预应力混凝土连续梁桥拆除新方案

预应力混凝土连续梁桥拆除新方案摘要：本文以杭州市一座预应力混凝土连续梁桥为例，介绍了该桥主车道桥的拆桥施工方案，并通过检测证明了该方案的可行性，为同类桥梁拆除施工方案的选择提供一例参考。

关键词：连续梁桥；拆桥；龙门吊；检测
abstract: in this paper, taking hangzhou city a prestressed concrete continuous beam bridge as an example, introduces the main vehicle bridge demolishing construction scheme, and through the test prove the feasibility of this scheme, for the similar bridge demolition scheme is selected to provide a case reference.
key words: continuous girder bridge; bridge demolishing; gantry crane; detection
中图分类号 : u416.216+.1文献标识码： a 文章编号：
随着城市的快速发展以及交通流量和载荷的快速增加，许多已建桥梁未达到设计使用年限就已经出现严重的病害，不能满足设计荷载的要求，因此需要进行拆除重建。

旧桥由于存在许多病害和缺陷等未知因素，其拆除施工较桥梁的新建更具技术难度和安全风险性。

目前国内还没有统一的标准或者规范指导旧桥的拆除施工，本文针对杭州市德胜快速路跨京杭运河霞湾桥的主车道桥拆除施工
方案进行可行性探讨，为其他类似桥梁的拆除施工提供一例参考。

1 工程概况
霞湾桥建成于1996年，主桥上部结构采用预应力混凝土三跨连续箱型梁，跨径布置为32m+ 58m+32m，全桥宽40.6m。

霞湾桥主车道箱梁为双室箱梁，梁宽17.1m，翼板宽为2.35m，根部梁高3.0m，跨中梁高1.5m；非机动车道为单箱单室结构，梁宽11m，翼板宽为2.50m，根部梁高3.0m，跨中梁高1.5m。

霞湾桥主桥下部为薄壁墩墩身，钻孔灌注桩基础。

主桥的桥型布置图如图1所示。

桥梁设计荷载为机动车道汽-20、挂-100，非机动车道汽-10、人群荷载4kpa。

霞湾桥原桥主桥箱梁采用挂篮悬臂浇筑施工，梁体悬臂施工时支撑在墩旁托架上，墩旁托架间距为6m，全桥分为7段挂篮施工。

2010年8月浙江华东工程安全技术有限公司对该桥进行了检测及静荷载试验，检测结果显示该桥箱梁裂缝非常严重，裂缝宽度远超过规范限值，静载试验结果表明，该桥的承载力不能满足汽-20级荷载要求。

因此需对该桥主车道桥进行拆除重建。

(a) 主桥立面图
(b) 主桥平面图
(c) 主桥横断面图
图1霞湾桥主桥结构布置图（单位：m）
2 拆桥施工方案
2.1 拆桥施工的难点
霞湾桥位于杭州市区，四周为密集的住宅区，拆除过程必须创造一个低噪音、无扬尘的施工环境，同时保证居民的出行安全。

主车道桥及辅车道桥跨度大，运河东西两岸驳坎地形复杂，大型起重
机械无法进入施工，且拆桥施工期间，必须保证霞湾桥正常通车及运河航道通航，因此无法在通航河道内布置临时支架。

另外，原桥箱梁是悬臂挂蓝浇筑施工，单纵向预应力束布置复杂，预应力释张难度大，节段吊装重量大。

2.2 拆桥施工工艺
综合比对后本工程采用逆向工序法逐段切割拆除的施工方案，即利用两侧辅车道桥搭设龙门吊对拆除物进行吊装，采用混凝土切割机，按原施工顺序逆向对称拆除，切割后的混凝土块利用龙门吊配合驳船运送到场外进行破除。

具体拆除方案如图2所示。

龙门吊轨道梁布置在辅车道桥腹板上方，剩余辅车道桥断面可以提供一个机动车道通车和人非混行道通行，龙门吊吊装重量为60t，可以满足节段吊装最大重量的要求。

在龙门吊吊装期间和航道部门进行协调，暂时封闭航道，其余时间可以保证航道通畅。

(a) 主道桥拆桥施工流程
(b) 主道桥拆桥横断面示意图
图2主道桥拆桥施工工艺
由于主桥跨度较大，悬臂端重量较重，因此切割混凝土箱梁时，每段箱梁分三块进行切割，尽量降低龙门吊吊装重量，以保证辅车道桥安全，箱梁切割示意图如图3所示。

