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摘要：连云港港疏港航道上老向阳大桥为大跨径下承式系杆拱结构，拆除难度较大。同时本桥又位于繁华的城区，且在航道不断航的前提下拆除老桥，所以拆除方案的选择、现场老桥拆除流程的控制及全过程安全管理将尤其重要，本文着重讲述系杆桥拆除方法及安全控制。
关键词：系杆拱桥拆除安全控制
一、简介：
老向阳桥为连云港港疏港航道整治项目上跨盐河上的一座下承式系杆拱桥，老桥拆除完成后，在原址上才能重建新桥。老桥主桥跨径60m，上部构造由系杆、拱圈、风撑、吊杆、纵横梁及桥面系等组成。拱圈设置三根，每根拱圈肋与11根吊杆相连。吊杆采用直径为20cm的钢套管，内层波纹管，波纹管与钢套管之间浇筑C40混凝土。拱圈之间设置三道风撑，位置与吊杆结点同位。拱圈采用等截面的工字形截面，高1.0m，宽1.0m，拱圈轴线为抛物线，矢跨比1/5.5，跨中矢高10.91m。系杆采用箱形截面，宽1.0m，高1.50m。中横梁高度为0.87-1.31m，宽0.40m，端横梁高度为1.17m，全桥长度为95.58m，桥面宽为9*2（行车道）+1.0*3（系杆）+2*3（人行道）=27m。引桥为跨径10m的预应力空心板梁，桥梁下部构造墩身采用柱式墩柱，基础为钻孔灌注桩。老向阳大桥下面为通航的盐河，现有航道等级为六级。（老向阳大桥现状见附图）
二、桥梁拆除前施工准备：
1、技术准备
对老桥进行多次现场察看，老向阳大桥始建于2001年2月，2002年10月通车，主桥为下承式系杆拱结构，主要由系杆、拱圈、风撑、吊杆、纵横梁及桥面系等组成，目前通行情况良好；人行道挑梁下方有自来水管、路灯管线、电话线、电缆线通过，在桥梁拆除前，上述管线进行全部拆除或改移。
2、人员安排
桥梁凿除和清理由专业拆桥队伍实施。
为确保拆除工作的顺利开展，对照各道工序，按照安全、高效的原则，对参与施工的管理人员进行了详细分工：
施工便桥搭设人员负责做好桥梁架设，交通管制组负责做好道路的安全防护，交通管制标牌的摆放、检查和转换；支架搭设人员作为突击队员，紧急处理一些突发事件。
三、桥梁拆除：
（一）拆除原则：拆除的桥梁位于县城城区，桥梁跨越盐河六级航道，道路为城市主次干道，水下运输、陆上交通较繁忙，老桥拆除难度高，风险大，施工安全要求高。为确保老桥拆除安全、快捷，总体遵循的原则为：安全第一、施工有序、平衡对称、化整为零。
（二）拆除具体施工方案
1、老向阳大桥上部构造拆除：
老向阳大桥为跨径60m的下承式系杆拱桥，主跨拆除原则上按建桥相反顺序进行：搭设支架→凿除桥面沥青砼、铺装层水泥砼及不影响拆除拱圈的桥面板→风撑逐步拆除→拆除拱圈、吊杆→拆除栏杆扶手、人行道板→拆除横梁→拆除系杆；引桥拆除顺序为：凿除桥面→拆除行车道板、人行道板→拆除空心板梁。
<1>支架搭设方案
Ⅰ、水中和岸上支架搭设（见图）
a、按拆桥方案支架布置图，利用已建成的便桥用吊車提升振拔锤打入直径ø53cm钢管桩。
b、钢管桩接长时钢管桩间搭接焊缝须焊接饱满并用包箍加强。
c、沿老桥人行道外边缘水中共插打四组承重墩钢桩，每组各4根ø53cm钢管桩，4根钢桩用［10槽钢联成整体共同受力。在主桥的中间系杆下方水中各施打2排直径ø53cm钢桩，每排2根。钢管桩入土深度详见后附计算，以试桩承载力确定。
