆除完毕后,架桥机后移进行下一孔梁拆除;
6、被切割梁体运至临时堆场后,采用人工配合机械进一步破碎,最后将碎碴运至碴土场进行填埋处理。
        架桥机拆除桥梁主要优势有对相交道路交通影响小,工艺安全可靠,施工速度较快,对周边环境影响小,缺点为造价相对较高,适用于上跨现状繁忙交通的桥梁。
五、模块车拆除
        模块车拆除桥梁,对待拆除桥梁进行支顶后,对现状桥梁进行整体的横桥向切割,由模块台车将切割后的主梁整体驮运至临近指定场地,进行分块切割。该拆除方案不需进行多次横、纵向切割,可整跨桥甚至整联桥进行整体驮运,施工快速,对现状交通,周边环境影响均很小。具体拆除顺序如下:
1、临时存梁场地、模块车行驶线路硬化及管线保护;
2、模块车临时支架安装;
3、模块车到位,利用枕木完成桥梁预顶;
4、采用金刚石绳锯对桥梁进行横向切割,将桥梁安全降落至模块车临时支架上;
5、模块车驮运桥梁至临时存梁场地;
6、采用人工配合机械进一步破碎,最后将碎碴运至碴土场进行填埋处理。
        模块车拆除桥梁的主要优势有相交道路交通影响小,工艺安全可靠,施工速度快,对周边环境影响小,缺点为模块车对场地要求较高,行走路线纵坡不得大于5%,造价相对较高,适用于上跨现状繁忙交通的桥梁。
六、常用桥梁拆除工法对比
        综上所述,桥梁拆除常用工法对比,其优缺点如下表所示:

适用于    可封闭拆除区域且对噪音、粉尘等环境影响不敏感地的中小桥梁。    可封闭拆除区域且对噪音、粉尘等环境影响不敏感地的大桥。    工期要求不高,用空间搭设支架的各类桥梁拆除。    上跨繁忙现状道路的桥梁。    工期要求较高的上跨繁忙现状道路桥梁。
         参考文献:
        [1] 《桥梁拆除工程技术规范》(DG/TJ 08-2227-2017).
        [2] 杨国梁, 杨军, 李尤军. 桥梁爆破拆除的有限元法模拟研究[C]// 全国爆炸力学学术会议. 2007.
        [3] 金宏忠, 高巍, 来猛刚. 桥梁拆除工程分析探讨[J]. 中外公路, 2011, 31(003):213-216.
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