李燕通
（大成工程建设集团有限公司，福建 厦门 361000）
1 项目背景
1.1 工程概况
厦门海沧隧道本岛端接线工程（第二阶段）位于厦门市湖里区，该项目为一级公路，单座桥长为1142m，桥梁单跨为46m，此次建设的内容主要有1 座环岛北互通立交（匝道桥5 座、新增1 座主线桥、对现有的立交进行优化改造、将2 条既有匝道予以拆除处理）、沿线道路路基及路面、雨水迁改、交通及照明工程等。
1.2 拆除范围
拆除范围为环岛北互通立交的成功大道右转枋钟路匝道（A 匝道）和枋钟路左转成功大道匝道（B 匝道）桥梁上部结构及桥墩地面以上部分，项目区域如图1 所示。旧桥A、B 匝道上部结构为预应力现浇混凝土，下部结构采用柱式墩，A、B 匝道长度合计为635m（其中B 匝道为4 联共19 跨合计503m），本文主要以拆除B 匝道为例[1]。
图1 项目区域图
2 预应力现浇箱梁拆除施工技术
2.1 场地清理
构建箱梁拆除支架，确保箱梁底部场地的平整度与洁净度符合相关规定，对墩底围栏等进行拆除处理，同时对局部松软地面以及低洼处地面进行找平处理，待夯实完毕之后采用混凝土构造垫层，如此不仅可以达到支架的承载力要求，还能保障地面的平整度合格。搭设围挡，为后续进行封闭施工创造便利条件。紧接着，着手处理沥青混凝土结构层、伸缩缝等桥面系破除工作。
2.2 搭设支架
为便于搭设支架，借助全站仪将所有控制点与箱梁中心线放出于地面上。紧接着，绘制支架纵横向控制线。以桥中心线为基准对地面标高进行纵向测量，获得相应数据后，明确钢管竖向节数与搭设支架的底托高度。该工程根据实际场地施工条件及支架计算书，选择图2 列出的φ426 双排管桩立柱建立B 匝道支架搭设体系，由于第三联夹缝的空间范围不大，梁体重量及跨距受限，决定采用φ630 管桩立柱按3.2m间距搭设，管桩立柱上采用4 拼36b 工字钢分配梁。在标准段，选择4 组8 片长度为0.9m 的贝雷片、3 根φ426mm 钢管立柱，横向上保持3.2m 的间隔打造正交贝雷支架，使用双拼36b 工字钢搭设分配梁。此外，将锚固钢筋预埋至现浇混凝土块管位[2]。
图2 B 匝道拆除支架搭设布置图
2.3 支架观测
观测目的：在箱梁切割过程中，要对支架进行跟踪观测，确保施工安全、稳定地进行；同时，应保证支架沉降处于可控范围内。
观测流程：每跨布置30 个观测点（布置图如图3 所示），观测点纵向主要布设于5 个横断面上，分别为起跨处、1/4L 处、1/2L 处、3/4L 处、L 处，每个横断面设6个观测点。测量工具采用长钢卷尺配合水准仪。将钢卷尺的一侧固定在选好观测点的模板底部，为了确保钢卷尺的直顺，在另一侧方向下方悬挂3kg 重物。在支架未加荷载前记录原始读数；待切割1 块、2 块、3 块箱梁的压重荷载后分别进行测量，记录变形量；每级加载完成后，及时观测并每间隔1h 对支架沉降量进行1次监测。必须保证支架顶部监测点1h 沉降量的均值低于2mm，才可以实施下一级加载操作。观测次数按照加载之前、加载1h、加载2h、然后每隔2h、加载结束、卸载之前、卸载之后各测量1 次进行控制[3]。
图3 观测点布置图
2.4 预应力现浇箱梁分块
B 匝道预应力现浇箱梁的桥面宽为9m；34m 跨度箱梁的梁体重量值为120.1kN/m，高为1.7m；25m 跨度箱梁的梁体重量值为113.5kN/m，高为1.4m。以吊装重量计算结果为参考，以不高于380kN 为分块基准对梁体切块予以划分。B 匝道共计切割成204 块，具体分块如表1 所示。
表1 梁体部位切割尺寸及重量使用起重机明细表
表1（续）
2.5 预应力现浇箱梁结构切割
搭设支架完成后，在第一时间垫好木方，楔紧楔块。同时，可考虑选择小型空压机将箱梁面板的确切位置予以明晰，结合切块划分情况标注出切割线的具体信息。整个B 匝道四联桥面共切割成204 块梁段，桥墩根据现场施工条件进行切割并转运至场外利用或破碎。箱梁切割采用规格型号为DSM-10A 的金刚石绳锯机。金刚石绳锯机切割工作原理是通过液压马达驱动金刚石绳索围绕切割面高速运动以达到切割目的，具有不受切割物体积形状限制、切口平直、切割快速等诸多特点。金刚石绳锯机切割流程如图4 所示。
图4 金刚石绳锯机切割流程图
2.6 预应力现浇箱梁吊装外运
进行B 匝道梁体分块及吊装，吊装孔位于箱梁翼缘板或顶板位置，采用金刚钻钻孔，孔深为5cm，吊杆采用直径为32mm 的VI 级钢吊杆（带螺母），垫板采用200mm×200mm×20mm 钢板，吊绳采用32mm 钢丝绳，通过吊杆将梁块与吊具进行连接。吊装前已对钢丝绳、吊杆等进行力学性能验算，按最不利情况受力计算，满足安全系数后方可吊装。具体吊点如图5所示。