d、钢桩间用［10槽钢焊接，形成剪刀撑，用来防止钢桩间不均匀沉降并增加其整体稳定性，焊缝饱满，焊接牢固。
e、用1cm钢板作钢桩盖帽，钢板与钢桩间焊接固定。
f、桩顶盖帽上用双36号工字钢做盖梁，盖梁与盖帽间焊接固定。
g、采用三路贝雷作为顶纵梁，在贝雷顶上用双36号工字钢、［16槽钢调节，同时用大头塞将系杆与槽钢间隙塞紧。
h、系杆下驳岸两侧岸边各增设一个支点，采用砼基础，贝雷横桥向搭设。
Ⅱ、搭设拱圈支架
在离主墩支座中心线20m左右处对称搭设两组贝雷桁架，同时在距离拱脚10m处各搭设两组临时贝雷支架，（编号分别为1、1′、2、2′，详见支架示意图），贝雷桁架之间设有联系杆，贝雷支架上端采用双36号工字钢调节，与拱肋底端接触处用大头塞塞紧，钢丝绳捆牢，并用5T、8T手拉葫芦拉住最上层贝雷固定在未拆除的吊杆最下端，控制拆除拱圈过程中产生水平力以确保贝雷支架、拱圈的稳定性。
在系杆、横梁方格下方50cm搭设施工平台作为卸载平台，中跨20m范围悬挂绷紧的间距为1.5m共17道Ф7的钢丝绳，钢丝绳的两端分别固定锁死在两边跨盖梁上，钢丝绳用手拉葫芦逐渐拉紧，同时钢丝绳穿过两中跨支架上口并与支架固定，在钢丝绳上满铺规格为10cm*10cm方木和［10槽钢，间距 50cm,方木上铺设厚为1.5cm的竹胶板，竹胶板与方木、方木与钢丝绳、槽钢与钢丝绳固定连接成整体，形成悬索平台，平台的两侧、钢丝绳下面悬挂环绕密孔安全网，既确保操作人员的安全又保证凿除散落的砼碎渣不掉进航道里。
<2>具体拆除方法
①、凿除桥面沥青砼、水泥混凝土、跨中20m范围内行车道板等
a、沥青混凝土桥面铺装的凿除：用凿岩机破除沥青混凝土，装载机将废渣装上汽车，将废弃物运至指定地点堆放。
b、拆除行车道板采用空压机配合人工先将板之间铰缝凿除，用氧气乙炔将铰缝内的钢筋切除，然后用汽车吊将行车板逐片吊运至岸边，在岸边用凿岩机二次分解破碎，拆除顺序从跨中开始逐渐向边跨进行。拆除行车道板时预留3m车道宽度不拆除，留作机械设备行驶通道，同时将跨中20m范围内行车道板全部拆除。
②、风撑逐步拆除
拆除某一道拱圈跨中20m范围内前，首先将与该拱圈连接的三道风撑内最中间一道拆除，采用长臂液压剪剪碎该风撑，剪碎的废渣及时清理，与其联系的剩余两道风撑暂时不拆除，以保持拱圈的横向稳定性，待该道拱圈跨中20m范围内全部拆除完毕后，再将剩余两道风撑拆除。为确保剩余拱圈横向稳定性，用手拉葫芦拉住剩余拱圈中部，并固定在未拆除拱圈侧吊杆上。
③、拆除拱圈及吊杆
首先将要拆除的拱圈内吊杆预应力逐步释放，使系杆重量全部分摊在支架上，受力简单明了。具体释放方法为：首先将吊杆上下方用钢丝缆绳与相邻吊杆相连接避免拆除过程中吊杆发生倾斜或歪倒，然后用切割机将吊杆外侧钢管套割除，人工用风镐凿除吊杆外表面层预应力束钢绞线周围混凝土，将预应力钢绞线的波纹管露出，氧气乙炔割断，同时清除握裹该处钢绞线水泥砂浆，氧气乙炔高温逐根熔断钢绞线，使得该处钢绞线预应力逐步失效，最后再切割上端将吊杆整体割除。采用此方案危险性很大，由于吊杆预应力很大，割除过程中会发生向外或向上的弹力，容易对拆除作业工人带来伤害。
