贯通式的桥梁拆装方法

技术领域

本发明涉及桥梁拆装技术领域，尤其是涉及一种贯通式的桥梁拆装方法。

背景技术

我国修建的大跨径梁式桥中，带挂梁的预应力混凝土T形刚构桥是主要桥型之一，带挂梁的T形刚构桥属于静定体系结构，受力简单明确，便于施工。但是，带挂梁的T形刚构桥存在很多缺点，最突出的问题在于悬臂端处下挠过大、牛腿处裂缝分布密集，从而使得桥面线形不平顺，进而加大了车辆荷载对桥梁的冲击作用，这使得桥面产生裂缝又降低了桥梁的整体刚度。目前新颖的处置方案是将原带挂梁的预应力T形刚构体系转变为连续刚构体系，拆除相邻T构悬臂之间的挂梁，安装新梁并与梁体两端原T构结合形成连续刚构体系，使桥梁上下部受力趋于合理，改善桥面行车舒适性、提高结构使用耐久性。

目前主流的危桥改造梁体拆装方法是通过桥面吊机或汽车吊机将新旧梁体拆除及吊装，但是对于类似于T形刚构桥体系转换的施工，T构悬臂端在拆除和安装施工因悬臂端荷载不均导致产生偏载，易引发倾覆安全事故和产生新的病害；若桥梁工点位于深水区域，搭设临时支墩施工较为不便，且经济性欠佳，同时原桥挂梁的拆除导致桥面运输通道中断，对施工机械、材料的运输造成不便影响。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种贯通式的桥梁拆装方法，能够提高梁体拆装施工过程中的防倾覆能力和消除桥梁病害的扩大，同时便于施工过程的机械材料运输。

根据本发明实施例的贯通式的桥梁拆装方法，包括：

步骤1：对旧桥进行封闭防护，拆除桥面的铺装和护栏；

步骤2：在桥梁两岸侧悬臂端安装临时支墩；

步骤3：利用汽车吊按照贝雷导梁位置分布要求铺设横向工字钢作为工字钢垫梁，需拆除的挂梁位置处不铺设工字钢垫梁，相邻的工字钢垫梁的最大间距略大于待拆梁体的长度；

步骤4：起重机行走导梁采用全桥贯通式的贝雷导梁，其中跨径较大的相邻工字钢垫梁两侧采用4排贝雷导梁，其余位置采用3排贝雷导梁，并列的贝雷导梁按0.45m间距均布，每排贝雷梁之间用支撑架连接，增加贝雷导梁的整体稳定性，纵向采用贝雷销连接使贝雷导梁联结成一个整体；

步骤5：贝雷导梁上方按间距0.5m摆放单根1m长的I36b工字钢作为轨道横向分配梁，横向分配梁上方放置纵桥向双拼I36b工字钢作轨道垫梁；

步骤6：将门式起重机轨道安置于工字钢轨道垫梁上；

步骤7：拆除旧梁并安装新梁，顺序由中跨到边跨，拆除一跨随即安装一跨，拆除及安装均对梁体采用分片吊运再浇筑结合段，新梁为钢箱梁，钢箱梁在拆除挂梁后与桥梁的旧T构悬臂通过钢混结合段形成整体；

钢混结合段安装前，在原桥T构的悬臂端牛腿上安装好临时支座，精确控制好支座顶面的相对高度，然后利用门式起重机天车进行起吊，并水平运输至悬臂端牛腿位置精确定位安装；

在完成吊装钢混结合段后，安装现浇外模系统，先将底模平台吊挂至梁体结合部设计位置，然后提升底模与钢混结合部后端和T构悬臂前端密贴，最后安装外侧模调整到位；

进行钢箱梁起吊安装，在全部钢箱梁安装到位后，安装模板绑扎桥面板钢筋，验收合格后方可进行混凝土浇筑，使之与钢箱梁梁体连成整体形成叠合梁；

步骤8：新梁安装到位并完成桥面板砼施工及养护后，拆除全桥贯通式起重系统。

根据本发明实施例的贯通式的桥梁拆装方法，至少具有如下有益效果：本贯通式的桥梁拆装方法通过在桥梁上加装临时支墩，并搭建贝雷梁导梁系统，从而提供了一种全桥贯通式贝雷导梁作为起重吊机行走的轨道，首先解决了水上桥梁拆除施工中的水平运输问题，使得机械、设备、施工材料等可在桥梁两岸间自由运输。贯通式的贝雷导梁也将桥面施工荷载均匀地传递到桥梁基础，极大降低T构两端的不平衡荷载；同时在两岸侧悬臂端设置临时支墩增强抗倾覆能力；通过MIDAS软件计算，通过使用全桥贯通式起重吊机拆装梁体的施工方法，各工况的受力验算均能满足桥梁安全要求，实现支撑稳定及吊装作用一体化，从而彻底消除施工过程中的桥梁倾覆安全风险，同时阻止桥梁病害的扩大。

