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摘要：刚架拱桥在上世纪60年代至80年代应用广泛，但是由于其存在整体性差，有水平推力，荷载等级低等问题，现已较少采用，已建的刚架拱桥也在逐步拆除。本文通过对316国道太平大桥旧桥上部结构的拆除工程实例，介绍钢筋混凝土刚架拱桥拆除施工方法选择、拆桥原则以及各部分构件的具体拆除顺序、施工工艺等，并对此类桥型拆除过程中可能发生的问题进行了探讨，并给出了解决方法。
关键词：刚架拱桥；拆除方案；施工
1 工程概述
太平大桥位于G316国道福建省南平市村厝至洋洧段，桥长133.77m，桥梁上部结构为3×37.36m钢筋混凝土刚架拱。桥面宽度为1.0m人行道+7.5m车行道+1.0m人行道，总宽9.5m。桥墩为30#钢筋混凝土重力式圆头墩，墩高为29.70m。桥台采用重力式台，台帽及以上部分为现浇钢筋混凝土结构，台身采用浆砌块石，墩台基础均为明挖扩大基础。车行道设置1.5%双向横坡，设计荷载为汽车-20级，挂车-100，人群3.0KN/m2，1995年12月30日竣工。
经检测，太平大桥现存在主要构件缺损严重、结构混凝土老化、承载能力不足等问题，严重影响桥梁使用功能。根据相关文件要求，对该桥实施拆除重建，不再加固利用。从安全、经济、工期等因素考虑，大桥改建构思为保持原有桥梁下部结构，拆除现钢筋混凝土刚架拱结构，改建上部结构和桥面系，提升桥梁的承载能力。
2 旧桥拆除总体思路
2.1拆除应遵循的原则
太平大桥既有钢筋混凝土刚架拱結构采用机械拆除法拆除。
①先建后拆、后建先拆，即按刚架拱建设顺序倒序拆除；
②对称均匀的原则，考虑到刚架拱桥推力较大，为防止拆桥过程中产生过大的位移变形，做到纵向3跨均匀卸载；
③先中跨、后边跨、由桥梁纵向对称逐片拆除，保证逐级对称卸载；
④自上而下逐层进行。
3.2拆除应遵循的顺序
① 对称拆除人行道栏杆、桥面系及微弯板。
② 由桥梁纵向对称逐片拆除纵梁和拱肋。
a）Ⅰ单元拆除：首先拆除纵梁的横系梁，再拆除纵梁与斜撑，然后将拱肋的横系梁拆除，最后拆除拱肋；
b）Ⅱ单元拆除：首先拆除纵梁的横系梁，再拆除纵梁与斜撑，然后将拱肋的横系梁拆除，最后拆除拱肋；
c）Ⅲ单元拆除：首先拆除纵梁的横系梁，再拆除纵梁与斜撑，然后将拱肋的横系梁拆除，最后拆除拱肋。
③ 待旧桥拱肋拆除完毕后，利用架桥机天车搭设3号墩顶、2号墩顶施工托架及防护，在旧墩两侧植筋挂锁施工托架，并用精轧螺纹钢拉杆将墩柱两侧托架对锁紧固，临边采用建筑钢管及安全网进行围挡防护，实现施工平地化。
太平大桥上部结构拆除顺序示意如图2。
4 上部拆除施工方案
4.1 拆除总体方案
该桥桥下为山谷，在两岸桥台位置可修筑施工便道到达谷底。讨论决定在桥梁两岸（纵桥向）架设通长架桥机，（全长116m）利用架桥机卷扬机行走天车将旧桥上部构筑物逐步吊装移除的方法。首先在两桥台台背后侧布设16m横移行走轨道，2端横移限位各1m，有效横移行走轨道14m。