④、拆除栏杆扶手、人行道板
主桥栏杆扶手为不锈钢管制作而成，对该栏杆扶手采用乙炔氧气进行切割解除。
在人行道板上按规划打孔，凿岸机横断面破碎，用汽车式起重机将分割段吊、运至指定位置破除。
⑤、拆除横梁
内横梁拆除顺序按照由跨中向两端对称进行的方法拆除，首先将20m跨中范围内的横梁全部拆除完毕，然后再拆除其余段的横梁。中横梁拆除时先用汽车吊将横梁吊住，人工用风镐先将横梁与系杆相交处切断，分段凿除横梁砼，为防止破碎的砼碎渣坠落河中，通过系杆下方的卸载平台将砼碎渣转移至卸载平台上的竹胶板上，凿除的砼碎渣及时清理运走，严禁将混凝土碎渣堆积在卸载平台上，混凝土破除后暂时不割断钢筋，破除完混凝土后用氧气乙炔烧断横梁预应力钢绞线，最后用氧气乙炔割除横梁所有钢筋，再用汽车吊分段吊出。端横梁由于在盖梁上方，直接用凿岩机破碎。
⑥、拆除系杆
先拆除两边系杆再拆除中间系杆，拆除顺序从中跨逐步向边跨进行。根据图纸系杆全长60m，高1.50m，宽1.0m，箱式高1.0m，宽0.60m，则每根系杆重约135T。首先拆除跨中20m处系杆，拆除方法采用风镐人工逐步凿除，根据系杆内预应力钢绞线布置情况，两侧系杆上表层共布设6根6束Φj15.24预应力钢绞线，下表层共布设10根6束Φj15.24预应力钢绞线；中间系杆上表层共布设6根7束Φj15.24预应力钢绞线，下表层共布设10根7束Φj15.24预应力钢绞线。首先用人工、風镐凿除系杆上表面层预应力束钢绞线周围混凝土，并将预应力钢绞线的波纹管露出，氧气乙炔割断，同时清除握裹该处钢绞线水泥浆，氧气乙炔高温逐根熔断钢绞线，使得该处钢绞线预应力逐步失效，然后用同样的方法凿除中层预应力束钢绞线周围混凝土以及钢绞线，最后凿除底层预应力束钢绞线周围混凝土以及钢绞线，凿除的砼碎渣随时清理运走，最后用氧气乙炔切割跨中20m范围内系杆的钢筋。边跨系杆分段切割并用吊车吊至岸边，凿岩机逐一破碎。
在整个拆除过程中全程对支架及边跨系杆段进行变形等观察，发现问题，立即停止工作，查明原因后再进行下一步工序的实施。
引桥上部构造拆除桥面、人行道板、行车道板同主桥拆除方法一致。
2、老向阳大桥下部构造拆除：
①、拆除主墩墩身和盖梁
由于老向阳桥1#、2#主墩均在岸上，因此待该桥上部构造拆除完毕后，凿岩机直接进入现场对盖梁进行凿除，混凝土碎渣破碎完毕后统一运送至指定地点堆放，对露出的钢筋采用气割设备割除。盖梁凿除后，对墩身进行凿除，待墩身露出原地面10-20cm后，暂停止凿除工作。
②、拆除承台
在墩身露出原地面10-20cm后，凿岩机暂停止操作，根据承台尺寸以及墩身中心线放出承台边线，标出承台边线位置，按照坡比1：0.75用挖掘机进行开挖土方，待开挖至承台底标高后，再使用凿岩机凿除承台混凝土，钢筋采用气割设备割除。
3结束语
大跨径系杆拱桥的拆除在以往的桥梁拆除中较为少见，尤其是在繁华的城市和跨航道并在不断航的情况下进行老桥拆除更为困难。在老桥拆除前，项目上对老桥的具体情况进行了细致详细的调查，对老桥结构体系进行了认真分析，对实施方案也请了专家进行了论证，同时请了专门的监控单位对桥梁各拆除工序和工况进行了监控，在施工操作中真正做到安全和技术上的保证。老桥从准备到全部安全拆除不到两月时间，经实践证明本座大跨径拱桥的拆除方案和拆除过程安全控制是行之有效的。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：系杆拱桥拆除安全控制
