CN116927105A - 一种双曲拱桥拆除施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双曲拱桥拆除施工方法，包括以下步骤:S1：拆除桥面系；S2：分区编号对称拆除拱上结构；S3：架设缆绳系统；S4：分区编号对称拆除拱圈；S5：拆除缆绳系统；S6：分段拆除桥墩及桥台，本发明结合了双曲拱桥结构特征及受力特点，提出竖分层、横向分条、纵向分段；纵桥向从桥中间至桥台，横桥向从两边向中间，对称拆除，逐步均匀减载，平衡受力的拆桥思路，该施工方法在保证拆桥施工过程安全性的同时无需搭传统支架、施工栈桥，减少了工程投入，对施工环境要求低、适用性强。

Description

一种双曲拱桥拆除施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种双曲拱桥拆除施工方法。

背景技术

双曲拱桥是指拱圈由纵向拱肋和横向拱波组成的拱桥，通常由拱肋、拱波、拱板、横向联结构件以及拱上建筑组成。由于主拱圈是由拱肋、拱波、拱板组成的组合截面，主拱圈以“化整为零”的方法先后顺序进行施工，再以“集零为整”的方式组合成承重整体结构，所以拱肋与拱波之间，拱波与拱波之间、拱肋与拱板之间、拱板与拱波之间的接缝与接触面众多，尤其是肋波之间及波、波之间，相互接触面积小、接缝多而小，接缝砂浆子安施工中不易捣实，故截面整体性较差。

自60年代以来，双曲拱桥被全国各地广泛采用。但经过几十年的使用，除少部分双曲拱桥通过加固能适应现在交通要求外，大多数由于荷载等级低，超期服役，出现了不同程度的裂缝、混凝土风化等病害，已经成为了危桥，无维修价值，在公路改建中必须拆除重建。在双曲拱桥的拆除过程中，由于拆除方法不当造成的坍塌事故时有发生，给社会及施工作业人员带来了严重的安全隐患。

常见的双曲拱桥拆除方法有控制爆破法、机凿法、桥上起吊法和船舶浮运拆除法等。

控制爆破法拆除法采用控制爆破方案和机械、人工相结合的方法对桥梁进行拆除；

机凿法适用于单跨桥或桥下具有履带式挖掘机行进条件的多跨桥梁拆除。

控制爆破法和机凿法缺点为封航时间长，同时还需要封闭全线道路交通，水中的碎渣清理困难，同时爆破或者拱圈凿开时产生的飞石、震动等副作用对周围环境造成一定的影响。

桥上起吊法一般先用贝雷梁吊挂拱肋，人工切割分段后用陆上吊机、水上浮吊或缆索吊将拱肋吊移至两侧桥台。人工分段根据起吊能力进行计算,一般中小桥梁可分3～4段对拱肋和拱波进行切割。桥上起吊法受地形限制，贝雷梁的搭建或者索塔的建造困难，并且在起吊拱肋时的各吊索拉力值难以控制，施工繁琐。

船舶浮运拆除法方法是采用多条钢质驳船，组成整体，在船上搭设支架，用拖轮将整体组合船只拖到主跨桥位下，在主跨两端切断，通过渡船将切断的梁体运到岸边，再在船上分块切割，由浮吊吊上堤岸，用凿岩机破碎清理。船舶浮运拆除法采用渡船拖运时受天气影响较大，对船只和船上支架的整体性、稳定性要求高，对河道通航能力要求比较高。很多河道由于通航需求，不能实施爆破等整体破坏的拆除方法，于是需要进行人工拆除，并且需要严格遵守“对称、反施工顺序”的卸载方法。

综上可知，目前常见双曲拱桥拆除施工方法，需搭设支架、施工栈桥或是缆索吊，施工过程繁琐，施工花费高，对工程环境要求高，随着待拆双曲拱桥数量的逐渐增多，急需一种新的拆桥施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双曲拱桥拆除施工方法，结合了双曲拱桥结构特征及受力特点，提出竖分层、横向分条、纵向分段；纵桥向从桥中间至桥台，横桥向从两边向中间，对称拆除，逐步均匀减载，平衡受力的拆桥思路，该施工方法在保证拆桥施工过程安全性的同时无需搭传统支架、施工栈桥，减少了工程投入，对施工环境要求低、适用性强；

该施工方法不仅适用于等跨双曲拱桥也适用于不等跨双曲拱桥的拆除，同时为混凝土拱桥拆除提拱一定参考。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种双曲拱桥拆除施工方法，包括以下步骤:

