预应力混凝土系杆拱桥拆除施工技术

第５卷第６期　２００８年１２月　现代交通技术　

Ｍｏｄｅｍ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖ０１．５　Ｎ０．６　Ｄｅｃ．２０Ｏ８　

预应力混凝土系杆拱桥拆除施工技术　赵中华　（中铁四局集团第二工程有限公司，江苏苏州２１５１００）　

摘要：随着道路建设的发展，原有的老桥、旧桥拆除维修工程越来越多。文章结合运村大桥拆除重建工程，提出　了支架和浮吊相结合的施工方案，并通过实践证明了该方案的可行性，为类似工程施工提供参考。　关键词：系杆拱桥；拆除；施工；支架；浮吊　中图分类号：Ｕ４４８．２２５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２—９８８９（２００８）０６—００３９—０３　

Ｒｅｍｏｖａｌ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　ａ　Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｔｉｅ　Ｒｏｄ　Ａｒｃｈ　Ｂｒｉｄｇｅ　

Ｚｈａｏ　Ｚｈｏｎｇｈｕａ　（Ｔｈｅ　２ｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆＣｈｉｎａ　Ｔｉｅｓｉｊｕ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｇｒｏｕｐ，Ｓｕｚｈｏｕ　２１５１００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔｓ：Ｗｉｔｈ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｒａｆｆｉｃ　ｒｏａｄｓ，ｒｅｍｏｖａｌ　ａｎｄ　ｒｅｐａｉｒ　ｗｏｒｋｓ　ｏｆ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｏｌｄ　ｂｒｉｄｇｅｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ；ｔｈｉｓ　ｔｈｅｓｉｓ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｂｒａｃｋｅｔｓ　ｗｉｔｈ　ｆｌｏａｔｉｎｇ　ｃｒａｎｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　Ｙｕｎｃｕｎ　ｂｒｉｄｇｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｌｄ　ｉｓ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｆｅａｓｉｂｌｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｍａｙ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｂｒｉｄｇｅ　ｉｎ　ｆｕｔｕｒｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｉｅ　ｒｏｄ　ａｒｃｈ　ｂｒｉｄｇｅ；ｒｅｍｏｖａｌ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｂｒａｃｋｅｔ；ｆｌｏａｔｉｎｇ　ｃｒａｎｅ　

１工程概况　常州市常漕线运村大桥位于江苏２３２省道上．　是一座下承式预应力钢筋混凝土系杆拱桥。该桥横　跨锡溧漕运河运村段，南北贯通常漕公路。运输十　分繁忙。该桥设计标准低，不能满足当地经济的发　展，需拆除主跨后重建。　原主桥跨径５２．８　ｍ，矢高８．８　ｍ，主跨系杆分５　段预制安装，采用混凝土湿接头，混凝土为Ｃ５０；系　杆预应力采用ＯＶＭ系列锚具。１８束６　１５．２４钢绞　线，张拉控制力１　１７０　ｋＮ。拱肋分３段预制安装，采　用钢板接头，混凝土为Ｃ４０：两片拱肋之间由风撑　联系，混凝土为Ｃ４０。端横梁两根，内横梁９根，预　制施工，混凝土均为Ｃ５０；预应力采用ＯＶＭ系列锚　具，４束６ｑ￣１５．２４钢绞线，张拉控制力１　１７０　ｋＮ。吊　杆内采用单束６　１５．２４钢绞线，波纹管成孔，波纹　管与钢管之间灌Ｃ４０混凝土。原桥主跨构造立面图　见图１　

