基于SPMT工艺的桥梁快速拆除施工技术应用研究

来源:用户上传      作者:陈雅雄　王卫胜　祝卫星

　　摘要：既有桥梁的拆除是高速公路改扩建工程中的关键性项目，采用常规的拆除方法需要在中断交通的情况下进行封闭施工，不仅存在高空作业的风险，对道路交通出行也将a生较大影响。文章结合泉南高速公路桂林至柳州段改扩建工程池头天桥拆除施工实例，介绍了基于SPMT工艺的桥梁快速拆除施工技术方案，研究了该施工技术关键要点，为今后同类型工程项目施工提供参考。
　　关键词：SPMT;高速公路改扩建;桥梁拆除
　　中国分类号：U445.6文章标识码：A341334
　　0 引言
　　在高速公路改扩建工程中，不可避免地要对既有桥梁进行拆除。传统的桥梁拆除方法需要在封闭交通条件下预留较大施工面进行拆除作业，不仅会影响高速公路的正常营运，对周边正常出行产生负面影响，而且施工过程中产生的扬尘、噪音及安全隐患会给环保安全等方面带来较大风险。近年来，国外逐渐推行基于SPMT工艺的桥梁快速拆除施工技术，该方法能够很好地规避传统施工中带来的问题，是一种环保高效的施工方法，目前已在许多危桥改造施工中得到成功应用。而国内对该技术引进较晚，且由于施工应用环境差异较大，目前尚未形成规模化应用。
　　本文依托泉州至南宁高速公路（G72）广西桂林至柳州段改扩建工程中池头天桥的拆除工程，详细介绍了基于SPMT工艺的桥梁快速拆除施工技术如何在不中断交通情况下进行应用，为该技术在后续同类型施工的应用提供参考依据。
　　1 工程概况
　　泉州至南宁高速公路（G72）广西桂林至柳州段改扩建工程为旧路扩建工程（四车道扩建为八车道），设计时速为120 km/h，全长53.105 km。该路段是连接广西南北的交通要道，日均通行量达到4万辆次，沿线交通压力巨大。池头天桥位于K280+100处，采用钢筋混凝土空心板简支梁（每跨5片空心板梁，桥梁宽为5.65 m，桥梁跨径为2×16 m，斜交角为0°），最大纵坡为0.3%，横坡为2%，中央分隔带处设置了桥墩。上部结构单跨重170 t，下部结构34 t。经过现场勘察，池头天桥防抛网上存有大量管线，且多数管线分布杂乱，对桥梁拆除有较大影响。其跨径布置如下页图1所示。
　　2 施工方案
　　传统的桥梁拆除方法主要有机械破碎法、支架分块切割法、架桥机拆除法等。采用传统方法需要封闭交通施工，预留较大的施工操作面，而且在施工过程中存在安全风险多、施工扬尘多、施工噪音大等问题。考虑到本项目地处交通要道，封闭施工对交通出行影响较大，为降低施工影响，实现在不中断交通条件下的桥梁快速拆除，决定采用基于SPMT工艺的桥梁快速拆除施工技术。
　　该技术的核心是利用SPMT车组（自行式运输机械，Self-Propelled Module Transporters）与上部驮梁支撑系统组成的桥梁快速驮运支撑系统，SPMT车组具有直行、斜行、横行、八字转向、中心回转等不同转向模式，可以通过顶升系统顶起预先切割分离的大吨位梁段并将其沿设定路径快速移运至路外场地，整个转运过程中不需要吊机或其他起重设备。在做好交通组织规划前提下进行施工，能够实现不中断交通条件下的桥梁快速拆除，具备绿色、高效、安全的特点。其总体施工流程如图2所示。
　　3 施工技术关键要点
　　3.1 施工准备
　　（1）针对现场管线分布杂乱的情况，需对该部分管线进行改移。
　　改移前，联系管线所属部门进行沟通协商，主要采取临时架空管线的改移措施，避免影响桥跨移运。
　　（2）在桥址一侧设置存梁场地，该场地主要用于驮梁支架的加工安装、旧桥跨存储与破碎等，存梁场地需满足模块车行驶及梁体落架地基承载力要求。
　　存梁场地与高速公路边缘同标高，采用30 cm碎石平整压实后摊铺20 cm厚水泥稳定碎石（4%水泥含量）。依据落梁地基基础设计在场地内设置落梁支撑，用于支撑落梁。如图4所示。
　　（3）对移运路径上边护栏、中央分隔带、水沟等结构物需进行拆除。针对存梁区侧护栏的拆除，需要封闭应急车道交通后，采用氧割切除立柱，解除护栏螺栓，平行于波形护栏设置水马，之后恢复应急车道交通。中央分隔带移除护栏后，在移运路径上垫20 mm厚钢板。如图3所示。
　　3.2 SPMT车组、驮梁支架及落梁支架设计
　　依据实际桥梁情况，对16 m跨梁采用双排车作为移运模块车组，每排车采用6轴线动力车+1个动力模块进行拼接组合。车组拼接完成后在拼装场地进行空载模拟试验，以验证其同步性和控制性。驮梁支架采用标准杆件拼装，由标准钢管立柱、标准连系杆、车顶分配梁及顶层分配梁组成。考虑尽量不改变结构的受力状态，设计将落梁支架与驮梁支架共用，即梁体驮运至存梁场地后，将驮梁支架落架于1.5 m高的标准钢筒上，作为落梁支架，落梁支架下方设置条形基础，保证其地基满足承载力要求。为保证拆除施工过程中的桥梁结构、驮运支撑系统、SPMT驮运动力系统及存梁场地地基基础安全，须对各部分在移除、安装全过程中可能出现的工况进行结构计算分析，确认合格后方可进行下一步施工。具体如图5、图6所示。
　　3.3 交通组织规划
　　为确保在不中断交通条件下进行桥梁的快速拆除，需要制定严密的交通组织方案。交通组织方案经过评审后需要向交警、路政、运营公司等单位报备，确认具备上路施工条件。具体分为两阶段施工：
　　第一阶段：封闭左幅车道，中央分隔带按照选定位置处开设临时改道口，布置好相关警示标志，将交通导改至右幅车道。模块车就位并准备好拆除梁板工作，左幅梁板完全落在模块车上后，人工控制模块车缓行至平行于西侧场地，控制模块车行驶至西侧场地进行梁板卸落、凿除;快速清理左幅桥下施工场地，做好封闭右幅车道开放左幅车道的交通导改工作。如图7所示。
　　第二阶段：模块车从左幅西侧场地行驶至右幅封闭区间，采用同左幅梁板相同的工艺拆除右幅梁板。将切割完的墩柱吊至路侧，配合自卸汽车下放至存梁场地，采用炮机集中破碎处理。整个过程施工完成后，快速清理施工场地并开放交通。如图8所示。

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