离军高速公路上跨天桥拆除小结

武安英

(山西省公路局吕梁分局)

1 概述

离石至军渡高速公路是《山西省高速公路网调整规划》中3纵11横11环第六横的重要组成部分，同时也是青岛至银川国道山西段的重要组成部分，其为山西省离石地区及陕西省资源东运至京津唐经济圈的大通道，交通繁忙，尤其重载卡车较多。在LJK1+020处设有11 m+24 m+11 m钢筋混凝土斜腿刚构天桥一座，见图1所示。

图1 钢筋混凝土斜腿刚桥

现山西省西纵高速临县至离石高速公路开工建设，在该天桥所在处设离石枢纽与离军高速公路交叉。原天桥跨径制约了桥下离军高速公路路基加宽，故拆除天桥。

2 天桥拆除难点

(1)离军高速公路交通繁忙，拆除过程不能中断离军高速公路交通;

(2)施工辅助支架不得占用离军高速公路太多的路面，需保证离军高速公路单向2车道通行;

(3)施工过程保证不能发生倒塌、倾覆等恶性事故;

(4)施工过程不得有施工坠物落至离军高速公路路面上。

3 天桥拆除方案

(1)由于天桥两端全为坡度较陡的土路，无法进驻大型吊装机械;假如在高速公路上站立吊车进行吊装又将影响高速公路正常通行;故本次施工采取在中央隔离带和桥梁两端搭设吊装支架进行拆除的方案。

(2)为避免拆除过程中有破碎的混凝土块掉落，影响桥下行车安全，本次拆除采用静力切割技术。该工艺在拆除过程中不会产生任何振动，从而可以确保桥梁结构安全;同时切割过程中仅仅有冷却水和少量泥浆的产生，可以大大提高行车安全。

(3)根据桥梁结构、现场地形条件及离军高速公路保通要求，天桥拆除方案详述如下。

①在位于跨中正下方的高速公路隔离带上新做混凝土基础，基础上架设六根钢管;在斜腿及天桥两端对应位置设置六根同样的钢管，将其连接，作为吊装支架及防护之架立柱;同时在斜腿支座处立两根钢支撑。支架搭设完成后，要保证高速公路每幅预留宽9 m、高5 m的行车通道。

②在天桥的正下方搭设防护支架，满铺2层实木板并再铺设一层防水油布;中部高，往天桥两端依次降低，从而使泥水可以顺利流到路面以外。确保在施工时冷却水和泥浆不影响高速通行。

图2 支架结构示意图

图3 主梁支撑立面图

图4 吊装支架及防护支架立面图

③将天桥按照护栏—人行道板—行车道板—主梁、由桥中向两侧、先中跨后引跨的顺序，对称的进行拆除施工。

4 天桥拆除施工步骤

(1)按照要求搭设吊装及防护支架。

基础施工完成后，开始进行支架安装，主支架及防护支架杆件在工厂加工完成后，运输至现场安装，安装利用汽车吊及人工配合进行，必要时设置钢管支架做辅助支撑或搭设焊接施工平台。吊车设置于紧急停车带位置，占用高速公路路面宽度约4 m，确保不影响正常车辆通行。吊装支架及支撑的安装均可以在天桥桥面进行操作安装。不会对交通产生影响。防护支架的安装需在桥上及桥下同时作业，因此需要对交通进行临时的管制。

(2)拆除天桥所有护栏。

采用绳锯静力拆除;先将护栏纵向按照1 m间距将其切割分段，分段完成后，对其底部进行切割分离。结构分离前必须预先用钢丝绳将其预拉，防止护栏侧翻至桥面外。分割完毕后，通过原桥桥面运至适当位置。

(3)拆除天桥跨中部分人行道板。

采用碟锯静力拆除;先将道板纵向按照1 m间距将其切割分段，分段完成后，对其根部进行切割分离。结构分离前必须预先用钢丝绳及倒链将其预吊并张紧，以检查吊装设备安全可靠，防止道板在吊装过程中跌落。分割完毕后，从桥面外运至适当位置。