互　１．２　图１原桥主跨构造立面图（单位：ｍ）　２拆桥施工方案比选　拆桥施工方案主要有爆破拆除和机械拆除。考　虑到此桥位于江苏２３２省道常漕线公路段，车流量　较大，尤以重车居多。横跨锡（无锡）溧（溧阳）漕运　河．该运河是锡溧间水上交通要道，运输繁忙，日均　过往船只达８００多艘，吨位可达７００　ｔ。目前该段运　河为Ｖ级自然航道，桥位处河道净宽仅为５０　ｍ，根　据海事部门要求。系杆拱桥拆除施工时预留通航孔　需达到２８　ｍ以上．且桥位处靠近居民区，由于在该　桥拆除施工的同时，另半幅桥依然在通车，而两幅　桥净间距只有１．８　ｍ，并且该桥拆除仅拆除上部结　构．重建时仍然利用既有墩柱、帽梁等下部结构。在　桥拆除期间，当地海事部门明确要求不得长时间断　航，以免给航运造成不利影响，通过分析，决定采用　机械拆除方案，即系杆拱桥拆除采用钢管作支墩及　贝雷桁梁作支撑系统，贝雷桁梁悬吊系梁，以承受　拱桥拆除过程中结构自重，采用钢线切割机，以浮　吊作为起重设备，并对系杆拱桥按成桥施工的逆序　原则进行拆除［　。　

３　系杆拱桥拆除施工　３．１　系杆拱桥拆除施工顺序　按照逆序拆除的原则，系杆拱桥拆除施工顺序　

如下：　（１）拆除桥面附属工程、行车道板，减轻结构自　重，减少拱肋对系杆的水平作用力：　（２）搭设系杆贝雷桁梁支架（见图２），将系杆悬　挂于支架上，在对应于拱肋分段拆除位置的系梁上　安装贝雷桁架支墩并顶紧拱肋，同时释放系杆中腹　板预应力束（临时支架及预应力释放在下面的部分　中将详细论述）：　（３）按照原吊杆张拉的反顺序拆除吊杆；　（４）分段切断并吊移拱肋，同时拆除拱上风撑；　（５）释放系杆剩余预应力，由中间向两边分段　

图２　系杆拱桥拆除施工支撑结构图　拆除系杆，同时拆除横梁，最后拆除支架。　３．２　系杆拱桥拆除临时支架　系杆拱桥拆除施工搭设临时支架，主要包括系　杆支架和拱肋支架。拱肋支架的作用为：拆除拱肋时　对拱肋进行临时支撑；系杆支架的主要作用为：拆除　过程中系杆中预应力释放后在荷载作用下会产生弹　性下挠，系杆、拱上结构及横梁荷载逐步由系杆支架　承受，系杆分段拆除时也是悬吊在支架上。　拱肋支架采用在系梁上搭设贝雷桁架支墩．在　拱肋中间两个接头处将其支撑。拱肋贝雷桁架支墩　通过锚固拉杆与系杆固结，支墩下部为平放的３排　３层贝雷架，上部为３排单层贝雷架．上下贝雷架用　螺栓联结。上部贝雷架横桥向通长布置。将两侧支　墩联结形成整体，同时用缆风绳将上部贝雷架锚固　在系杆上．并且上下贝雷架用钢丝绳与系杆箍紧。　系杆支架采用跨河的贝雷桁架导梁．导梁为加　强的６排单层贝雷桁架。间距２２．５　ｅｍ，桁架之间用　支撑架联结，导梁上下弦杆设加强弦。导梁对称布　置在系杆两侧，全桥共４道，与系杆净距２６．８　ｅｍ。　系杆每道贝雷桁架导梁顶面及底面分别设横　向２１３６ｂ及２１４０ｂ工字钢分配梁，穿ｑｂ３２精轧罗纹　钢，将系杆悬吊。　系杆每道贝雷桁架导梁下设２个钢管支墩．钢　管支墩采用４根　４２６ｘ８　ｍｍ螺旋焊接钢管，横向　间距１１０　ｅｍ，纵向间距１５０　ｃｍ。钢管支墩放置在　４１２８ｂ工字钢分配梁上。４１２８ｂ工字钢分配梁下为横　向Ｉ２８ｂ工字钢分配梁，该分配梁放置在木桩顶纵向　２０　ｅｍ￣２０　ｃｍ方木上。方木下设直径为２０　ｃｍ的木　桩，木桩纵横向各５排，顺桥向间距为８０　ｃｍ，横桥　向间距为６５　ｃｍ、７０　ｃｍ。　３．３　系杆拱桥主要构件拆除方法　（１）吊杆拆除：吊杆拆除时，按照原施工吊杆张拉　的反顺宁进行拆除，拆除０　泞为ｌ＃、１，＃吊杆　｝、４，＃吊　杆—＋２＃、２　＃吊杆—　｝卜　＃、３　＃吊杆，吊杆编号见图３。　

