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摘要:本文以云梨桥老桥拆除工程为例,从老桥拆除施工技术、管线改移及道路交通分流、水上海事特护及航道占用等方面论述了老桥拆除施工技术的实施要点。
关键词:云梨桥;拆除;交通占用;施工技术
引言:拆除老桥与修建新桥本质的区别是:新建桥梁随着施工步骤的不断推进,结构不断趋进稳定,工况不断趋进有利,直至成桥通车,结构处于最佳受力状态;与之相反,桥梁拆除则随着构件的不断肢解,结构的稳定不断削弱,施工工况也经常处于不利状态。因此老桥拆除需对桥梁结构本身有较好的理解,最基本就是了解老桥成桥施工顺序,根据逆序拆除施工的原则确定老桥拆除的步骤。
一、工程概况
云梨桥结构体系完整,承载过往交通能力情况良好。老桥宽17.5m,主桥为35+75+35m空腹式预应力混凝土连续拱梁组合桥;边跨设平衡重,并将引桥T梁的边支点压在平衡重上,以防副支座出现负反力。具体如图1所示。
二、工程难点
苏南运河是全国水运主通道之一,是京杭运河的重要组成部分,是长江三角洲地区“两纵六横”高等级航道网中的“一纵”的重要航段,也是江苏省干线航道网的主要轴线。苏南运河北起长江谏壁口门,南至江浙交界的鸭子坝,贯穿经济发达的苏州、无锡、常州、镇江四个城市,沟通淮河、长江、太湖、钱塘江水系,常年有13个省市的船舶在苏南运河段航行,是京杭运河上运量最大、船流密度最高的河段之一。
苏南运河苏州段现有桥梁38座,这些桥梁大都在1992年~1997年航道整治期间按IV级航道改建完成,桥梁净高均不低于7m,此次三级航道整治要求通航净空为80×7m,大部分桥梁不满足净宽要求,根据《苏南运河三级航道整治工程可行性报告》中桥梁改建方案意见,基本满足50×7m净空尺度且不影响航道平面线形的桥梁不改建,苏州段有17座桥梁满足要求,21座桥梁需要改建。
苏南运河吴江段三级航道整治工程桥梁项目二标即为这21座改建桥梁的一部分,本标段涉及3座老桥的拆除和新建,包括云梨桥、万心桥和坛丘大桥。其中云梨桥为老桥拆除后原桥址重建,老桥宽17.5m,新建桥宽41~51m;坛丘大桥主桥线路略有调整,经现场勘查需老桥拆除后重建新桥,坛丘大桥老桥宽17.1m,新建桥宽23~25m;万心桥新建主桥与老桥错开,老桥宽7.5m,新建桥宽10m,施工期间老桥作为非机动车临时交通,新桥建成后拆除。云梨桥拆除场地平面布置如图2所示。
1.管线改移及道路交通分流
经现场调查云梨桥、坛丘大桥老桥上,均附有跨河的通信线路,这些通信线在桥跨护栏外侧顺桥过河,其中坛丘大桥护栏外侧另附有燃气管道和热力管道。老桥拆除及新桥修建施工前,项目经理部将与地方相关部门充分沟通和协调,妥善做好管线和管道改移工作。本标段3座桥梁施工期间,均需实行封闭施工,封闭施工前与相关部门做好协调、沟通工作,按相关要求设置封闭施工围挡、隔离栏杆和交通分流标志等,并派专人看护,除施工作业车辆及机械进出外,其它车辆、人员禁止进入,以确保施工安全。
2.水上海事特护及航道占用
根据老桥拆除施工方案,云梨桥、坛丘大桥及万心桥老桥拆除施工时,除桥面铺装、防撞栏杆、桥面板等易在桥面上或陆地上拆除施工之外,其它拱肋、纵梁、横梁、水上单悬臂的实腹段和空腹段等均需采用浮吊拆除,浮吊起重施工时需要“小封航”,即每天封闭3小时,封航时需海事维护。老桥拆除施工期间,三座老桥桥面系及各构件拆除时,航道上方的桥底张挂密目安全网或切割凿除处设置挂篮,避免建筑垃圾洒落到水中。三座桥梁施工前,按照海事部门要求,委托有资质的安全评估单位对通航安全进行评估,及时办理水上水下通航安全施工许可;对施工所在航道,在距离施工区上下游500m左右设置警示牌,在施工水域设警示灯,确保水上作业安全。本标段三座老桥拆除水上施工设备包括施工船舶两艘,水上小构件吊装采用300t浮吊,大型构件(如实腹段拆除等)吊装采用500t浮吊,拱肋吊装采用1台300t和1台500t浮吊。
