混凝土梁桥拆除方案选择

3）桥梁拆除初步设计的基本原则： （1）应针对结构体系、类型不同而不同； （2）应结合计算分析，安排步骤和控制过程内力； （3）应参考原结构的施工方法； （4）应针对桥梁缺陷和病害严重程度，区别对待。如 病害严重者，在梁体上直接放置机具设备可能出现垮塌， 因此，在拆除之前，需要采取临时加固措施； （5）应考虑拆除设备运行和工艺的可行性； （6）应考虑对保留构件（如下部结构）安全措施和拆 下部分构件的再利用的可能性； （7）应综合考虑监控、安全措施、交通组织、保护环 境措施、紧急预案、施工组织、工期安排、概算的协调。
讨论的内容:
1、桥梁拆除的主要原因 2、桥梁拆除的决定因素 3、桥梁拆除的工程可行性 4、桥梁拆除的工程方案拟定步骤 5、桥梁拆除的初步设计方案 6、桥梁拆除的工程实施方案 7、桥梁拆除的施工控制 8、桥梁拆除完成的后评价 9、桥梁拆除有待深入研究的问题
1、 桥梁拆除的主要原因
1）桥梁本身出现安全问题
悬浇法施工箱梁桥拆除例子： 锡澄运河大桥拆除工程 锡澄运河大桥为沪宁高速公路上的一座特大桥，与运河 交角65度，斜桥正做，主桥为双幅变截面三向预应力混凝土 连续箱梁，桥跨布置（42.5+65.0+42.5）m，单幅桥面宽度 12.5m。主桥箱梁曾进行了加固：箱梁腹板内侧粘贴钢板、碳 纤维补强；在箱梁内施加体外预应力以抑制跨中下挠。 该桥采用悬浇法施工，实施采用倒装程序拆除。
混凝土梁桥拆除方案选择 与施工控制
中交第二公路设计研究院有限公司 鞠金荧
前言
对建造者而言桥梁拆除是一件难过的事情，因此，决 定拆除桥梁应该慎重。 桥梁拆除涉及到的关联因素较多，是一个协调、系统 的工作。 桥梁拆除最重要的控制因素是安全。 从桥梁拆除工作中应该总结教训与经验，为设计和施 工提供有益建议。
6、桥梁拆除的工程实施方案
1）梁式桥常用的施工方法分类 (1)直接破除法 (2)搭设支架破除法 (3)控制(定向/定位）爆破法 (4)解除体系分体拆除法 (5)悬浇箱梁倒装拆除、分段切割法 (6)整孔切割法 (7)顶推移位分段（孔）切割法
2）如何选用施工方法拟定方案 选用施工方法应依据设计原则进行； 选用施工方法应与所拥有的机具设备匹配； 选用施工方法应与现场条件吻合； 选用施工方法必须是可控制的，安全措施能够落到实 处； 选用施工方法应能够与监控、交通组织、施工组织、 预案协调。 不宜单一、机械地采用某一个方法。一个拆除工程可 能是多个方法的集合。更应该注重开发先进、简便、符合 实际的拆除方法；
2）不满足增长的交通需要；公路扩建等 交通量的增加，原有桥梁标准、宽度等不适应；因本 身扩建，或相交道路扩建而不满足相应要求需要拆除；
3）影响城市规划、改善环境 早期修建的桥梁占据的位置影响了新一轮的规划调整 和建设需要拆除。
2、桥梁拆除的决定因素
1）加固与拆除的判定 拆除与否主要取决于结构安全性的考量。对原有桥梁 进行检测、评定和对以往加固效果评价，结论是判定拆 除与否重要决定因素之一；



拆除方法与步骤： 1）分段（一侧）实时封闭交通，标记利用梁板；部分 路段桥下路面垫土50cm厚;准备桥下路面的隔离挡板； 2）切割护栏、拆除桥面系； 3)切割解除连续缝的连接，形成实际意义的简支结构； 支座旁边垫钢板； 4）切割铰缝、或风镐参与局部凿除铰缝混凝土，解体 为单片板。 5Fra Baidu bibliotek将扁千斤顶立放插入铰缝，施顶，使边板略微外 移，套住钢丝绳、起吊、移走。 6）下部构造通过凿除方法拆除。
2）工程可行性 工程可行性是拆除的决定因素之一，桥梁拆除工程上 的可行性需要论证，包括采用拆除方式和机具设备、需 用的时间、对交通、环境的影响等进行综合分析，工程 可行性是必要条件；
3）造价 通常桥梁拆除的费用较高，当对其加固还是拆除难以 取舍时，造价是业主突出考虑因素之一； 目前桥梁拆除还没有专项的配套定额。造价的合理评 判较难； 4）业主的意向与社会影响因素 通常对工程拆与不拆判定困难时，业主的意向起决定 作用。 对一些特别重要的桥梁，如果拆除会形成巨大的社会 舆论，除非必须拆除之外，需要认真权衡
