鋼筋混凝土剛架拱橋建造較早,加上車(chē)流量大,超限超載多,橋梁不堪重負(fù),部分橋梁現(xiàn)為危橋,需要拆除重建。本文以柯橋華舍蜀鳳橋的拆除為例討論鋼筋混凝土剛架拱橋拆除的專(zhuān)項(xiàng)方案。
老橋概述:
蜀鳳橋,位于紹興市柯橋區(qū)華舍街道北岸頭-華沙線(xiàn)上。
該橋是一座3跨的鋼筋混凝土剛架拱橋,采用條形、分段預(yù)制構(gòu)件使主拱先合攏成拱,然后安裝微彎板、澆橋面組成整體。正交,橋梁全長(zhǎng)為26.9m,總寬為7.0m,跨徑組合為3.2+20.5+3.2m橋面由0.3m護(hù)欄+7.4m機(jī)動(dòng)車(chē)道+0.3護(hù)欄組成,為雙向兩車(chē)道橋梁。
橋梁上部結(jié)構(gòu):中跨為鋼筋混凝土剛架拱片,邊跨為現(xiàn)澆板。
橋梁下部結(jié)構(gòu):橋墩臺(tái)為樁柱式,墩臺(tái)為鉆孔樁(承臺(tái))基礎(chǔ)。
橋面系:水泥混凝土鋪裝。
護(hù)欄:石護(hù)欄。
伸縮縫:簡(jiǎn)易型鋼。
翼墻:條石砌體。
老橋的橋梁全貌見(jiàn)下圖:
由于蜀鳳橋在長(zhǎng)期荷載和水侵蝕的雙重作用下,主拱腿和拱片多處銹脹開(kāi)裂、破損露筋,實(shí)腹段開(kāi)裂,拱腳處開(kāi)裂;現(xiàn)澆板板底多條縱向裂縫,破損露筋,承載能力下降,變形開(kāi)裂,0#蓋梁破損露筋,立柱框節(jié)點(diǎn)處均破損、露筋、開(kāi)裂,存在環(huán)向裂縫現(xiàn)象;3#臺(tái)蓋梁底面銹脹露筋,立柱環(huán)向裂縫;1#墩蓋梁破損露筋,立柱破損、露筋、開(kāi)裂,框節(jié)點(diǎn)處破損、開(kāi)裂,破損露筋;1#、2#橋墩基礎(chǔ)位于水中,輕微沖刷;0#臺(tái)南側(cè)翼墻開(kāi)裂;3#臺(tái)南側(cè)翼墻砌體錯(cuò)位;
橋面鋪裝存在橫向貫穿裂縫、龜裂,0#臺(tái)側(cè)橋頭接線(xiàn)處破裂,引道路面開(kāi)裂;3#臺(tái)側(cè)橋頭接線(xiàn)處開(kāi)裂;伸縮縫堵塞;兩側(cè)護(hù)欄墩柱構(gòu)件缺失;北側(cè)護(hù)欄構(gòu)件破損;南側(cè)護(hù)欄墩柱斷裂,墩柱與護(hù)欄脫開(kāi);微彎板有滲水現(xiàn)象;行車(chē)存在安全隱患;鑒于此,2018年10月業(yè)主委托檢測(cè)單位對(duì)本橋進(jìn)行了質(zhì)量檢驗(yàn),浙江有色地球物理技術(shù)應(yīng)用研究院于2018年10月出具《2018紹興市柯橋區(qū)華舍街道區(qū)域橋梁檢測(cè)項(xiàng)目---蜀鳳橋》。檢驗(yàn)結(jié)論為:按照《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/T H21-2011),蜀鳳橋綜合評(píng)定等級(jí)為5類(lèi)橋梁。
改造方案:采用拆除重新形式,在原址上新建一座跨徑為7m+16m+7m的簡(jiǎn)支空心板橋面連續(xù)梁橋,全長(zhǎng)30m;邊跨采用7m普通鋼筋混凝土空心板,中跨采用16m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。邊跨梁高為42cm,中板寬度為99cm,邊板底寬為99.5cm;中跨梁高為80cm,中板底寬為124cm,邊板底寬為124.5cm。下部結(jié)構(gòu)均采用柱式墩,臺(tái)后路基防護(hù)形式用M7.5漿砌塊石路肩墻進(jìn)行恢復(fù)。新建橋梁全寬8.5m,凈寬7.5m;邊跨采用7m普通鋼筋空心板,中跨采用16m預(yù)應(yīng)力鋼筋空心板;新的橋面鋪裝采用13cm鋼筋砼,橋面護(hù)欄采用SA級(jí)墻式防撞護(hù)欄,橋面以上護(hù)欄高100cm;臺(tái)后接線(xiàn)護(hù)欄采用波形防撞護(hù)欄;橋梁過(guò)橋管線(xiàn)固定在橋梁邊板預(yù)埋支架上;橋梁施工為全封閉施工,過(guò)往車(chē)輛需繞行;全橋的施工工期建議按不超過(guò)6個(gè)月控制。臺(tái)后路基采用級(jí)配碎石回填(透水性材料);臺(tái)后路基防護(hù)采用M7.5漿砌塊石路肩墻。