三、针对上述难点采取的施工技术
根据云梨桥老桥成桥施工顺序,老桥拆除时,遵循逆序拆除的原则,共分六个步骤。
1.桥面铺装、防护栏杆及桥面板拆除技术
桥面铺装拆除时先用碟式切割机将桥面铺装混凝土切割成100cm×200cm的网格,再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地点进行处理。防护栏杆拆除时先用割枪将护栏上的钢栏杆切断运走,在护栏外侧采用钢管搭设防护支架,然后悬挂密目安全网,以防止护栏破除过程中混凝土块滚落到河中或砸到过往船只,最后用风镐将护栏混凝土破除。混凝土破除后的钢筋用割枪割断,并及时将破除的混凝土和割断的钢筋运走。人行道板拆除按照由跨中向两端逐孔拆除的顺序依次进行。
2.中孔实腹段拆除技术
经现场检查,实腹段构件完好,不存在严重开裂或混凝土破损情况。分两次拆除21.6米长中孔实腹段。先从线路中心切开现浇桥面板,然后将中孔实腹段与空腹段分离,用500t浮吊直接吊离,吊装重量约250t;剩余半边用相同的方式拆除。500t浮吊技术参数:主船宽11.6m,加两侧浮箱宽度13.41m,总宽度25.01m。云梨桥目前桥位处河宽60m,运河水位高程1.076m,实腹段顶面高程14.545m,桥宽17.5m。500t浮吊在起重机臂架幅度为32m、水平仰角65°的条件下,起吊最大重量为490t,而实腹段顶面至水面高差为13.469m,起吊实腹段重量为250t,可满足起重要求;经验算选用绳径为72mm的6×61型钢丝绳起吊。中孔空腹段采用整体拆除,每半跨各4榀桁架,中跨共8榀桁架,两个半跨先各拆除两榀,每个半跨的剩余两榀二次拆除;本方案中单榀桁架是指由实腹段、加劲梁(包括加劲梁上与其同宽度的桥面板)、拱肋、立柱组成的平面结构。单榀桁架重约80t,两榀桁架重160t,采用500t浮吊吊装,水平仰角为65°,则额定起重能力为490t,起吊幅度为32m,满足起吊两榀桁架的要求;经验算选用绳径为72mm的6×61型钢丝绳起吊。中孔空腹段拆除时,由于中、边孔不能同步对称拆除,按照先中孔、后边孔的顺序,为防止偏重失稳,在边孔实腹段与空腹段接合部位下方设临时支墩以支撑边跨悬臂端。临时支墩采用双排Φ426×8mm螺旋焊接钢管,每根拱肋下设两根,共计8根,纵向间距1.5m,钢管间用16#槽钢相互联结以增加临时支墩的稳定性。需要注意的是,加劲梁下的立柱与拱肋为铰接,之所以把拱上立柱做成铰接,主要是为了减少短立柱由于强迫变形引起的附加内力。两榀桁架吊装时,拱肋通过立柱悬挂在加劲梁下,由于立柱与拱肋铰接,受拉能力有限,因此在立柱处,用36#钢丝绳将加劲梁与拱肋进行捆绑,使加劲梁、立柱和拱肋形成整体,避免拆除时出现立柱与拱肋断裂的危险。
3.边孔拆除技术
首先拆除两个边孔的实腹段,每个边孔4根实腹段,逐根拆除;然后拆除两个边孔的空腹段加劲梁,每个边孔4根加劲梁,逐根拆除,与加劲梁相连的立柱一起拆除;最后拆除两个边孔的空腹段拱肋,每个边孔4根拱肋,逐根拆除。
4.主墩墩帽拆除技术
主墩墩帽位于岸上,可以直接用镐头机就地破碎拆除,破除后的混凝土和钢筋运至指定地点进行处理。另东岸主墩位于规划航道线内,需对桩基进行破除处理,破除深度为规划河床底标高下2.0m,拟先对桩基周围进行疏浚,至规划航道底标高下2米,然后采用水下风镐破断,将钻孔灌注桩吊运至指定位置破碎。
5.引桥拆除技术
引桥依然遵循逆序拆除的原则,先拆除桥面系,再拆除上部结构T梁,最后拆除下部墩柱及地面以上基础部分,本部分均为陆上拆除,方法不再赘述。需要注意的是,在主桥中孔实腹段拆除之后,即可拆除引桥T梁,以解除主桥边跨实腹段端头配重。
四、结语
综上所述,云梨桥老桥拆除工程作为苏南运河吴江段三级航道整治工程桥梁项目之一,施工工艺较复杂,采取上述施工技术之后,取得了良好的施工效果,施工经验可供同行参考。
参考文献:
[1]朱雷,金仁兴.上海苏州河河南路桥老桥拆除施工技术[J].建筑施工.2013(01)