沪宁路上一座钢筋混凝土明洞，跨径13.8m/宽度60m,拟采取 分两次爆破拆除。第一次爆破一个洞的结构，保留中间立 墙；之后爆破剩余部分。洞顶覆盖砂土
拆除砼路面；去掉路基覆土、拆除隔墙；明洞立墙两侧设置 防护板。打孔装药后回填覆土,然后实施爆破，控制飞溅物不 超过5m。切割钢筋、清渣、完成
(4)解除体系分体拆卸法 通过将原结构体系解除，然后分块、分单片梁（板） 逐一吊下的方法。体系解除后要保持结构的基本稳定。 适用于结构简单、解除体系或部分构件不会造成结构 基本稳定的情况。如简支桥面连续体系的装配式的板、梁。 对装配式连续体系桥，可以采取设置临时支座，解除体系。 拆除桥面系后，切割孔间连续缝、板间湿接缝、铰 缝，使之还原成单块的板、梁，逐片吊离。 特点：对周围的影响较小，污染较小。一部分性能好 的梁可以利用。造价适中。
3）施工方法与拟定方案的实例 (1)直接破除法 直接破除法是对结构不采取如搭设支架（可局部搭设 支架）、临时加固等措施的情况下，采用人工、机械进行 直接破除。 特点：简便、快捷、噪声大、粉尘污染严重；需要对 周围进行安全防护；适用于跨径不大桥梁、高度较矮的桥 梁、完全废除的桥梁。城市桥梁拆除工程中慎用。 典型的例子，是沪宁高速公路扩建过程中，跨该路立 交桥的拆除，共拆52座。 原桥大部分为标准跨径：13+2*16+13m钢筋混凝土刚构 桥。
5、桥梁拆除的初步设计方案
1）有关调查（略） 2）桥梁现状评价 即重点论证桥梁拆除的必要性。检测评定是基本手段。 大致分为两种情况： （1）对因规划、扩建需要拆除、且运营良好的桥梁， 无需检测评价，但普查是必要的； （2）对有缺陷、病害的桥梁进行检测评价是必须的。
评定的几种类型： （1）作为危桥判定（通行能力、承载能力、抗灾能力不 足）的，应拆除； （2）因公路等级提高、扩建等因素，不满足现行标准和 承载能力要求，经加固难以达到者，应拆除； （3）评定并未达到危桥标准，但病害严重，且有发展的 趋势，加固费用高昂，应拆除； （4）曾经加固过，病害有继续发展趋势，不便于再次加 固，应拆除。
4、桥梁拆除的工程方案拟定步骤
1）桥梁原有建设、运营等资料调查 收集原有设计、施工、运营、维修加固等资料； 2）现场条件调查 应全面查看桥梁结构，量测结构基本尺寸，复核病 害，测量场地平面图，调查弃渣场地、运输通道等。
3）关联单位的意向和要求调查 桥梁拆除可能涉及到政府、水利、航运、海事、供电、 城建、市政、交警等方方面面的协调，应充分征求各方面 的意见。某个部门意见可能左右方案的成立。 4）桥梁拆除的必要性论证 拆除的必要性是拆除工作的主要依据。可在工程可行 性研究报告中进行，也可在初步设计方案中进行。 5）工程方案初步拟定 拆除工程方案应该采取两阶段设计的方式，分为： （1）初步设计方案 （2）工程实施方案
实际操作出现的问题： 1）横桥向将板剥离较困难。当采用切割的方式切割铰 缝，费工、费时、造价高。不适宜采用链式切割机。采用 盘式切割机，其深度有限。采用风镐凿除铰缝混凝土，对 板有不同程度的破坏，并且仅能凿除铰缝上层的混凝土； 2） 实际操作最终是以风镐凿除铰缝，多人用撬杠同 时发力，将板外移，再用钢丝绳套住板，调走； 3）由于工期要求60天完成拆除，开始进度较慢，因 此，出现对不利用的梁板采取直接凿除。没有达到完全意 义上的“解除体系分体拆卸法”。 以上出现的问题值得施工选择方案时参考。
以下为连续梁桥的搭架切割示意图
以下为连续梁桥的边孔搭架切割示意图
(3)控制(定向/定位）爆破法 定向爆破法通常是选择结构的薄弱点、关键受力点， 通过计算，布置炸药孔（也有满布的），控制药量、位置、 间距和孔深的爆破方法。一般能控制爆破的强度和方向。 有仅爆破跨中、梁的根部、或仅局部爆破桥墩，使之 结构垮塌，再进行分解的；有桥梁各部位均打孔，进行粉 碎性爆破的； 衍生出许多种方式，如水（覆盖水袋或砂袋）爆破、 挤裂爆破（仅炸开裂缝）等等许多种类。 特点:噪声、震动大；准备时间长；必须封闭交通，对 周围采取严密安全保护措施。适用于需要拆除时间短、跨 径较小、钢筋混凝土结构。造价适中。