一、简介：
老向阳桥为连云港港疏港航道整治项目上跨盐河上的一座下承式系杆拱桥，老桥拆除完成后，在原址上才能重建新桥。老桥主桥跨径60m，上部构造由系杆、拱圈、风撑、吊杆、纵横梁及桥面系等组成。拱圈设置三根，每根拱圈肋与11根吊杆相连。吊杆采用直径为20cm的钢套管，内层波纹管，波纹管与钢套管之间浇筑C40混凝土。拱圈之间设置三道风撑，位置与吊杆结点同位。拱圈采用等截面的工字形截面，高1.0m，宽1.0m，拱圈轴线为抛物线，矢跨比1/5.5，跨中矢高10.91m。系杆采用箱形截面，宽1.0m，高1.50m。中横梁高度为0.87-1.31m，宽0.40m，端横梁高度为1.17m，全桥长度为95.58m，桥面宽为9*2（行车道）+1.0*3（系杆）+2*3（人行道）=27m。引桥为跨径10m的预应力空心板梁，桥梁下部构造墩身采用柱式墩柱，基础为钻孔灌注桩。老向阳大桥下面为通航的盐河，现有航道等级为六级。（老向阳大桥现状见附图）
二、桥梁拆除前施工准备：
1、技术准备
对老桥进行多次现场察看，老向阳大桥始建于2001年2月，2002年10月通车，主桥为下承式系杆拱结构，主要由系杆、拱圈、风撑、吊杆、纵横梁及桥面系等组成，目前通行情况良好；人行道挑梁下方有自来水管、路灯管线、电话线、电缆线通过，在桥梁拆除前，上述管线进行全部拆除或改移。
2、人员安排
桥梁凿除和清理由专业拆桥队伍实施。
为确保拆除工作的顺利开展，对照各道工序，按照安全、高效的原则，对参与施工的管理人员进行了详细分工：
施工便桥搭设人员负责做好桥梁架设，交通管制组负责做好道路的安全防护，交通管制标牌的摆放、检查和转换；支架搭设人员作为突击队员，紧急处理一些突发事件。
三、桥梁拆除：
（一）拆除原则：拆除的桥梁位于县城城区，桥梁跨越盐河六级航道，道路为城市主次干道，水下运输、陆上交通较繁忙，老桥拆除难度高，风险大，施工安全要求高。为确保老桥拆除安全、快捷，总体遵循的原则为：安全第一、施工有序、平衡对称、化整为零。
（二）拆除具体施工方案
1、老向阳大桥上部构造拆除：
老向阳大桥为跨径60m的下承式系杆拱桥，主跨拆除原则上按建桥相反顺序进行：搭设支架→凿除桥面沥青砼、铺装层水泥砼及不影响拆除拱圈的桥面板→风撑逐步拆除→拆除拱圈、吊杆→拆除栏杆扶手、人行道板→拆除横梁→拆除系杆；引桥拆除顺序为：凿除桥面→拆除行车道板、人行道板→拆除空心板梁。
<1>支架搭设方案
Ⅰ、水中和岸上支架搭设（见图）
a、按拆桥方案支架布置图，利用已建成的便桥用吊車提升振拔锤打入直径ø53cm钢管桩。
b、钢管桩接长时钢管桩间搭接焊缝须焊接饱满并用包箍加强。
c、沿老桥人行道外边缘水中共插打四组承重墩钢桩，每组各4根ø53cm钢管桩，4根钢桩用［10槽钢联成整体共同受力。在主桥的中间系杆下方水中各施打2排直径ø53cm钢桩，每排2根。钢管桩入土深度详见后附计算，以试桩承载力确定。
d、钢桩间用［10槽钢焊接，形成剪刀撑，用来防止钢桩间不均匀沉降并增加其整体稳定性，焊缝饱满，焊接牢固。