[2]刘显晖,谭柳芳,杨帆,黎海宁,黄芳玮.一种旧桥拆除的创新方法[J].施工技术.2012(09)
关键词:云梨桥;拆除;交通占用;施工技术
引言:拆除老桥与修建新桥本质的区别是:新建桥梁随着施工步骤的不断推进,结构不断趋进稳定,工况不断趋进有利,直至成桥通车,结构处于最佳受力状态;与之相反,桥梁拆除则随着构件的不断肢解,结构的稳定不断削弱,施工工况也经常处于不利状态。因此老桥拆除需对桥梁结构本身有较好的理解,最基本就是了解老桥成桥施工顺序,根据逆序拆除施工的原则确定老桥拆除的步骤。
一、工程概况
云梨桥结构体系完整,承载过往交通能力情况良好。老桥宽17.5m,主桥为35+75+35m空腹式预应力混凝土连续拱梁组合桥;边跨设平衡重,并将引桥T梁的边支点压在平衡重上,以防副支座出现负反力。具体如图1所示。
二、工程难点
苏南运河是全国水运主通道之一,是京杭运河的重要组成部分,是长江三角洲地区“两纵六横”高等级航道网中的“一纵”的重要航段,也是江苏省干线航道网的主要轴线。苏南运河北起长江谏壁口门,南至江浙交界的鸭子坝,贯穿经济发达的苏州、无锡、常州、镇江四个城市,沟通淮河、长江、太湖、钱塘江水系,常年有13个省市的船舶在苏南运河段航行,是京杭运河上运量最大、船流密度最高的河段之一。
苏南运河苏州段现有桥梁38座,这些桥梁大都在1992年~1997年航道整治期间按IV级航道改建完成,桥梁净高均不低于7m,此次三级航道整治要求通航净空为80×7m,大部分桥梁不满足净宽要求,根据《苏南运河三级航道整治工程可行性报告》中桥梁改建方案意见,基本满足50×7m净空尺度且不影响航道平面线形的桥梁不改建,苏州段有17座桥梁满足要求,21座桥梁需要改建。
苏南运河吴江段三级航道整治工程桥梁项目二标即为这21座改建桥梁的一部分,本标段涉及3座老桥的拆除和新建,包括云梨桥、万心桥和坛丘大桥。其中云梨桥为老桥拆除后原桥址重建,老桥宽17.5m,新建桥宽41~51m;坛丘大桥主桥线路略有调整,经现场勘查需老桥拆除后重建新桥,坛丘大桥老桥宽17.1m,新建桥宽23~25m;万心桥新建主桥与老桥错开,老桥宽7.5m,新建桥宽10m,施工期间老桥作为非机动车临时交通,新桥建成后拆除。云梨桥拆除场地平面布置如图2所示。
1.管线改移及道路交通分流
经现场调查云梨桥、坛丘大桥老桥上,均附有跨河的通信线路,这些通信线在桥跨护栏外侧顺桥过河,其中坛丘大桥护栏外侧另附有燃气管道和热力管道。老桥拆除及新桥修建施工前,项目经理部将与地方相关部门充分沟通和协调,妥善做好管线和管道改移工作。本标段3座桥梁施工期间,均需实行封闭施工,封闭施工前与相关部门做好协调、沟通工作,按相关要求设置封闭施工围挡、隔离栏杆和交通分流标志等,并派专人看护,除施工作业车辆及机械进出外,其它车辆、人员禁止进入,以确保施工安全。
2.水上海事特护及航道占用
根据老桥拆除施工方案,云梨桥、坛丘大桥及万心桥老桥拆除施工时,除桥面铺装、防撞栏杆、桥面板等易在桥面上或陆地上拆除施工之外,其它拱肋、纵梁、横梁、水上单悬臂的实腹段和空腹段等均需采用浮吊拆除,浮吊起重施工时需要“小封航”,即每天封闭3小时,封航时需海事维护。老桥拆除施工期间,三座老桥桥面系及各构件拆除时,航道上方的桥底张挂密目安全网或切割凿除处设置挂篮,避免建筑垃圾洒落到水中。三座桥梁施工前,按照海事部门要求,委托有资质的安全评估单位对通航安全进行评估,及时办理水上水下通航安全施工许可;对施工所在航道,在距离施工区上下游500m左右设置警示牌,在施工水域设警示灯,确保水上作业安全。本标段三座老桥拆除水上施工设备包括施工船舶两艘,水上小构件吊装采用300t浮吊,大型构件(如实腹段拆除等)吊装采用500t浮吊,拱肋吊装采用1台300t和1台500t浮吊。
三、针对上述难点采取的施工技术
根据云梨桥老桥成桥施工顺序,老桥拆除时,遵循逆序拆除的原则,共分六个步骤。