图5 梁体吊点平面布置图（单位：m）
2.7 拆除箱梁施工支架，清理施工现场
吊装工作结束之后，应结合具体的受力情况遵循自上至下的原则逐步拆掉施工支架，并调用大吨位吊车依据相应的秩序进行吊运。拆掉支架之后，将预制混凝土底座运离施工现场。清理施工现场，如果发现现场路面存在破损之处，必须马上进行修缮，避免阻碍交通通行。
3 预应力现浇箱梁拆除技术操作要点
3.1 梁体切割过程中的操作要点
预应力梁体切割之前，应保证箱梁预应力得到释放，并且加强切割过程中的梁体结构监控量测，如有异常应立即停止施工，直至排查并解决问题后方可继续施工。梁体切割前应对箱梁的底、翼缘板设置安全防护，杜绝安全隐患。
切割顺序应严格按方案执行。由跨中处向两侧墩边方向切割，优先拆除桥跨中部梁体，切割箱梁绳索的过程中，运动的前方向一定要设置安全防护栏，并设置安全警示标识牌，非工作人员一律不得进入施工作业区。
在切割准备阶段，必须明确金刚石绳锯的切割方向。可考虑采取以下两种方式：其一，仔细观察金刚石绳锯的标志；其二，通过看绳锯上的串珠作出判定，串珠基体由尾部和前端组成，尾部较长，前端较短，前端为金刚石绳锯的切割方向。在实际操作中，必须正确判断切割方向，切勿反向切割，以免串珠磨损过快而产生锥度。
切割作业中，调整切割参数尤为重要，参数调整主要是通过控制盘进行操作。金刚石绳锯切割速度宜控制在20m/s 上下。此外，为了使得金刚石绳锯一直保持冷却状态，切割作业中应配备足量的冲洗液，冲洗液在降温的过程中还可以顺带将磨削下来的粉屑带离工作点。
3.2 切割梁体过程中支架沉降观测要点
观测工作结束后，必须及时归纳汇总所获得的数据信息，结合卸载后的推测值以及总沉降值计算非弹性变形量。同时，严密观测支架的变形状况，如发现立柱明显下沉，需对地基进行加强处理。
梁体切割过程中如果沉降观测不顺利、观测沉降量高出理论值、预制基础块附近有裂缝产生时，需马上终止梁体切割操作，明确问题缘由，并采取解决措施，只有在充分保障支架安全的前提下才能进行下一步切割操作。
切割箱梁之前采用直径为12mm 的钢钎插入地面，并在吊锤头对应的钢钎位置喷漆进行标记。切割施工中，因支架下沉，可能导致吊锤头与标记错位，应做好记录，一般而言，错位距离就是支架的下沉量。梁体切割施工中每切割完成1 块应观测1 次支架沉降量，观测总沉降量应不大于理论总沉降量（贝雷片的最大挠度+钢管支架杆件间隙+基础块与地面间隙+预制基础块允许沉降量）。
3.3 梁体吊装转运的控制要点
第一块切割梁体起吊前应进行起重机试吊，起吊应严格按已审批的方案执行，第一块梁体吊起20cm左右后应观察起重机机身稳定性，无异常后，方可继续起吊作业，起落时应缓慢匀速，并指派专人进行指挥。
起重机吊装过程中如有支腿沉陷、起重机歪斜等现象，必须立刻停止吊装作业，经仔细检查并消除不安全因素后，方可开始作业。
为了保证运输过程中被切割梁体的稳定性，避免其从平板车上掉落，必须在落梁前将高强度枕木置于梁板支撑点，使梁体平稳，梁段应采取钢丝绳加固措施加固于运输车上，以保证运输安全。
根据箱梁拆除专项方案，采用“250T 起重机+配重38t”的起吊设备，设备进场后应严格根据要求进行试车，检验各传动部分、起重系统、索具等是否正常，以保证吊装作业安全进行。
3.4 预应力现浇箱梁拆除安全事项
B 匝道第三联上跨成功大道，而成功大道需保持畅通，待拆跨线桥跨度比较大，空间范围比较窄，与地面相隔最远的距离为13m，施工环境以及相关条件都比较差，拆除过程中必须保证不影响下方道路结构及交通，给施工提出了较高的要求。为此必须做好交通疏导、合理选择机械设备及采取施工安全保障措施，同时对班组工人做好安全教育、施工技术交底、操作培训等工作，确保工序衔接顺利。
在结构拆除过程中，需要对箱梁初始状态与拆除过程中的箱梁变化情况进行数据采集。并系统、合理地剖析获取到的一系列数据，明晰拆除过程中参数究竟发生了哪些改变，在第一时间予以纠偏处理，以确保拆除施工的安全。
4 结语
本文根据厦门海沧隧道本岛端接线工程（第二阶段）实例，针对预应力现浇箱梁拆除施工临时支架计算与搭设、桥面系破除、梁段切割、梁段吊装、梁段运输等工艺进行分析，旨在探索预应力现浇箱梁的机械拆除方法。但预应力现浇箱梁结构较为复杂，拆除施工过程中受不可预见因素影响，导致施工难度较大、安全保障性能低，因此必须建立较完善的专项拆除施工方案、落实安全文明施工措施以保证箱梁拆除过程中的安全性与稳定性，进而推动城市交通建设事业健康发展。