e、用1cm钢板作钢桩盖帽，钢板与钢桩间焊接固定。
f、桩顶盖帽上用双36号工字钢做盖梁，盖梁与盖帽间焊接固定。
g、采用三路贝雷作为顶纵梁，在贝雷顶上用双36号工字钢、［16槽钢调节，同时用大头塞将系杆与槽钢间隙塞紧。
h、系杆下驳岸两侧岸边各增设一个支点，采用砼基础，贝雷横桥向搭设。
Ⅱ、搭设拱圈支架
在离主墩支座中心线20m左右处对称搭设两组贝雷桁架，同时在距离拱脚10m处各搭设两组临时贝雷支架，（编号分别为1、1′、2、2′，详见支架示意图），贝雷桁架之间设有联系杆，贝雷支架上端采用双36号工字钢调节，与拱肋底端接触处用大头塞塞紧，钢丝绳捆牢，并用5T、8T手拉葫芦拉住最上层贝雷固定在未拆除的吊杆最下端，控制拆除拱圈过程中产生水平力以确保贝雷支架、拱圈的稳定性。
在系杆、横梁方格下方50cm搭设施工平台作为卸载平台，中跨20m范围悬挂绷紧的间距为1.5m共17道Ф7的钢丝绳，钢丝绳的两端分别固定锁死在两边跨盖梁上，钢丝绳用手拉葫芦逐渐拉紧，同时钢丝绳穿过两中跨支架上口并与支架固定，在钢丝绳上满铺规格为10cm*10cm方木和［10槽钢，间距 50cm,方木上铺设厚为1.5cm的竹胶板，竹胶板与方木、方木与钢丝绳、槽钢与钢丝绳固定连接成整体，形成悬索平台，平台的两侧、钢丝绳下面悬挂环绕密孔安全网，既确保操作人员的安全又保证凿除散落的砼碎渣不掉进航道里。
<2>具体拆除方法
①、凿除桥面沥青砼、水泥混凝土、跨中20m范围内行车道板等
a、沥青混凝土桥面铺装的凿除：用凿岩机破除沥青混凝土，装载机将废渣装上汽车，将废弃物运至指定地点堆放。
b、拆除行车道板采用空压机配合人工先将板之间铰缝凿除，用氧气乙炔将铰缝内的钢筋切除，然后用汽车吊将行车板逐片吊运至岸边，在岸边用凿岩机二次分解破碎，拆除顺序从跨中开始逐渐向边跨进行。拆除行车道板时预留3m车道宽度不拆除，留作机械设备行驶通道，同时将跨中20m范围内行车道板全部拆除。
②、风撑逐步拆除
拆除某一道拱圈跨中20m范围内前，首先将与该拱圈连接的三道风撑内最中间一道拆除，采用长臂液压剪剪碎该风撑，剪碎的废渣及时清理，与其联系的剩余两道风撑暂时不拆除，以保持拱圈的横向稳定性，待该道拱圈跨中20m范围内全部拆除完毕后，再将剩余两道风撑拆除。为确保剩余拱圈横向稳定性，用手拉葫芦拉住剩余拱圈中部，并固定在未拆除拱圈侧吊杆上。
③、拆除拱圈及吊杆
首先将要拆除的拱圈内吊杆预应力逐步释放，使系杆重量全部分摊在支架上，受力简单明了。具体释放方法为：首先将吊杆上下方用钢丝缆绳与相邻吊杆相连接避免拆除过程中吊杆发生倾斜或歪倒，然后用切割机将吊杆外侧钢管套割除，人工用风镐凿除吊杆外表面层预应力束钢绞线周围混凝土，将预应力钢绞线的波纹管露出，氧气乙炔割断，同时清除握裹该处钢绞线水泥砂浆，氧气乙炔高温逐根熔断钢绞线，使得该处钢绞线预应力逐步失效，最后再切割上端将吊杆整体割除。采用此方案危险性很大，由于吊杆预应力很大，割除过程中会发生向外或向上的弹力，容易对拆除作业工人带来伤害。
④、拆除栏杆扶手、人行道板
主桥栏杆扶手为不锈钢管制作而成，对该栏杆扶手采用乙炔氧气进行切割解除。
在人行道板上按规划打孔，凿岸机横断面破碎，用汽车式起重机将分割段吊、运至指定位置破除。