图３吊杆编号示意图　吊杆拆除时，先在吊杆底端用气割破除外侧钢　管．凿除钢管与波纹管之间的细石混凝土及波纹管　内的水泥浆，再用气割将预应力钢绞线束切断，用　同样方法在吊杆顶端将其切断，然后用浮吊移走。　（２）拱肋及风撑拆除。拱肋分３段拆除，分段位　置即其接头位置，拆除时按照先拆除中间段拱肋，　再拆除两边拱肋的顺序进行。　拱肋拆除时，左右两侧对称进行。对风撑的拆　除，在拆除拱肋各分段时先把该段内的风撑拆除即　可．拆除时直接用钢线切割机在风撑两端与拱肋接　头处切断。切割过程中用浮吊吊住风撑。拱肋及风　撑均用浮吊移走。浮吊额定起吊能力为８０　ｔ。　（３）系杆及横梁拆除。系梁拆除分５段进行，系　杆拆除时由中间向两侧对称拆除，端横梁最后拆除。　３．４系杆预应力释放　系杆中预应力释放要解决释放的时间、部位、　数量及方法的问题，需要强调的是预应力释放不是　整束解除钢绞线张拉力，而是在分段切割处将预应　力筋打断［　。　（１）什么时候释放。系杆中预应力分２个阶段　释放．第１个阶段即在桥面系附属工程拆除完毕释　放，第２个阶段即在拱肋拆除完毕释放（实际上也　就是系杆的分段切割）。　（２）什么部位释放。释放部位选择系杆分段切割　位置处，这样释放效果比较理想，同时对系杆的分段　切割和起吊比较有利，工人操作的工作量相对较少。　（３）释放多少。根据理论计算，第１阶段释放ｌ０　束（系杆中共计１８束预应力钢绞线束），位置均在　系杆截面的两侧腹板上，这主要考虑顶板及底板对　系杆承载力影响较大，而腹板预应力束则较小，同　时操作方便。　（４）如何释放：系杆中预应力的释放采用开槽　的方式，即预应力钢绞线束相应位置处用电锤凿　开槽口，然后凿除波纹管里的水泥浆，再用气割将　钢绞线切断。槽口要尽量小，避免过多地削弱系杆　截面　

４结论　通过搭设贝雷桁梁支架支撑系杆及拱肋。辅以　浮吊作为起重设备拆除构件，并在拆除过程中根据　卸载情况适时释放预应力的系杆拱桥拆除方案是　可行的：对系杆拱桥的拆除，确定合理的拆除顺序　是重点，系杆中预应力释放是难点，必须确保系杆　拱桥拆除过程中的稳定性和安全性：吊杆及拱肋的　拆除是关键，在这之前结构为超静定，之后为静定　结构；横梁对框架结构的约束是很重要的，内横梁　可在行车道板拆除之后部分拆除。但不能全部拆　除，端横梁一定要在最后拆除［　。　

参考文献　［１］刘光栋，罗汉泉．杆系结构稳定［Ｍ］．北京：人民交通出版　社．１９８８．　［２］金成棣．预应力混凝土梁拱组合梁桥［Ｍ］．北京：人民交通　出版社．２０００．５．　［３］顾安邦，孙国柱．公路桥涵设计手册（拱桥下册）［Ｍ］．北　京：人民交通出版社，２０００．　ｆ收稿日期：２００８—０７—１４）