根据本发明的一些实施例，在步骤1中，桥面铺装层采用手推式混凝土切割机分块切割，利用空压机风镐凿除。

根据本发明的一些实施例，在步骤1中，采用金刚石锯配合空压机风镐将防撞护栏混凝土分割拆除，遇钢筋时采用气割将连接钢筋割断，并及时将分隔后护栏防撞混凝土运至桥头临时存放区，用挖掘式液压凿岩破碎后，装车运到指定弃碴场。

根据本发明的一些实施例，在安装临时支墩前，利用圆盘碟式切割机和金刚石绳锯提前分块对称拆除挂梁翼缘板。

根据本发明的一些实施例，单跨挂梁拆除前，先标出切割线的位置，然后根据分块拆除顺序要求进行切割、吊装移出。

根据本发明的一些实施例，在步骤4中，在贝雷导梁与工字钢垫梁的连接处设置垫块以保证高度的统一，并将贝雷导梁通过槽钢门式限位架固接在工字钢垫梁上，防止产生位移。

根据本发明的一些实施例，在步骤7中，钢箱梁起吊安装前，边跨段在桥台帽梁支座垫石位置安装盆式橡胶支座，精确控制好支座顶面的相对高度；中跨段直接对接钢混结合段，中跨段由两边向中间安装，利用门式起重机天车进行起吊，并水平运输至设计位置精确定位安装。

根据本发明的一些实施例，在步骤8中，贝雷导梁采用对称拆除方式，并且将所有拆除构件及时转运到桥面以外区域，尽量减少桥面荷载。

根据本发明的一些实施例，在步骤2中，当临时支墩位于水中时，在桥面用汽车吊配合振动锤夹住钢管桩，进行悬吊振沉法施工，将钢管桩振沉入河床中作为支墩桩的钢管桩基础，在测量组用全站仪确定桩位与钢管桩的垂直度满足要求后，开动振桩锤下沉到位。

根据本发明的一些实施例，在步骤2中，当临时支墩位于河岸上时，则钢管桩基础采用钢筋混凝土扩大基础，测量人员用全站仪在河岸上进行扩大基础放样，人工清理扩大基础范围内的松散土石，并利用空压机和风镐将外露基岩凿平，然后按要求钻孔植入竖向锚固钢筋，再绑扎双层的钢筋网片，最后进行装模并浇筑砼。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明：

图1是本发明实施例的贯通式的桥梁拆装方法的桥梁结构示意图；

图2是图1中桥梁结构的俯视图；

图3是图1中临时支墩的左视图；

图4是图1中临时支墩的主视图；

图5是本发明实施例的贯通式的桥梁拆装方法中桥梁切割线的示意图；

图6是图1的左视截面图；

图7是图6的局部放大图；

图8是本发明实施例的贯通式的桥梁拆装方法中吊装钢混合段的示意图；

图9是本发明实施例的贯通式的桥梁拆装方法中吊装钢箱梁的示意图。

附图标记：

临时支墩100；钢管桩基础110；工字钢桩顶纵梁120；砂筒130；工字钢横梁140；

工字钢垫梁200；

贝雷导梁300；横向分配梁310；轨道垫梁320；起重机轨道330；槽钢门式限位架340；

门式起重机400；

挂梁翼缘板510；切割线520；

钢混结合段610；钢箱梁620。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参考图1至图9描述根据本发明实施例的贯通式的桥梁拆装方法。

如图1至图9所示，根据本发明实施例的贯通式的桥梁拆装方法包括：

步骤1：对旧桥进行封闭防护，拆除桥面的铺装和护栏；

步骤2：在桥梁两岸侧悬臂端安装临时支墩；

步骤3：利用汽车吊按照贝雷导梁位置分布要求铺设横向工字钢作为工字钢垫梁，需拆除的挂梁位置处不铺设工字钢垫梁，相邻的工字钢垫梁的最大间距略大于待拆梁体的长度；

步骤4：起重机行走导梁采用全桥贯通式的贝雷导梁，其中跨径较大的相邻工字钢垫梁两侧采用4排贝雷导梁，其余位置采用3排贝雷导梁，并列的贝雷导梁按0.45m间距均布，每排贝雷梁之间用支撑架连接，增加贝雷导梁的整体稳定性，纵向采用贝雷销连接使贝雷导梁联结成一个整体；

