钢筋混凝土拱桥拆除施工组织设计研究

钢筋混凝土拱桥拆除施工组织设计研究

王海兵

中铁二十局集团第三工程有限公司

摘要：文章结合具体工程案例，较为详细的探究钢管混凝土系杆拱桥主要施工工艺流程及技术难点。在具体实践中，严格依照项目工程特征，技术要求等，设定项目拆除难点、规划整体思路与流程，并加强安全维护措施的应用。希望能与同行共同分享施工技术经验，对相同或相似工程顺利拆除有一定指导作用。

关键词：钢管混凝土；系杆拱桥；拆除工艺；安全管理；方法探究

钢管混凝土，实质上就是钢管与混凝土两者相互结合后形成的一种特殊结构，混凝土膨胀对钢管自身的径向控制情况形成一定约束，混凝土也处于多压力施加的状态下，因为混凝土填充钢管自身的抗压缩性能处于较高水平，故而在国内桥梁工程设计、施工领域中均有较广泛应用。为全面保证钢管混凝土拱桥拆除工艺安稳、有效进行，就要加强相关技术措施的研究。鉴于此，本文笔者结合工程案例，对如上涉及到的问题加以研究分析。

工程概况

袁河大桥右幅拱桥于1989年建成，老桥西侧半幅桥宽为12m,老桥利用,桥面系改造后,横断面调整为0.5m(防撞墙)+11m(机动车道)+0.5m(防撞墙)。在老桥西侧2m外新建11m宽单幅辅道。老桥东侧半幅拆除后新建双幅桥,桥宽分别为15.5m、11m,与西侧新桥对应。所有新建桥梁跨径组合均为6×30m,新老桥桥墩对齐。

勘查资料表明^[1]，要拆除的本大桥属于钢筋混凝土刚架拱桥，长约176.04m，桥面全宽12.39m。大桥由四墩两台构成，主跨结构为5跨净跨径约为30m的钢筋混凝土刚架拱。0#、5#桥台依次是组合式桥台配、浆砌U型桥台配扩大基础。拆除此范围内的桥梁上部结构及陆地桥台至原地面处。水中桥墩拆除到河床规定标高。

钢管混凝土系杆拱桥拆除工艺设计

2.1拆除难点

钢筋砼钢架拱桥的基于桁架拱、斜腿钢架桥等基础构件上发展的一种新桥型。高次超静定结构持有较强推理，受力体系主要分布在拱圈。基于以上情况，在拆除桥面铺装、拱板、拱瓦阶段中，严禁使用大型机具，减少或规避对拱圈结构完整性形成损伤，诱发垮踏等事故，若选用切割分解吊装，则拆除工期漫长，也难以从根本上保证作业安全性。

2.2整体拆除思路

过往，施工单位在桥梁拆除作业阶段，选用的工艺以机械拆除、爆破拆除和静力切割等为主。结合本项目施工现场状况：

（1）不推荐采用爆破拆除法，主要是因为审批时间调控难度大，爆破警戒于周遭居民疏散工作难以顺利推进，间接成本居高不下。

（2）桥梁位置场地有一定局限性，大型起重设备操控难度大，静力切割阶段需要安置支架；切割阶段费用投入较高，支架过程中可能存在意外，工期偏差，现有交通条件无法创造便利性。

（3）为确保本项工程能顺利、安全被拆除，在比较多种方案可行性基础上，拟定选用原桥位破碎法，等同于于岸边采用破碎机直接拆除拱脚直，在桥梁自体水平推力的驱动下，促进桥梁逐跨整体垮塌，而后使用水工船予以破碎打捞，以上拆除阶段无需有人员参与，故而在保证人员生命健康基础上，减缩了拆除工期。

2.3总体思路

施工前期准备：①桥头：对桥梁两端实施封闭处理，加大交通调控力度；两端施工阶段均要采用2.5m硬质予以围挡，围档上贴有悬挂醒目标牌。②桥下：桥下两侧50m范围内安置隔离围档，并在其上班张贴警示标语。③航道：水上拆除过程中，拟定连续封闭30d。④现场勘测：工程正式拆除前期，项目部组织相关人员前往现场予以勘查，掌握老桥的基本概况与各部分构件对应的工程量，比如，以桥墩立墙为中心时候，两侧临近内侧2排为斜撑，每排4根，宽0.35m，厚0.35m；两侧最外处2排是拱腿，各排均有4根，高0.55m，宽0.35m；明确桥梁结构及受力特征，为拆桥方案拟定及现场施工组织提供重要的参照依据。

（2）拆除流程（图1），拆除老旧桥过程中，施工单位全称始终秉持

“人员安全居首位、规范施工处理、逐次跨坍塌、及时清除与打捞”的原则，在施工次序上，上部在前，后下部次之，而后完成水中。具体拆除过程如下：①把0#台设为起始点，逐跨凿除临近桥台、桥墩6m内的桥面系→②逐跨拆除拱上立柱→③逐跨拆除主拱构件→④借助水工船水下分解拆除主拱、桥墩扩大基础→⑤清除河道→⑥将桥台分解拆除→⑦检验。