图3主道桥箱梁切割示意图
3 龙门吊试吊检测
主车道桥拆除阶段，两侧辅车道桥必须作为龙门吊的承重结构，还需承担该路段主要的通行交通荷载，其荷载值远超过该桥的设计荷载等级，且承受大吨位施工荷载时间长；加上辅车道桥运营多年后材料性能退化、预应力损失、结构的超载损伤等因素的影响，桥梁结构局部已经开裂，结构的承载力在很大程度已经降低。

为保证主车道桥的拆桥施工安全及辅车道桥的运营安全，龙门吊安装完成后进行全桥试吊检测。

通过分析试吊过程中辅车道桥箱梁各控制截面的应力、变形响应及裂缝开展情况验证此拆桥方案的可行性。

3.1 试吊方案
试吊检测的配重为施工中最大吊装重量的1.2倍（考虑冲击的影响）即60t。

龙门吊的配重荷载按照循序渐进的原则由小到大逐近增加。

考虑到霞湾桥实际拆桥过程中的各种最不利工况，主要进行了以下两种形式的试吊检测：
（1）单个龙门吊试吊
单个龙门吊行走试吊时荷载分六级进行加载，每一级试吊龙门吊均沿纵桥向移动布载一次，第一级为空龙门吊行走即配重为0，第二至六级配重分别为最大吊重的50%、70%、80%、90%、100%。

（2）两个龙门吊试吊
考虑到两个龙门吊隔跨布置时对结构绝大多数截面内力与变形是有利的，仅对墩顶附近截面的弯矩和剪力不利。

当一个龙门吊位于中跨跨中，另一个位于边跨跨中时，墩顶截面的负弯矩最为不利，因此针对该工况进行两个龙门吊的试吊，以确保以后施工的安全
性。

两个龙门吊试吊分两级进行，其中中跨跨中龙门吊的配重达到最大，边跨跨中的龙门吊的配重分50%、100%两级进行。

试吊时各测试指标下单个龙门吊和两个龙门吊的布置位置如图
4、表1所示。

(a) 单个龙门吊纵向布置
(b) 两个龙门吊纵向布置
图4龙门吊纵向布置布置图
表1各测试指标下龙门吊纵向布置表（单位：m）
3.2 辅车道桥应力及变形测点布置
根据辅车道桥的安全性评估结果及结构病害检测结果确定应力监测控制截面，对各控制截面的应力、变形及裂缝开展进行检测。

其中各关键指标的测点布置如图5、图6所示。

(a) 纵向测点布置
(b) 截面测点布置
图5 辅车道桥结构变形位移测点布置图
(a) 截面布置
(b) ii、iv截面测点布置
(c) i、iii、v截面测点布置
图6辅车道桥结构应力测点布置图
3.3 试吊检测结果分析
（1）应变检测结果
单个龙门吊和两个龙门吊试吊下各测点的最大应变值如表2、表3所示。

从测试结果分析得：各测点的应变值均未超过理论值，校验系数小于1，说明辅道桥的承载力能够满足施工的要求。

表2单个龙门吊试吊各测点的应变值
（2）挠度检测结果
单个龙门吊试吊荷载下各控制截面的挠度值如表4所示。

由检测结果得：最大挠度值为8.76mm，校验系数在0.59~1.13之间，说明辅道桥的刚度基本满足施工荷载要求。

（3）裂缝测量结果
在龙门吊试吊以后，仔细观察辅道桥底板的裂缝开展情况，未出现新的裂缝，而且原有裂缝的缝宽也基本无变化，说明辅道桥的抗裂性能满足施工荷载要求。

表4单个龙门吊试吊各控制截面的挠度值(mm)
由以上龙门吊试吊时辅道桥应力、变形及裂缝发展的检测结果可知，霞湾桥的承载力、抗裂性和刚度能够满足拆桥施工的要求，本文所提出的主道桥拆除方案是可行的。

4 结语
与连续梁桥常规的拆除方法不同，本文利用霞湾桥两侧辅车道桥搭设的龙门吊将切割后的混凝土块运送到场外进行破除。

龙门吊试吊检测表明该方案切实可行，可为同类桥梁拆除提供借鉴。

参考文献
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注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。