根據(jù)住建部【2018】37號(hào)危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定,蜀鳳橋?yàn)殇摻罨炷羷偧芄皹颍鸪こ虒儆谖kU(xiǎn)性較大工程范圍。
1、拆除方案概述:
將橋面系附屬結(jié)構(gòu)拆除后,采用兩艘定位樁船,將剛架拱橋逐根拱肋鑿斷,倒塌河中,然后進(jìn)行挖掘打撈吊裝上岸
施工流程:橋面系附屬結(jié)構(gòu)拆除→橋面開(kāi)縫→預(yù)捆綁吊裝鋼絲繩→封航→破拆橋梁主體入河→砼構(gòu)件水下破斷→砼構(gòu)件打撈裝運(yùn)→拆除邊跨現(xiàn)澆板蓋梁→鑿除樁基→挖出臺(tái)后路基、擋墻。
2、施工方法
a、橋面系附屬結(jié)構(gòu)拆除
橋面系附屬結(jié)構(gòu)主要包括:混凝土路面、欄桿、欄桿基座等。
混凝土路面拆除:混凝土路面用挖掘機(jī)鎬頭逐點(diǎn)進(jìn)行破除,并將破除后的混凝土碴塊運(yùn)到指定建筑垃圾地點(diǎn)進(jìn)行處理。
欄桿拆除:用小挖掘機(jī)鎬頭逐根將橋面砼欄桿扳倒并將拆除后的欄桿用人工搬出橋面。
欄桿基座拆除:用挖掘機(jī)鎬頭將欄桿基座破碎,混凝土中的鋼筋,采用氧氣乙炔氣割槍進(jìn)行切割,再用挖掘機(jī)反鏟斗將破碎砼塊鏟除,用人力車(chē)將廢料運(yùn)出施工場(chǎng)地。
b、橋面開(kāi)縫
橋面清理后,在橋面上開(kāi)縫,橋面用碟片切割機(jī)進(jìn)行縱向切割,切割深度30cm,碟片切割機(jī)切割橋面,拱肋之間內(nèi)橫梁連結(jié)結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變,因此,對(duì)橋整體穩(wěn)定性沒(méi)有影響。另外,拱肋一側(cè)與微彎板混凝土連結(jié),另一側(cè)與懸臂板混凝土連結(jié),橋面有鋼筋混凝土鋪裝層連結(jié),對(duì)橋面穩(wěn)定性也沒(méi)有影響。碟片切割機(jī)進(jìn)行施工時(shí),僅有切割冷卻水流入河中,無(wú)碎塊砼墜入河中。
用碟片切割機(jī)沿橋縱向兩榀拱肋中間開(kāi)一道縫,免除在鎬頭破碎橋面時(shí),橋面鋼筋牽在一起,不容易打撈。如圖2。
圖2:橋面切縫示意圖
c、預(yù)捆綁吊裝鋼絲繩
在實(shí)腹段、上弦桿,用開(kāi)孔器在橋面沿拱肋側(cè)面左右開(kāi)孔,每根拱肋實(shí)腹段串引四根6×37 ¢36鋼絲繩,捆綁在實(shí)腹段拱肋上,每根上弦桿上,捆綁一根6×37 ¢36鋼絲繩,在每根斜腿拱肋上,也捆綁一根6×37 ¢36鋼絲繩,所有鋼絲繩另一頭結(jié)一條繩子,繩子上結(jié)一只救生圈,救生圈放置在橋面上,待拱肋倒塌河中,鋼絲繩跟到河中,救生圈浮于水面,便于操作人員馬上拉起鋼絲繩。如圖3。
d、破拆橋梁主體入河
封航后,將2艘定位樁船到位,放下定位樁,船舶定位。按從上至下、從河岸兩側(cè)向中間的拆除順序,先用挖掘機(jī)鎬頭鑿除橋面、橫系梁、拱肋之間微彎板,最后將拱肋鑿斷,橋面構(gòu)件倒入河中。
e、砼構(gòu)件水下破斷
兩艘定位樁船同時(shí)作業(yè),將倒塌河中拱肋用一臺(tái)水下鎬頭分段,然后將河中救生圈下繩子拉出吊裝鋼絲繩,套在450大挖機(jī)上,大挖機(jī)將拱肋吊出水面,操作人員上小舢板船,用氧氣乙炔割槍切斷構(gòu)件連接鋼筋,用450大挖掘機(jī)將分段后砼構(gòu)件吊出水面裝船。
6、砼構(gòu)件打撈裝運(yùn)
