水上多跨混凝土拱桥快速拆除工法.doc

水上多跨混凝土拱桥快速拆除工法 中铁上海工程局集团有限公司 中铁上海工程局集团第二工程有限公司 陈波 陈辉 林云 刘学明 蔡琪 1.前言 随着社会及经济的发展，许多地方七、八十年代建造的跨河道桥梁需拆除重建，以 满足日益提高的通航及防汛要求。对于多跨的旧桥，大多采用围堰法逐跨拆除，一般在 河道上的作业时间较长，对通航影响大，安全要求高。因此，各方都在努力寻求一种能 减少在主河道上的作业时间，安全快速拆除桥体构筑物的方法，以促进拆桥技术水平的 提升。 在上海浦东的大治河上有一座 3 跨上承式混凝土拱桥需拆除，中铁上海工程局集团 开展科技攻关，对移动式支撑结构、过程控制等关键工艺进行了研究，开发出了“用于 在通航河道上安装钢拱桥的支架结构”等多项专利技术，总结形成了具有新颖性和国内 领先水平的 “快速拆除工法”，旧桥拆除安全快速，对通航及河道环境影响小，取得 了较好的效益，有较大的推广应用价值。 2.工法特点 2.1 采用浮式移动平台法施工，可缩短拆除旧桥的现场作业时间，加快项目施工 进度，节省工费；移动平台可作为设备重复利用；移除后的桥体结构可在岸边破除处理， 可节约主河道上的疏浚费用。 2.2 桥跨整孔一次破断和移除，桥体的破碎结构不会遗留在河道中，污染小。 2.3 相比常规拆除法，缩短了封航时间，通航影响小，拆除过程的安全性有较大 提高。 3.适用范围 本工法适用于在交通繁忙、水深 3～8m 的航道上，桥下净高 3～8m 的中小跨旧桥拆 除工程。 4.工艺原理 4.1 在水上拱桥拆除项目中，采用一种浮式平台法整孔拆除旧桥。浮式平台由浮 箱及与旧桥拱跨相适应的支架组成，平台数量根据桥跨和梁重决定，浮箱为通用可拼装 型，与孔跨对应，一个平台由多个浮箱拼接而成。支架为钢结构，下设置千斤顶，利用 1 拖船将多个浮式平台运至拱桥各拆除孔位，通过浮箱吃水不同来调节支呆高度，用千斤 顶调整支架线形，使支架与旧桥接触并上顶承力，然后将平台锚固于河岸。 4.2 旧桥的水中墩利用绳锯切割，整体拆除。在工作船上准备好绳锯切割机，派 专业潜水员潜至旧桥的桩基处，用高压水枪清理桩基周边的淤泥至要求的标高，将墩位 上的桩基一次全部切割，利用浮吊将承台与桩基整体吊运至临时堆场处理。 5.施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 图 5.1 拱桥快速拆除施工工艺流程图 5.2 操作要点 5.2.1 方案确定 根据现场对旧桥的实际量测，得出旧桥各结构尺寸，并计算每个分段的重量，重量 一般可根据下表（见表 5.2.1）计算： 表 5.2.1 主要拆除工程计算表 分部工程 设计尺寸（㎡） 重量（t） 备注 混凝土拱桥上部结构 桥梁投影面积 S 桥梁重量 G 根据实际尺寸计算 根据现场桥梁的具体尺寸可算出分段的桥梁重量 G 施工时的动荷载为 0.1N/㎡，浮运平台的支架重 0.2N/㎡ 则浮箱的选择必须满足 f >1.2*（G+0.2S）+1.4*0.1S 浮 2 支架宽度必须比桥梁宽度大 50cm，浮箱横桥向宽度为支架高度的 2 倍。 支架由立杆、横杆、剪刀撑组成，其中立杆为无缝钢管、横杆为工字钢、剪刀撑为 槽钢。立杆下设置千斤顶，杆件间连接均为焊接。 根据水位以及拱底高程确定支架立柱高度，浮箱高度为 h ，空载吃水深度为 h ，满 2 1 足方案的最大吃水深度为 h ，施工时间段内的水位与拱底净高为 h 。 4 3 则支架高度 h=h +（h -h ）。 4 1 3 需要计算立杆的强度、刚度、稳定性。横杆的刚度、扰度。支架整体的稳定性。通 过 midas 建模可以进行三维计算，如图 5.2-1 所示： 图 5.2-1 浮式平台模型图 5.2.2 浮运平台 布置 在施工准备阶段，在现场临时驳岸边停放浮箱，浮箱数量根据方案要求配置，根据 支架设计采购相应的材料。其中应对浮箱进行检查，拥有完整的船检资料、航道通行资 料，并在海事部门等相关管理单位备案。钢管及型钢应当满足相应方案要求。 根据水位以及拱底高程确定支架立柱高度 h。 图 5.2-2 船舱支架安装图 在支架安装完成后，要对支架进行检查，确保各杆件间的连接牢固，焊缝饱满。施 工要点：①由于浮箱支架支撑点较多，受力不易均匀，在支架与浮箱接触点处用厚钢板 3 垫实，减小浮箱体的变形，提高其承载力。②支架上部直接接触拱圈的型钢上方需放置 3cm 厚的橡胶垫块，以保证支架与拱圈间的接触密贴。 5.2.3 各浮运平台就位 提前办理好相关水上施工手续，航道封航。 在平台浮运基本就位后，对浮箱注水，即向船舱内加入水，使支架顶标高降至拱底 标高以下，用拖轮将浮运平台缓缓驶入至各拱圈下，并将浮箱两侧锚定，保证桥梁在切 割时不移动；然后将舱内的水用水泵排出，直至支架与拱底接触；再用千斤顶将支架的 线形调整至与拱底的线形一致