为减小跨径，需分别在2号、3号墩顶设立支点。据刚架拱的桥型特点，在2号、3号墩顶均有伸缩缝。刚架拱的构造特点，墩顶边腹孔为空腹段，该处为承重段，无顶推水平力，可以利用该处作为架桥机的中支腿，拱上立柱纵向宽度1m，以伸缩缝为中心切割60cm宽破缝，伸缩缝两侧边腹孔各留20cm搭跨在拱上立柱，将桥机横移轨道安装至60cm破缝内，轨道下用方木垫平，使轨道顶面与原桥面平。墩顶架桥机中支腿设置位置如图3所示：
2号、3号墩架桥机中支点完成后，用PC80型挖掘机破除人行道及栏杆，拆除后立即进行临边防护。采用16t汽车吊进行通长架桥机组装，架桥机设4台70t纵移吊车。
4.2 桥面系及微弯板的拆除
先对称拆除人行道栏杆，在桥面进行通长架桥机组装，再对整个桥面破缝，再用架桥机吊移往两桥头对称出渣，将铺装层及微弯板拆除。破缝时架桥机可分别开至左侧、右侧，给挖掘机腾出足够的工作空间，横向以2.5～3.0m为一段破横缝。挖掘机破缝完成后接着用空压机将分缝后的微弯板四周凿空，用天车捆绑吊住微弯板块体，再用气割设备将块体四周的钢筋切断，吊移块体装车至指定地点破碎。
移除桥面铺装及微弯板块体必须3跨对称卸载，先中跨、后两边逐块跨跳步卸除，保证3跨拱肋荷载基本平衡。特别注意在架桥机天车吊卸块体的时候架桥机不得横移操作，避免不必要的晃动。
4.3 纵梁和拱肋拆除
待桥面铺装、微弯板拆除后，开始拆除纵梁和拱肋，拆除顺序为：由桥梁横桥向一侧向另一侧逐片拆除。首先拆除中跨Ⅰ单元纵梁的横系梁，接着拆除纵梁、卸除和拱肋。
先用2台架桥机天车吊住纵梁与斜撑（即1#节段或2#节段），用空压机凿断中腹孔、边腹孔、次拱腿（斜撑）切割点，切除钢筋后用天车吊至桥头破解外运，在一道拱肋连接的2条纵梁及次拱腿（斜撑）吊卸后（即1#节段和2#节段）。
先分别用1号、2号、3号、4号吊装天车吊住A、B、C、D 4个吊点，采用空压机气镐凿断拱肋跨中切割点，接着凿段3#节段拱脚切割点，切断后将3#节段缓缓起吊并调平后往桥岸出渣。
吊出3#节段后，再将4#节段的拱脚切割点凿断，同样将4#节段调平后往桥梁另一侧出渣。
因架桥机拆除旧桥上部结构为3跨跳步拆除，则3跨荷载在跳步拆除过程中均会产生一件构筑物吊装块体的偏载，如图4所示取单件最大吊重块（3#节段、4#节段）拆除时墩顶水平推力进行验算：
由上图可知：3#+4#节段（单件吊重块最大吊重）：
17.7m2×0.35m×2.6t/m3×2=32.2t
卸载过程中偏载拱脚受3#、4#节段水平推力简化计算：
32.2×1.5×10×0.5×cos13?=235kN ﹤300 kN，符合设计要求。
5 结 语
太平大桥旧桥上部结构拆除方案可稱为半根肋法，经多位专家论证后，确定该方案安全有效，对桥下村落影响较小。在经历2个月时间的施工作业，太平大桥上部结构安全拆除，大大节约施工工期和施工成本，为今后类似山区大跨径刚架拱桥拆除提供了典型的参考案例。
参考文献
[1]任博文. 钢筋混凝土刚架拱桥上部结构拆除方案分析[J]. 中国公路， 2012， （5）： 122-123.
[2]方征. 浅谈大跨径刚架拱桥的拆除[J]. 安徽建筑， 2016，23 （4）： 194-195.