大構(gòu)件全部打撈出水后,迅速用兩艘定位樁挖機(jī)船裝上抓斗,進(jìn)行打撈挖掘水下砼構(gòu)件,砼構(gòu)件打撈出水后,裝船運(yùn)出。
7、拆除橋臺(tái)
主橋剛架拱拆除后,馬上組織人員機(jī)械拆除邊跨現(xiàn)澆板、橋臺(tái)。用挖掘機(jī)將橋臺(tái)水面以上部分拆除。拆除橋臺(tái)后對(duì)臺(tái)后路基擋拆進(jìn)行開(kāi)挖拆除,拆出廢料用汽車(chē)運(yùn)走。
8、臨時(shí)通行措施
蜀鳳橋采用完全封道施工方案,施工時(shí)橋梁封閉通行,過(guò)往車(chē)輛通過(guò)稽山路-興華路-村道進(jìn)行繞行;橋梁上跨河道無(wú)通航要求,施工期間禁止船只通行,家用小船可通過(guò)周邊支流進(jìn)行繞行。
9、老橋拆除需注意以下內(nèi)容:
1)拆除的混凝土圬工廢料現(xiàn)場(chǎng)均需進(jìn)行清理并遠(yuǎn)運(yùn)廢棄,不得留置于河道內(nèi)影響河道泄洪,也不得影響自然環(huán)境。
2)拆除期間,做好詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì),所有施工人員及機(jī)械統(tǒng)一安排,調(diào)度。
3)拆除剛架拱片和現(xiàn)澆板的時(shí)候,側(cè)面過(guò)橋管線(xiàn)需要做好臨時(shí)支護(hù)。
4)建議橋梁施工前,施工單位會(huì)同有關(guān)部門(mén)對(duì)沿線(xiàn)地下設(shè)施現(xiàn)狀進(jìn)行復(fù)核,以仔細(xì)確定無(wú)電力、通訊電纜、管道、人防工程建筑、地下鐵道等地下埋設(shè)物。
5)樁基及基礎(chǔ)施工必須嚴(yán)格按規(guī)范、規(guī)程進(jìn)行,應(yīng)妥善處理好泥漿排放工作,防止將造孔泥漿排到河道中,做到文明施工。樁基施工完后應(yīng)進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)及樁身質(zhì)量檢測(cè),以檢驗(yàn)樁基礎(chǔ)是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
6)基礎(chǔ)施工期間如遇特殊巖土問(wèn)題應(yīng)與勘察、設(shè)計(jì)等有關(guān)單位聯(lián)系。構(gòu)筑物施工期間和工程竣工后應(yīng)對(duì)擬建構(gòu)筑物做好沉降觀(guān)測(cè)工作。
19、施工中出現(xiàn)特殊情況,施工單位必須及時(shí)報(bào)告業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計(jì),以便共同商定解決方案。
20、橋梁完成建造通車(chē)后,應(yīng)嚴(yán)格按照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》(JTG H11-2004)等規(guī)范和有關(guān)要求,加強(qiáng)日常的檢查養(yǎng)護(hù)工作。
21、老橋主拱圈拆除后,對(duì)老橋臺(tái)身之間的距離和梁長(zhǎng)進(jìn)行復(fù)核,對(duì)蓋梁進(jìn)行精確放樣,以確保上下部結(jié)構(gòu)尺寸一一對(duì)應(yīng)。
22、拱橋施工注意事項(xiàng)有:在側(cè)墻、拱圈上部結(jié)構(gòu)的拆除過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格按照《橋涵施工技術(shù)規(guī)范》,按程序分階段均衡對(duì)稱(chēng)地進(jìn)行,避免拱圈在施工中產(chǎn)生不均勻地變形;施工時(shí),拱圈下部應(yīng)搭設(shè)支架,以策安全。