⑤、拆除横梁
内横梁拆除顺序按照由跨中向两端对称进行的方法拆除，首先将20m跨中范围内的横梁全部拆除完毕，然后再拆除其余段的横梁。中横梁拆除时先用汽车吊将横梁吊住，人工用风镐先将横梁与系杆相交处切断，分段凿除横梁砼，为防止破碎的砼碎渣坠落河中，通过系杆下方的卸载平台将砼碎渣转移至卸载平台上的竹胶板上，凿除的砼碎渣及时清理运走，严禁将混凝土碎渣堆积在卸载平台上，混凝土破除后暂时不割断钢筋，破除完混凝土后用氧气乙炔烧断横梁预应力钢绞线，最后用氧气乙炔割除横梁所有钢筋，再用汽车吊分段吊出。端横梁由于在盖梁上方，直接用凿岩机破碎。
⑥、拆除系杆
先拆除两边系杆再拆除中间系杆，拆除顺序从中跨逐步向边跨进行。根据图纸系杆全长60m，高1.50m，宽1.0m，箱式高1.0m，宽0.60m，则每根系杆重约135T。首先拆除跨中20m处系杆，拆除方法采用风镐人工逐步凿除，根据系杆内预应力钢绞线布置情况，两侧系杆上表层共布设6根6束Φj15.24预应力钢绞线，下表层共布设10根6束Φj15.24预应力钢绞线；中间系杆上表层共布设6根7束Φj15.24预应力钢绞线，下表层共布设10根7束Φj15.24预应力钢绞线。首先用人工、風镐凿除系杆上表面层预应力束钢绞线周围混凝土，并将预应力钢绞线的波纹管露出，氧气乙炔割断，同时清除握裹该处钢绞线水泥浆，氧气乙炔高温逐根熔断钢绞线，使得该处钢绞线预应力逐步失效，然后用同样的方法凿除中层预应力束钢绞线周围混凝土以及钢绞线，最后凿除底层预应力束钢绞线周围混凝土以及钢绞线，凿除的砼碎渣随时清理运走，最后用氧气乙炔切割跨中20m范围内系杆的钢筋。边跨系杆分段切割并用吊车吊至岸边，凿岩机逐一破碎。
在整个拆除过程中全程对支架及边跨系杆段进行变形等观察，发现问题，立即停止工作，查明原因后再进行下一步工序的实施。
引桥上部构造拆除桥面、人行道板、行车道板同主桥拆除方法一致。
2、老向阳大桥下部构造拆除：
①、拆除主墩墩身和盖梁
由于老向阳桥1#、2#主墩均在岸上，因此待该桥上部构造拆除完毕后，凿岩机直接进入现场对盖梁进行凿除，混凝土碎渣破碎完毕后统一运送至指定地点堆放，对露出的钢筋采用气割设备割除。盖梁凿除后，对墩身进行凿除，待墩身露出原地面10-20cm后，暂停止凿除工作。
②、拆除承台
在墩身露出原地面10-20cm后，凿岩机暂停止操作，根据承台尺寸以及墩身中心线放出承台边线，标出承台边线位置，按照坡比1：0.75用挖掘机进行开挖土方，待开挖至承台底标高后，再使用凿岩机凿除承台混凝土，钢筋采用气割设备割除。
3结束语
大跨径系杆拱桥的拆除在以往的桥梁拆除中较为少见，尤其是在繁华的城市和跨航道并在不断航的情况下进行老桥拆除更为困难。在老桥拆除前，项目上对老桥的具体情况进行了细致详细的调查，对老桥结构体系进行了认真分析，对实施方案也请了专家进行了论证，同时请了专门的监控单位对桥梁各拆除工序和工况进行了监控，在施工操作中真正做到安全和技术上的保证。老桥从准备到全部安全拆除不到两月时间，经实践证明本座大跨径拱桥的拆除方案和拆除过程安全控制是行之有效的。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。