出现承载能力下降、病害严重—大量裂缝、梁体下挠、 局部构件失稳等现象。一些桥梁即使加固也难满足要求。 需要拆除， 原因主要有： 设计缺陷---构造、结构尺寸不合理、配筋不足、 刚度偏小； 施工质量差---施工的各个环节均会出现不同质量缺陷； 车辆超载---实际荷载大于设计荷载，使结构产生大量病 害； 维修养护欠缺和不当---养护不当，没有采取及时维修加 固措施。
手提盘式切割机
(5)悬浇箱梁倒装拆除、分段切割拆卸法 即对悬浇工序施工的箱梁桥，按照其工序的反向次序 实施拆除的方法。先切割拆除合拢段，转换体系，使结构 形成对应建造时悬浇最长的状态；对称于桥墩，按施工的 节段划分依次切割、拆下。 边孔位于岸上、桥高度较矮时，边孔可搭设支架，增 加结构的稳定性。 该方法适用于大跨度悬浇法施工的连续箱梁桥、连续 刚构桥。连续箱梁桥要在桥墩处搭设临时支架，解除桥面 系、切割翼缘以减小重量和增加稳定性。 特点：该方法施工难度大、周期长，但安全、可控。 尤其对需要搭设支架的情况，造价较高。 施工过程需要进行监控。
初步设计方案可以由设计单位制定，也可由施工单位 制定，但工程实施方案必须由施工单位制定。以上两方案 均由施工单位制定为宜。 初步设计方案应该涵盖对桥梁拆除所需的各项内容。 6）工程实施方案拟定 对初步设计方案全面优化和细化，如拆除的方式、方 法和步骤、计算分析、机具设备、工艺细节、监控、安全 措施、交通组织、保护环境措施、紧急预案、施工组织、 工期安排、预算等。
解除体系分体拆卸法实例 无锡一座城市高架桥： 该桥位于城市繁忙路段，跨越5条被交道路，桥下有 为平行道路，全长3.08km、桥宽11.5m，桥梁高度不超过 8m。148孔20m跨径空心板、2孔30m跨径的空心板。要求利 用518片20m板。 该桥上部结构为装配式板、简支桥面连续体系，横桥 向布置11片板。 该桥采用装配式吊装方法施工。 拆除拟采用“解除体系分体拆卸法”
3、桥梁拆除的工程可行性
1）安全性的保证 结构拆除时，随着体系转换、解体、构件卸下、破碎、 运输等过程中，不会出现突然的破坏、断裂、失稳、倾 覆； 结构拆除时，不会出现机械设备、支架的失稳、倾 覆； 施工人员的安全； 临近场地的建筑物、交通、过往人员的安全。 安全的保证需要落实在实施方案的细节中。
原沪宁路分离式立交桥的立面
逐孔直接破（凿）除，高速公路分幅转移交通
一侧设置临时支架，凿岩机破除
凿除使边孔垮塌
(2)搭设支架破除法 在原上部结构的下侧搭设支架，然后采取凿除或切割 的做法分解结构。 造价高于不设支架的情况，如需对支架地基处理，造 价较高。 采取凿除工艺简便、快捷、噪声大、粉尘污染严重； 需要对周围进行安全防护。适用于一般桥梁、高度较矮的 桥梁、完全废除的桥梁。城市桥梁拆除工程中慎用。 采取切割的工艺，会减小震动和噪声，明显减低污染 程度，适应于城乡桥梁，适用于桥下需要维持交通的情况。 造价较高。
2）施工的可行性 对以下基本因素综合权衡，以确定施工的可行性和合 理性。 原结构受力、构造特点、原施工建造方案； 原结构病害和加固情况； 不同的拆除目标：如部分拆除、全部拆除；原位重建 还是不建； 拟采用机具设备、工艺特点； 场地的平、立面空间条件；运输条件。
3）对交通的影响 因原路改扩建，需要拆除桥梁（主线、被交道路）、 原位重建时，可能完全中断交通或部分中断交通。 当不允许中断交通的情况下，可否部分转移交通、修 建临时便道或桥梁分幅、分跨拆除；拆除的设备能否侵占 道路等与拆除方案密切相关，也是工程可行性考虑的因素。 4）对环境的影响 拆除过程中形成的噪音、粉尘、建筑垃圾应该有妥善 的处理措施，尤其城市桥梁，否则较难通过方案评审。