[3]中交第一公路工程局有限公司. 公路桥涵施工技术规范.JTG/T F50-2011[S]. 北京：人民交通出版社， 2011.
[4]周水兴， 何兆益，邹毅松. 路桥施工计算手册[M]. 北京： 人民交通出版社， 2001.
关键词：刚架拱桥；拆除方案；施工
1 工程概述
太平大桥位于G316国道福建省南平市村厝至洋洧段，桥长133.77m，桥梁上部结构为3×37.36m钢筋混凝土刚架拱。桥面宽度为1.0m人行道+7.5m车行道+1.0m人行道，总宽9.5m。桥墩为30#钢筋混凝土重力式圆头墩，墩高为29.70m。桥台采用重力式台，台帽及以上部分为现浇钢筋混凝土结构，台身采用浆砌块石，墩台基础均为明挖扩大基础。车行道设置1.5%双向横坡，设计荷载为汽车-20级，挂车-100，人群3.0KN/m2，1995年12月30日竣工。
经检测，太平大桥现存在主要构件缺损严重、结构混凝土老化、承载能力不足等问题，严重影响桥梁使用功能。根据相关文件要求，对该桥实施拆除重建，不再加固利用。从安全、经济、工期等因素考虑，大桥改建构思为保持原有桥梁下部结构，拆除现钢筋混凝土刚架拱结构，改建上部结构和桥面系，提升桥梁的承载能力。
2 旧桥拆除总体思路
2.1拆除应遵循的原则
太平大桥既有钢筋混凝土刚架拱結构采用机械拆除法拆除。
①先建后拆、后建先拆，即按刚架拱建设顺序倒序拆除；
②对称均匀的原则，考虑到刚架拱桥推力较大，为防止拆桥过程中产生过大的位移变形，做到纵向3跨均匀卸载；
③先中跨、后边跨、由桥梁纵向对称逐片拆除，保证逐级对称卸载；
④自上而下逐层进行。
3.2拆除应遵循的顺序
① 对称拆除人行道栏杆、桥面系及微弯板。
② 由桥梁纵向对称逐片拆除纵梁和拱肋。
a）Ⅰ单元拆除：首先拆除纵梁的横系梁，再拆除纵梁与斜撑，然后将拱肋的横系梁拆除，最后拆除拱肋；
b）Ⅱ单元拆除：首先拆除纵梁的横系梁，再拆除纵梁与斜撑，然后将拱肋的横系梁拆除，最后拆除拱肋；
c）Ⅲ单元拆除：首先拆除纵梁的横系梁，再拆除纵梁与斜撑，然后将拱肋的横系梁拆除，最后拆除拱肋。
③ 待旧桥拱肋拆除完毕后，利用架桥机天车搭设3号墩顶、2号墩顶施工托架及防护，在旧墩两侧植筋挂锁施工托架，并用精轧螺纹钢拉杆将墩柱两侧托架对锁紧固，临边采用建筑钢管及安全网进行围挡防护，实现施工平地化。
太平大桥上部结构拆除顺序示意如图2。
4 上部拆除施工方案
4.1 拆除总体方案
该桥桥下为山谷，在两岸桥台位置可修筑施工便道到达谷底。讨论决定在桥梁两岸（纵桥向）架设通长架桥机，（全长116m）利用架桥机卷扬机行走天车将旧桥上部构筑物逐步吊装移除的方法。首先在两桥台台背后侧布设16m横移行走轨道，2端横移限位各1m，有效横移行走轨道14m。
为减小跨径，需分别在2号、3号墩顶设立支点。据刚架拱的桥型特点，在2号、3号墩顶均有伸缩缝。刚架拱的构造特点，墩顶边腹孔为空腹段，该处为承重段，无顶推水平力，可以利用该处作为架桥机的中支腿，拱上立柱纵向宽度1m，以伸缩缝为中心切割60cm宽破缝，伸缩缝两侧边腹孔各留20cm搭跨在拱上立柱，将桥机横移轨道安装至60cm破缝内，轨道下用方木垫平，使轨道顶面与原桥面平。墩顶架桥机中支腿设置位置如图3所示：