S1：拆除桥面系；

S2：分区编号对称拆除拱上结构；

S3：架设缆绳系统；

S4：分区编号对称拆除拱圈；

S5：拆除缆绳系统；

S6：分段拆除桥墩及桥台。

作为本发明进一步的方案：S1中，桥面系拆除过程包括：

S11：对于桥梁两侧栏杆，沿纵桥向从桥中部向两端对称拆除；

S12：根据桥梁技术状况、桥面宽度及施工机械规格因素，对桥面结构进行横向分条，纵向分段划分，拆除顺序是横桥向从两边到中间，纵向从中跨至两端桥头，拆除顺序按所设桥面分区编号顺序进行；

S13：桥面构造物拆除后利用未拆除面作为施工便道及时运出桥面，未及时运出时，在桥面两侧对称布置。

作为本发明进一步的方案：S12中，若桥梁技术状况较差，则将横向分条间距及纵向分段小，分区多。

作为本发明进一步的方案：S2中，对拱上结构按拱上分区编号，进行横向分条，纵向分条划分，拆除顺序由上至下，依次拆除拱上填充物、腹拱圈、立柱上部盖梁、立柱和立柱下部横梁。

作为本发明进一步的方案：横向分条和纵向分条时结合腹拱拱波的宽度及跨度；

纵向条宽度与腹拱拱波宽度成倍数关系，横向块以腹拱跨度为准。

作为本发明进一步的方案：S3中，架设缆绳系统布设方式为：

S31：在桥头两侧及跨中对称布设，并在桥台处设置后锚固点，支架数量根据桥梁长度设置；

S32：支架采用门字形支架，横跨于桥面之上，用数根缆绳相连接，作为拱圈拆除时安全带悬挂母线。

作为本发明进一步的方案：S4中，对拱圈进行拱圈分区编号，拱圈拆除过程包括：

S41：先将拱肋间拱板、拱波及横向联系拆除，并根据划定好的区域使用绳锯进行切割吊运；

其中，拱顶及拱脚各预留1-2m暂不拆除，待拱肋拆除前进行拆除，剩余部分同拱肋一起整体拆除，整体吊运；

S42：从每跨跨中向两侧拆除拱肋间拱板、拱波，横桥向根据拱肋数进行分条、纵桥向根据起吊设备规格进行分段，每一根拱肋分为一条，横桥向从两边至中间，纵桥向从跨中至拱脚对称编号；

S43：待全桥拱间部分拆除后处于裸拱状态，对拱肋进行拱肋编号，横桥向从两边向中间编号，拆除顺序同编号，纵桥向从中跨向边跨逐步拆除；

S44：拱肋采用整根吊运。

作为本发明进一步的方案：S44中，吊运过程中采用扁担梁进行4点或6点吊运。

作为本发明进一步的方案：S5中，在拱圈拆除后，缆绳系统拆除时采用对称逐步拆除。

作为本发明进一步的方案：S6中，先拆除河中桥墩再拆除岸上桥墩及桥台，桥墩按照墩号根据吊机的起吊重量分段编号，使用绳锯按照编号顺序进行切割吊运；

桥台使用拆除施工机械进行整体拆除。

本发明的有益效果：

(1)本发明结合了双曲拱桥结构特征及受力特点，提出竖分层、横向分条、纵向分段、对称拆除及逐步均匀减载，平衡受力的拆桥施工方法，为传统双曲拱桥拆除方法提供了新的拆除思路；

(2)本发明针对拱上建筑及拱圈拆除的重难点部分，在拆除过程中可以根据结构尺寸大小及完好程度等现场实际情况灵活的进行划分拆除区域的宽度及长度，同时在拆除过程中始终保持着逐步均匀减载及平衡受力的思想，当划分区域足够小时即使存在不同步对称施工也至于结构局部受力过大，保障了施工的安全性，相对于现有技术，本发明的可操作性和安全性较强；

(3)本发明在保证拆桥施工过程安全性的同时无需搭设传统支架、施工栈桥，减少了工程投入，对施工环境要求低、适用性强，该施工方法不仅适用于等跨双曲拱桥也适用于不等跨双曲拱桥的拆除。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是为本申请实施案例提供的桥型结构立面图；