步骤5：贝雷导梁上方按间距0.5m摆放单根1m长的I36b工字钢作为轨道横向分配梁，横向分配梁上方放置纵桥向双拼I36b工字钢作轨道垫梁；

步骤6：将门式起重机轨道安置于工字钢轨道垫梁上；

步骤7：拆除旧梁并安装新梁，顺序由中跨到边跨，拆除一跨随即安装一跨，拆除及安装均对梁体采用分片吊运再浇筑结合段，新梁为钢箱梁，钢箱梁在拆除挂梁后与桥梁的旧T构悬臂通过钢混结合段形成整体；

钢混结合段安装前，在原桥T构的悬臂端牛腿上安装好临时支座，精确控制好支座顶面的相对高度，然后利用门式起重机天车进行起吊，并水平运输至悬臂端牛腿位置精确定位安装；

在完成吊装钢混结合段后，安装现浇外模系统，先将底模平台吊挂至梁体结合部设计位置，然后提升底模与钢混结合部后端和T构悬臂前端密贴，最后安装外侧模调整到位；

进行钢箱梁起吊安装，在全部钢箱梁安装到位后，安装模板绑扎桥面板钢筋，验收合格后方可进行混凝土浇筑，使之与钢箱梁梁体连成整体形成叠合梁；

步骤8：新梁安装到位并完成桥面板砼施工及养护后，拆除全桥贯通式起重系统。

以一个具体的施工实施例描述本贯通式的桥梁拆装方法：

旧桥封闭防护，拆除桥面铺装及护栏。桥面铺装层采用手推式混凝土切割机分块切割，利用空压机风镐等工具人工配合凿除，防撞护栏拆除采用金刚石锯配合空压机风镐等工具将防撞护栏混凝土分割成1m长1块拆除，遇钢筋时可采用气割将连接钢筋割断，并及时将分块护栏防撞混凝土运至桥头临时存放区，用挖掘式液压凿岩破碎后，装车运到指定弃碴场。

如图1所示，在桥梁两岸侧悬臂端安装临时支墩100，临时支墩100结构主要有钢管桩基础110、工字钢桩顶纵梁120、砂筒130、工字钢横梁140等型钢组成。

当临时支墩100位于水中时，在桥面用汽车吊配合振动锤夹住钢管桩，进行悬吊振沉法施工，将钢管桩振沉入河床中作为支墩桩的钢管桩基础110，在测量组用全站仪确定桩位与钢管桩的垂直度满足要求后，开动振桩锤下沉到位。

当临时支墩100位于河岸上时，则钢管桩基础110采用钢筋混凝土扩大基础，测量人员用全站仪在河岸上进行扩大基础放样，人工清理扩大基础范围内的松散土石，并利用空压机和风镐将外露基岩凿平，然后按要求钻孔植入竖向锚固钢筋，再绑扎双层的钢筋网片，最后进行装模并浇筑C30砼。

如图6和图7所示，安装贝雷梁导梁系统，贝雷梁导梁系统由下到上主要结构有工字钢垫梁200、贝雷导梁300、横向分配梁310、轨道垫梁320和起重机轨道330组成。具体安装顺序如下：

(1)工字钢垫梁200安装

为了方便后期T梁边梁吊装拆除，挂梁翼缘板510部分在防撞护栏全部拆除后，在安装中跨临时支撑和贝雷导梁300前，利用圆盘碟式切割机和金刚石绳锯提前分块对称拆除。

单跨挂梁拆除前，如图5所示，先根据切割线520示意图，标出切割线520的位置，然后根据分块拆除顺序要求进行切割、吊装移出。

利用25t汽车吊按照贝雷导梁300结构位置分布要求铺设单根12m长的I40b横向工字钢作为工字钢垫梁200，需拆除的挂梁位置处不铺设工字钢垫梁200，工字钢垫梁200最大间距为21m，其中横跨挂梁处并列放置4根I40b梁，其余均为2根I40b梁。如T构顶板上不平整，为了确保工字钢垫梁200均匀受力，则在工字钢垫梁200下面用高强度速水泥砂浆抄平。