拆除方法：为保证临近桥跨的安稳性，在本次拆除施工阶段，拟定了逐孔破除拱肋，促进其逐孔垮塌过程，需拆除、需保护桥梁两者间距以5m为宜，等到检测到拆除桥梁墩顶临近桥面大概3m时，桥梁垮塌时重心朝向下方，维护了毗邻桥跨结构的安稳性。具体方法有：

①沿孔跨之间，探寻出端缝所处方位，使用红油漆标示切割线，而后利用静力切割机予以切割处理，对各跨间的铺装层予以切割分离处理；

②在跨间铺装层切割分离处理完成后，将一台破碎机安置于岸边桥头一侧，顺沿桥台，从上至下，先凿除临近桥台、墩处6m内的，而后将拱圈上的立柱等拆除，当检测到拆除到距离桥台边界3~5m时，方可把中间二道拱肋拆除，此阶段，破碎机朝向后方撤退6m左右，到破碎机炮头能够破碎边界拱肋时，对边侧拱肋予以破碎直到桥体垮塌（图2为破碎机站位图）。待桥体垮塌以后，依照如上方法流程，采用水工船上的破碎设备逐孔拆除其余桥跨，直到整个桥体均被拆除。

③拆除下部结构：本项目下部构造以重力式桥墩配基础为主，拟定选用水上破碎机直接予以破除。具体方法如下：待桥梁上部结构拆除操作结束后，选用工程船上的破碎机，沿墩顶由上至下予以破碎拆除，破除到河床时，改用为水上挖掘机，将破除砼渣整合至岸边，而后在使用水上挖掘机顺安桥台周边对河进行开挖处理，并且要求破碎拆除到前期设定的标高。

④清理河道：针对桥梁重力式桥墩及扩大基础拆除阶段形成的废渣，本项目拟定使用镐头换挖斗予以打捞清理并运输到岸边，到岸边再行破碎处理运至指定地点（约30km外弃渣场），利用声呐扫测仪予以检测，确定其符合航运要求以后，方可以恢复航道通行。

⑤拆除桥台：为将桥梁拆除阶段对通航形成的影响降至最低水平，拟定最后拆除桥台，选用挖掘机破除后，拆除后计时运输废料及清理工程现场。

⑥检查验收：针对施工区段予以疏导清理，及时清除拆除物，对桥墩处行清理处理，确保拆除任务顺利完成，不滞留隐患。

图2 破碎机站位图

施工安全保障

3.1组织保障措施

拆除结算，组建成立安全管理组，任命项目经理为组长，建设并严格实施安全责任机制，清晰规划人员职责、任务，历程将安全管理贯穿于项目拆除全程。

3.2安全技术措施

常规安全项目：①要求所有设计、施工、管理人员质证上岗；②严禁穿戴拖鞋或硬底鞋进入工程现场，高空作业阶段一定要系安全带；③当工程现场风力≥6级时，严禁进行任何起重作业；④全面落实交接班制度，促进拆除作业能有序推进。

专项安全项目：①施工准备阶段，加强机械设备、安全设施及防护用品数目检查及性能检验；②施工现场防火、防爆、防高温等布设情况一定要符合相关规范及文明施工要求；规定机务人员做好机械例行保养工作；现场安全管理遵照“全员、全过程、全方位、全天候”的原则推进；一旦有机械事故发生，针对直接责任人，一定严格依照“四不放过”原则作出批评教育；若机械事故发生期间，有人员受伤，则要在最短时间内予以抢救，最好在不干扰抢救工作的情况下，注意保留现场，并将现场实况快速反馈给领导和上级主管部门，予以妥善处理；

（3）拆除施工安全：①要求参与本项工程的所有人员务必持证作业，作业证实开始前

作业班组长检查安全装备和设施稳固性；②派遣专人组织、指挥、布置

拆除作业工作，力争保证人员分工明确，现场作业有条不紊；③派遣专人符合安全工作，与有关作业人员签署安全责任书；④严格依照设计要求落实事前安全管理与防控、技术交底工作，组织施工人员参与安全教育活动，协助他们对安全控制关键点与防控措施有一定掌握。

（4）水上作业安全：①开工前，结合施工现实需求规划安全作业区；②参与本项作业的人员一定要正确穿戴救生衣等防护用品；③依照施工现实需求，在甲板、通道和作业场所设置防消装置；④维持施工船舶楼梯、走廊等的通畅性；④若遇到能见度不良天气时，则要求工程船舶和施工区可以智能化呈现出规定的信号，特殊情况下应停止航行或作业。

结束语：

本桥梁项目严格依照设计方案顺利拆除，拆除阶段机械破碎、清理过程顺畅，且有效维护了项目周边重点保护目标的安全性。不论是从规定的拆除准备工作，还是机械人员进场，以及方案编制审批等多项工序，均符合施工工期设计要求。

作者简介：王海兵（1985——），男，汉族，陕西省渭南市人，单位：中铁二十局集团第三工程有限公司，本科，工程师，研究方向：工程技术

参考文献：

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