1.桥面铺装、防护栏杆及桥面板拆除技术
桥面铺装拆除时先用碟式切割机将桥面铺装混凝土切割成100cm×200cm的网格,再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地点进行处理。防护栏杆拆除时先用割枪将护栏上的钢栏杆切断运走,在护栏外侧采用钢管搭设防护支架,然后悬挂密目安全网,以防止护栏破除过程中混凝土块滚落到河中或砸到过往船只,最后用风镐将护栏混凝土破除。混凝土破除后的钢筋用割枪割断,并及时将破除的混凝土和割断的钢筋运走。人行道板拆除按照由跨中向两端逐孔拆除的顺序依次进行。
2.中孔实腹段拆除技术
经现场检查,实腹段构件完好,不存在严重开裂或混凝土破损情况。分两次拆除21.6米长中孔实腹段。先从线路中心切开现浇桥面板,然后将中孔实腹段与空腹段分离,用500t浮吊直接吊离,吊装重量约250t;剩余半边用相同的方式拆除。500t浮吊技术参数:主船宽11.6m,加两侧浮箱宽度13.41m,总宽度25.01m。云梨桥目前桥位处河宽60m,运河水位高程1.076m,实腹段顶面高程14.545m,桥宽17.5m。500t浮吊在起重机臂架幅度为32m、水平仰角65°的条件下,起吊最大重量为490t,而实腹段顶面至水面高差为13.469m,起吊实腹段重量为250t,可满足起重要求;经验算选用绳径为72mm的6×61型钢丝绳起吊。中孔空腹段采用整体拆除,每半跨各4榀桁架,中跨共8榀桁架,两个半跨先各拆除两榀,每个半跨的剩余两榀二次拆除;本方案中单榀桁架是指由实腹段、加劲梁(包括加劲梁上与其同宽度的桥面板)、拱肋、立柱组成的平面结构。单榀桁架重约80t,两榀桁架重160t,采用500t浮吊吊装,水平仰角为65°,则额定起重能力为490t,起吊幅度为32m,满足起吊两榀桁架的要求;经验算选用绳径为72mm的6×61型钢丝绳起吊。中孔空腹段拆除时,由于中、边孔不能同步对称拆除,按照先中孔、后边孔的顺序,为防止偏重失稳,在边孔实腹段与空腹段接合部位下方设临时支墩以支撑边跨悬臂端。临时支墩采用双排Φ426×8mm螺旋焊接钢管,每根拱肋下设两根,共计8根,纵向间距1.5m,钢管间用16#槽钢相互联结以增加临时支墩的稳定性。需要注意的是,加劲梁下的立柱与拱肋为铰接,之所以把拱上立柱做成铰接,主要是为了减少短立柱由于强迫变形引起的附加内力。两榀桁架吊装时,拱肋通过立柱悬挂在加劲梁下,由于立柱与拱肋铰接,受拉能力有限,因此在立柱处,用36#钢丝绳将加劲梁与拱肋进行捆绑,使加劲梁、立柱和拱肋形成整体,避免拆除时出现立柱与拱肋断裂的危险。
3.边孔拆除技术
首先拆除两个边孔的实腹段,每个边孔4根实腹段,逐根拆除;然后拆除两个边孔的空腹段加劲梁,每个边孔4根加劲梁,逐根拆除,与加劲梁相连的立柱一起拆除;最后拆除两个边孔的空腹段拱肋,每个边孔4根拱肋,逐根拆除。
4.主墩墩帽拆除技术
主墩墩帽位于岸上,可以直接用镐头机就地破碎拆除,破除后的混凝土和钢筋运至指定地点进行处理。另东岸主墩位于规划航道线内,需对桩基进行破除处理,破除深度为规划河床底标高下2.0m,拟先对桩基周围进行疏浚,至规划航道底标高下2米,然后采用水下风镐破断,将钻孔灌注桩吊运至指定位置破碎。
5.引桥拆除技术
引桥依然遵循逆序拆除的原则,先拆除桥面系,再拆除上部结构T梁,最后拆除下部墩柱及地面以上基础部分,本部分均为陆上拆除,方法不再赘述。需要注意的是,在主桥中孔实腹段拆除之后,即可拆除引桥T梁,以解除主桥边跨实腹段端头配重。
四、结语
综上所述,云梨桥老桥拆除工程作为苏南运河吴江段三级航道整治工程桥梁项目之一,施工工艺较复杂,采取上述施工技术之后,取得了良好的施工效果,施工经验可供同行参考。
参考文献:
[1]朱雷,金仁兴.上海苏州河河南路桥老桥拆除施工技术[J].建筑施工.2013(01)
[2]刘显晖,谭柳芳,杨帆,黎海宁,黄芳玮.一种旧桥拆除的创新方法[J].施工技术.2012(09)