(4)拆除天桥跨中部分行车道板。

采用碟锯静力拆除;先将行车道板位于主肋梁中部分按照0.5 m间距将其分段，分段完成后，沿肋梁边将其与原结构分离。结构分离前必须预先用钢丝绳及倒链将其预吊并张紧，检查吊装设备安全可靠以防止吊装过程中道板跌落。分割完毕后，从跨中向后方依次逐块外运。

(5)拆除天桥跨中部分主肋梁及横隔梁。

采用绳锯静力拆除;切割前，确保先在天桥两端端部采用钢板将桥面和桥台结构连接，平衡主梁切断时水平力。在主肋梁上安装电动行走装置，将主肋梁按照不大于500 kg每块为原则，将其切割分离。结构分离前必须保证先用钢丝绳及倒链预吊并张紧，检查吊装设备安全可靠。分割完毕后，用电动行走装置将其缓缓移动到边跨后，然后立即外运。

(6)拆除天桥边跨部分人行道板。

(7)拆除天桥边跨部分行车道板。

(8)拆除天桥边跨部分主肋梁及横隔梁。

(9)拆除天桥斜腿支撑。采用绳锯静力拆除;将其按照每块重量不大于800 kg为原则，将其切割分块。结构分离前必须保证先用钢丝绳及倒链预吊，防止跌落。分割完毕后，立即外运。

(10)拆除支撑支架结构级防护等。

5 结构计算

对天桥在跨中切断后的工况进行强度与稳定性计算，计算采用空间梁格有限元模型进行分析。

根据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004以及《钢结构设计规范》GB50017-2003中3.2.1条规定，对于钢结构参照《建筑结构设计规范》GB5009选取组合系数，对于天桥拆除施工阶段以及钢管支撑计算进行下述荷载组合，结构计算参照此表进行组合。

结构验算荷载组合

(1)天桥结构弯矩荷载作用效应计算

根据上述工况1中的荷载组合，对天桥模型进行加载，计算结果如图5～图7所示。

图5 弯矩图

图6 剪力图

图7 位移图

从上图所知，结构的在工况1作用下的荷载弯矩效应为1 083.6 kN·m，最大荷载剪力效应为229.4 kN，最大内力在钢管支撑位置处，悬臂端最大挠度为16.8 mm，满足正常使用变形要求L/300=33.3 mm的要求。

(2)天桥结构抗力计算

正截面抗弯承载力与斜截面抗剪承载力均满足要求。文中限于篇幅不再详述。

(3)结构倾覆验算

结构中倾覆性验算通过求解天桥支座以及斜腿底部支反力状况来验算结构的抗倾覆性能。

提取各个节点位置处支座反力如表1所示：

表1 结构支反力计算结果

从上述计算中可知，结构在最不利荷载下均不负拉力出现，不会出现倾覆可能。

(4)结构整体稳定验算

对有限元模型进行弹性屈曲分析，将结构的自重定义为常量，施工阶段的等效荷载定义为变量，通过静力平衡方程求解结构的特征平衡方程，进而求得结构的临界荷载系数以及对应的模态，结构整体稳定满足要求。文中限于篇幅不再详述。

6 结束语

为了离军高速公路保通，本次拆除采用了“下顶上吊”的施工支架，施工作业面基本在原天桥桥面施工，这样对离军高速公路的运营干扰减小到最小;本文对拆除步骤较详细进行了说明，且对跨中切断后的最不利状态进行了强度与稳定的计算。现该天桥拆除工程已顺利实施完毕，笔者作为施工方支持了拆除工作，现将整个过程整理成文，希望对同行工作有所借鉴。

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［1］交通部公路管理司，中国工程建设标准化协会公路工程委员会.公路工程技术标准(JTG B01-2003)［S］.北京：人民交通出版社，2004.

［2］中交公路规划设计院.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)［S］.北京：人民交通出版社，2004.

［3］公路桥涵设计手册编委会.墩台与基础［M］.北京：人民交通出版社，1991.