图2为图1中A-A示意图；

图3为本申请实施案例提供的路面结构层拆除顺序示意图；

图4为本申请实施案例提供的拱上结构拆除顺序示意图；

图5为本申请实施案例提供的拱上结构拆除顺序立面图；

图6为图5中B-B示意图；

图7为本申请实施案例提供的缆索系统布置立面图；

图8为本申请实施案例提供的拱圈拆除顺序示意图；

图9为图8中C-C示意图；

图10为本申请实施案例提供的拱肋拆除顺序布置图；

图11为本申请实施案例提供的拱肋拆除顺序立面图；

图12为本申请实施案例提供的拱肋吊运系统图；

图13为本申请实施案例提供的盖梁及桥墩拆除顺序示意图。

图中：

1、桥面结构；11、行车道；12、人行道；

2、护栏；

3、拱上结构；31、拱上填充物；32、腹拱圈；33、立柱上部盖梁；34、立柱；35、立柱下部横梁；

4、拱圈；41、拱肋；42、拱板；43、拱波；

5、盖梁；

6、桥墩；

7、桥台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明为一种双曲拱桥拆除施工方法，包括以下步骤：

(1)拆除桥面系：拆除两侧栏杆2，对路面结构1进行分区编号对称拆除；

路面结构1包括行车道11和人行道12；

(1-1)采用两台小型挖机、配合两辆小型三轮车，纵桥向从桥中部向两端对称拆除桥梁两侧栏杆2；小型挖掘机位于桥面行车道11上，使用挖斗将护栏2拆除后放在桥面，使用小型三轮车；

(1-2)待护栏拆除结束后，根据桥梁技术状况、桥面宽度及施工机械规格等因素综合考虑，对桥面结构1进行横向分条，纵向分段划分编号如图3，拆除顺序同分区编号顺序一致，拆除顺序是横桥向从两边到中间，纵向从中跨至两端桥头；从中跨对称依次从编号1开始拆到编号9，中间未拆除部分作为临时运输通道，使用小型三轮车运输废料；待两侧桥面拆除后，使用两台同样规格的小挖掘机和三轮车对称从中跨依次按照编号13拆除到编号18，未拆除部分作为临时运输通道；

(1-3)桥面构造物拆除时应及时将拆除废料运出桥面；未及时运出时，在桥面两侧对称布置，严禁集中堆放；

(1-4)废料运输机具在满足使用要求的前提下尽可能的使用小型机具；

(2)分区编号对称拆除拱上结构3；

按照同(1)中同样的方法分区编号如图4所示，依次拆除拱上填充物31、腹拱圈32、立柱上部盖梁33、立柱34、立柱下部横梁35，便于腹拱拆除，这里纵向分条宽度取腹拱拱波2倍宽度3m，为了施工安全也可以取1.5m。

(2-1)拆除腹拱圈32时先清除拱上填充物31，腹拱圈32轮廓裸露出来后使用水钻在单片腹拱圈32四角打孔，使用穿孔吊具逐片吊运到小型运输车上运出桥面；位于岸上的部分使用岸上吊机进行吊运，位于水中部分使用浮吊进行吊运；

(2-2)待全部腹拱圈32拆除结束后，按照图4的编号顺序进行立柱上部盖梁33及立柱34，根据分割位置如图5、图6所示，使用绳锯进行切割吊运，吊运方式同(2-1)；

(2-3)拱上混凝土填充段同主拱圈一起拆除；

(3)架设缆绳系统；

待拱上结构拆除结束之后于两端桥台7及盖梁5上对称布设门式支架缆索系统，并在桥台处设置后锚固点如图7所示，缆索高度高出拱顶2m,缆索作为拱圈4拆除时安全带悬挂母线，施工过程中施工工人将安全带悬挂于缆索上，防止施工过程桥梁突然垮塌造成人员伤亡或突然滑落水中的风险；

(4)分区编号对称拆除拱圈4；

(4-1)对拱圈4进行分区编号如图8所示，横桥向根据拱肋41数进行分条即每一根拱肋41分为一条，纵桥向根据起吊设备规格进行分段，这里取纵桥向3m为一段，从每跨跨中向两侧拆除拱肋间拱板42、拱波43，横桥向从两边至中间拆除顺序图9所示，从编号①拆除至编号③；纵桥向如图8所示编号顺序从跨中至拱脚对称拆除；三跨同时依次从编号1拆除至6、7拆除至12、13拆除至18；根据划定好的区域使用绳锯进行切割、打孔、吊运，其中拱顶及拱脚各预留1m暂不拆除，以维持拱肋41的稳定性，待拱肋41吊运系统安装完成后起吊前进行拆除，剩余部分同拱肋41一起整体拆除，整体吊运(位于岸上使用吊机进行吊运，位于水中部分使用浮吊进行吊运)。

(4-2)待全桥拱间部分全部拆除处于裸拱状态后，进行拱肋41拆除，首先对拱肋41进行编号，横桥向从两边向中间编号，编号如图10所示，拆除顺序同编号顺序；纵桥向从中跨向边跨逐步拆除，拱圈4拆除立面布置如图11示；