(2)贝雷导梁300安装

起重机行走导梁采用全桥贯通式长195m的贝雷导梁300，其中跨径为21m的相邻工字钢垫梁200采用4排贝雷导梁300，其余位置采用3排贝雷导梁300。每侧贝雷导梁300按0.45m间距均布，每排贝雷梁之间用支撑架连接，增加贝雷导梁300的整体稳定性，纵向采用贝雷销连接使贝雷导梁300联结成一个整体。由于钢箱梁620安装拼接后的最大宽度为8.76m，为了确保安装顺利，两侧贝雷导梁300净空不少于8.9m。

安装时要注意，保证尽量贝雷片在同一个高度，因此需在贝雷导梁300与工字钢垫梁200的连接处设置垫块以保证高度的统一。如图7所示，将贝雷导梁300通过槽钢门式限位架340固接在工字钢垫梁200上，防止产生位移。

(3)贝雷梁顶面轨道系统安装

为了使用贝雷导梁300均布受力，贝雷导梁300上方按间距0.5m摆放单根1m长的I36b工字钢作轨道横向分配梁310，横向分配梁310上方放置纵桥向全长195m长双拼I36b工字钢作轨道垫梁320，然后再放置起重机轨道330，并按设计要求控制好轨道间距，所有构件均需连接牢固防止位移。

拆除旧梁并安装新梁，顺序由边跨到中跨，拆除一跨随即安装一跨，横桥向对称拆除，拆除及安装均对梁体采用分片吊运再浇筑结合段，减少吊装重量。本项目新梁为钢箱梁620，设计为在拆除挂梁后，与旧T构通过钢混结合段610形成整体，将带挂梁的T形刚构体系桥梁改换为连续刚构体系桥梁。

如图8和图9所示，钢混结合段610安装前，在钢箱梁620的腹板位置安装好临时支座，精确控制好支座顶面的相对高度，然后利用龙门吊天车进行起吊，并水平运输至悬臂端牛腿位置精确定位安装。

在完成吊装钢混结合段610后，安装现浇外模系统，先将底模平台吊挂至梁体结合部设计位置，然后提升底模与钢混结合部后端和T构悬臂前端密贴，最后安装外侧模调整到位。

钢箱梁620起吊安装前，边跨段在桥台帽梁支座垫石位置安装好盆式橡胶支座，注意支座规格、摆放位置和方向，精确控制好支座顶面的相对高度；中跨段直接对接钢混结合段610，利用龙门吊天车进行起吊，并水平运输至设计位置精确定位安装。在全部钢箱梁620合龙安装到位后，安装模板，绑扎桥面板钢筋，验收合格后方可进行混凝土浇筑，使之与钢箱梁620梁体连成整体形成叠合梁。

拆除旧梁并安装新梁，顺序由边跨到中跨，拆除一跨随即安装一跨，拆除及安装均对梁体采用分片吊运再浇筑结合段，减少吊装重量。T梁分块拆除顺序为：左右翼板、1#梁、5#梁、2#梁、4#梁、3#梁，横桥向对称拆除。本项目新梁为钢箱梁，设计为在拆除挂梁后，与旧T构通过钢混结合段形成整体，将带挂梁的T形刚构体系桥梁改换为连续刚构体系桥梁。

待新梁安装到位，完成桥面板砼施工及养护后，拆除全桥贯通式起重系统。其拆除顺序与安装顺序相反。为了减少T构偏载引起形变，贝雷导梁300采用对称拆除方式，并且将所有拆除构件及时转运到桥面以外区域，尽量减少桥面荷载。

由此，本贯通式的桥梁拆装方法通过在桥梁上加装临时支墩100，并搭建贝雷梁导梁系统，从提供了一种全桥贯通式贝雷导梁300作为起重吊机行走的轨道，首先解决了水上桥梁拆除施工中的水平运输问题，使得机械、设备、施工材料等可在桥梁两岸间自由运输。贯通式的贝雷导梁300也将桥面施工荷载均匀地传递到桥梁基础，极大降低T构两端的不平衡荷载；同时在两岸侧悬臂端设置临时支墩100增强抗倾覆能力；通过MIDAS软件计算，通过使用全桥贯通式起重吊机拆装梁体的施工方法，各工况的受力验算均能满足桥梁安全要求，实现支撑稳定及吊装作用一体化，可彻底消除施工过程中的桥梁倾覆安全风险和阻止病害的扩大。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。