2号、3号墩架桥机中支点完成后，用PC80型挖掘机破除人行道及栏杆，拆除后立即进行临边防护。采用16t汽车吊进行通长架桥机组装，架桥机设4台70t纵移吊车。
4.2 桥面系及微弯板的拆除
先对称拆除人行道栏杆，在桥面进行通长架桥机组装，再对整个桥面破缝，再用架桥机吊移往两桥头对称出渣，将铺装层及微弯板拆除。破缝时架桥机可分别开至左侧、右侧，给挖掘机腾出足够的工作空间，横向以2.5～3.0m为一段破横缝。挖掘机破缝完成后接着用空压机将分缝后的微弯板四周凿空，用天车捆绑吊住微弯板块体，再用气割设备将块体四周的钢筋切断，吊移块体装车至指定地点破碎。
移除桥面铺装及微弯板块体必须3跨对称卸载，先中跨、后两边逐块跨跳步卸除，保证3跨拱肋荷载基本平衡。特别注意在架桥机天车吊卸块体的时候架桥机不得横移操作，避免不必要的晃动。
4.3 纵梁和拱肋拆除
待桥面铺装、微弯板拆除后，开始拆除纵梁和拱肋，拆除顺序为：由桥梁横桥向一侧向另一侧逐片拆除。首先拆除中跨Ⅰ单元纵梁的横系梁，接着拆除纵梁、卸除和拱肋。
先用2台架桥机天车吊住纵梁与斜撑（即1#节段或2#节段），用空压机凿断中腹孔、边腹孔、次拱腿（斜撑）切割点，切除钢筋后用天车吊至桥头破解外运，在一道拱肋连接的2条纵梁及次拱腿（斜撑）吊卸后（即1#节段和2#节段）。
先分别用1号、2号、3号、4号吊装天车吊住A、B、C、D 4个吊点，采用空压机气镐凿断拱肋跨中切割点，接着凿段3#节段拱脚切割点，切断后将3#节段缓缓起吊并调平后往桥岸出渣。
吊出3#节段后，再将4#节段的拱脚切割点凿断，同样将4#节段调平后往桥梁另一侧出渣。
因架桥机拆除旧桥上部结构为3跨跳步拆除，则3跨荷载在跳步拆除过程中均会产生一件构筑物吊装块体的偏载，如图4所示取单件最大吊重块（3#节段、4#节段）拆除时墩顶水平推力进行验算：
由上图可知：3#+4#节段（单件吊重块最大吊重）：
17.7m2×0.35m×2.6t/m3×2=32.2t
卸载过程中偏载拱脚受3#、4#节段水平推力简化计算：
32.2×1.5×10×0.5×cos13?=235kN ﹤300 kN，符合设计要求。
5 结 语
太平大桥旧桥上部结构拆除方案可稱为半根肋法，经多位专家论证后，确定该方案安全有效，对桥下村落影响较小。在经历2个月时间的施工作业，太平大桥上部结构安全拆除，大大节约施工工期和施工成本，为今后类似山区大跨径刚架拱桥拆除提供了典型的参考案例。
参考文献
[1]任博文. 钢筋混凝土刚架拱桥上部结构拆除方案分析[J]. 中国公路， 2012， （5）： 122-123.
[2]方征. 浅谈大跨径刚架拱桥的拆除[J]. 安徽建筑， 2016，23 （4）： 194-195.
[3]中交第一公路工程局有限公司. 公路桥涵施工技术规范.JTG/T F50-2011[S]. 北京：人民交通出版社， 2011.
[4]周水兴， 何兆益，邹毅松. 路桥施工计算手册[M]. 北京： 人民交通出版社， 2001.