(4-3)拱肋41采用浮吊整根吊运，采用扁担梁进行4点吊运，吊点分别位于拱肋41的1/8、3/8、5/8及7/8处，吊运前破除拱顶及拱脚预留段并切割拱脚，如图12所示；

(5)拆除缆绳系统；

待拱肋41拆除结束后，拆除缆绳系统；

(6)拆除下部结构；

对盖梁5及桥墩6进行编号如图13所示，使用绳锯切割墩柱间盖梁5部分，用浮吊吊运，盖梁5剩余部分同墩柱一同切割吊运，墩柱利用绳锯从上往下分段切割吊运，墩柱拆除至一般冲刷线下2m位置，以保障通航安全，两侧桥台7使用挖掘机进行整体拆除。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种双曲拱桥拆除施工方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1：拆除桥面系；

S2：分区编号对称拆除拱上结构；

S3：架设缆绳系统；

S4：分区编号对称拆除拱圈；

S5：拆除缆绳系统；

S6：分段拆除桥墩及桥台。

2.根据权利要求1所述的一种双曲拱桥拆除施工方法,其特征在于，S1中，桥面系拆除过程包括：

S11：对于桥梁两侧栏杆，沿纵桥向从桥中部向两端对称拆除；

S12：根据桥梁技术状况、桥面宽度及施工机械规格因素，对桥面结构进行横向分条，纵向分段划分，拆除顺序是横桥向从两边到中间，纵向从中跨至两端桥头，拆除顺序按所设桥面分区编号顺序进行；

S13：桥面构造物拆除后利用未拆除面作为施工便道及时运出桥面，未及时运出时，在桥面两侧对称布置。

3.根据权利要求2所述的一种双曲拱桥拆除施工方法,其特征在于，S12中，若桥梁技术状况较差，则将横向分条间距及纵向分段小，分区多。

4.根据权利要求1所述的一种双曲拱桥拆除施工方法,其特征在于，S2中，对拱上结构按拱上分区编号，进行横向分条，纵向分条划分，拆除顺序由上至下，依次拆除拱上填充物、腹拱圈、立柱上部盖梁、立柱和立柱下部横梁。

5.根据权利要求3所述的一种双曲拱桥拆除施工方法,其特征在于，横向分条和纵向分条时结合腹拱拱波的宽度及跨度；

纵向条宽度与腹拱拱波宽度成倍数关系，横向块以腹拱跨度为准。

6.根据权利要求1所述的一种双曲拱桥拆除施工方法,其特征在于，S3中，架设缆绳系统布设方式为：

S31：在桥头两侧及跨中对称布设，并在桥台处设置后锚固点，支架数量根据桥梁长度设置；

S32：支架采用门字形支架，横跨于桥面之上，用数根缆绳相连接，作为拱圈拆除时安全带悬挂母线。

7.根据权利要求1所述的一种双曲拱桥拆除施工方法,其特征在于，S4中，对拱圈进行拱圈分区编号，拱圈拆除过程包括：

S41：先将拱肋间拱板、拱波及横向联系拆除，并根据划定好的区域使用绳锯进行切割吊运；

其中，拱顶及拱脚各预留1-2m暂不拆除，待拱肋拆除前进行拆除，剩余部分同拱肋一起整体拆除，整体吊运；

S42：从每跨跨中向两侧拆除拱肋间拱板、拱波，横桥向根据拱肋数进行分条、纵桥向根据起吊设备规格进行分段，每一根拱肋分为一条，横桥向从两边至中间，纵桥向从跨中至拱脚对称编号；

S43：待全桥拱间部分拆除后处于裸拱状态，对拱肋进行拱肋编号，横桥向从两边向中间编号，拆除顺序同编号，纵桥向从中跨向边跨逐步拆除；

S44：拱肋采用整根吊运。

8.根据权利要求7所述的一种双曲拱桥拆除施工方法,其特征在于，S44中，吊运过程中采用扁担梁进行4点或6点吊运。

9.根据权利要求1所述的一种双曲拱桥拆除施工方法,其特征在于，S5中，在拱圈拆除后，缆绳系统拆除是采用对称逐步拆除。

10.根据权利要求1所述的一种双曲拱桥拆除施工方法,其特征在于，S6中，先拆除河中桥墩再拆除岸上桥墩及桥台，桥墩按照墩号根据吊机的起吊重量分段编号，使用绳锯按照编号顺序进行切割吊运；桥台使用拆除施工机械进行整体拆除。