【難點(diǎn)】大跨徑中承式鋼筋砼拱橋拆除施工工藝及難點(diǎn)

1、【關(guān)鍵字】難點(diǎn)大跨徑中承式鋼筋碎拱橋拆除施工工藝及難點(diǎn)Q!QQ：ScienceandTechnologyInnovationHerald工程技術(shù)大跨徑中承式鋼筋碎拱橋拆除施工工藝及難點(diǎn)王軍張沖劉云峰(江蘇省鎮(zhèn)江市公路管理處長(zhǎng)大橋梁健康檢測(cè)與診斷技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室江蘇鎮(zhèn)江)摘要：本文介紹了s241丹陽(yáng)北二環(huán)大橋拆除的施工工藝及方法，針對(duì)大跨徑中承式鋼筋碎拱橋的拆除提出了施工工藝要點(diǎn)及難點(diǎn)解決辦法，為類似橋型拆除提供參照.關(guān)鍵詞：中承式拱橋拆除大跨徑施工工藝難點(diǎn)中圖分類號(hào)：TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào)：1674-098X(2010)07(c)0136-021前言在我國(guó)，拱橋是有著悠久歷史的，同

2、時(shí)也是拱橋最多的國(guó)家,上世紀(jì)九十年代曲于中承式，下承式拱橋除在美觀上勝于普通梁橋外，橋梁凈空條件，造價(jià)上也有較大優(yōu)勢(shì)，使得鋼筋碎拱橋在我國(guó)有較大的發(fā)展，尤以江浙一帶較為突出,近幾年，由于公路,航道等級(jí)提高，或營(yíng)運(yùn)橋梁受社會(huì)超載車輛作用產(chǎn)生嚴(yán)重病害等原因，部分已營(yíng)運(yùn)數(shù)十年的鋼筋碎拱橋需進(jìn)行拆除施工，改建新橋I1-1.本文以$241丹陽(yáng)北二環(huán)大橋的拆除為例,介紹其拆除的施工工藝及方法，針對(duì)中承式鋼筋碎拱橋的拆除提出了工藝施工措施及難點(diǎn)解決辦法，以供類似橋型拆除參照,2工程概況$241丹陽(yáng)北二環(huán)大橋處處于丹陽(yáng)市北郊,屬鎮(zhèn)江運(yùn)河沿線區(qū)域，于1996年12月15日竣工，橋面寬度2N0.25m安全帶+10

3、.5m車行道+1.5m人行道）,設(shè)計(jì)荷載：汽-20，驗(yàn)算荷載：掛一120，通航7空50mX7m.該橋主橋?yàn)?3.1m中承式鋼筋碎拱，拱肋計(jì)算跨徑70.95m,矢高14.17m,矢跨比1/5，拱肋斷面采用1.5mx1.5m,矩形中空中截面，空心為直徑1.1m圓孔，吊桿下中橫梁采用1.31.526mz變高度，下寬0.7m,上寬0.3m的凸形斷面，粱長(zhǎng)15.96m,中橫梁間小縱梁長(zhǎng)4.46m,中橫梁與端橫梁間的小縱粱長(zhǎng)2.9m,小縱梁上擱0.12m厚的橋面板,拱內(nèi)結(jié)構(gòu)的端橫梁至2#墩間高0.5m,肋寬0.18m,翼寬1.0m,跨徑8.3m和7.28m的小T梁跨越,引橋?yàn)?0m普通鋼筋碎T形梁,每孔設(shè)

4、8片,本橋每根吊桿中布置4根中32精軋螺紋鋼筋，橫梁中無(wú)預(yù)應(yīng)力鋼絞線.由于該橋存在安全隱患，經(jīng)檢測(cè)為四類橋梁，同時(shí)蘇南運(yùn)河即將啟動(dòng)四改三,航道等級(jí)提高，該橋梁通航高度及跨徑已不能滿足要求，故鎮(zhèn)江市交通局確定將該橋拆除新建.3拆除總體方案根據(jù)類似橋梁拆除的施工經(jīng)驗(yàn)及原橋主跨設(shè)計(jì)及施工資料，并考慮到橋下通航的要求，本橋拆除采用逆向工序法，在端橫梁處搭設(shè)貝雷桁架梁作為支撐系統(tǒng)，利用混凝土切割設(shè)備進(jìn)行分塊切割，輔以浮吊作為起重設(shè)備拆除各部位混凝土構(gòu)件.根據(jù)原橋主跨各部位施工程序，逐步拆除拱橋各部位，施工順序如下：水陸交通分流;管線改移搭設(shè)端橫梁處支架，橋面系附屬工程防撞護(hù)欄，內(nèi)側(cè)護(hù)欄，人行道板拆除，橋

5、面鋪裝；行車道板拆除,縱向自跨中向兩邊對(duì)稱拆除，橫向白橋梁中心軸線向兩側(cè)對(duì)稱拆除；沿縱梁中分處鑿斷縱梁，保持鑿斷處主鋼筋不斷（以保證拆除中橫梁前體系穩(wěn)定），用四套纜風(fēng)純固定拱肋，割斷縱梁鑿斷處保留的主筋，切斷吊桿，分六次對(duì)稱拆除中橫梁：拆除拱肋聯(lián)結(jié)風(fēng)撐；在端橫梁附近切斷拱肋,分兩次起吊拆除拱肋；拆除端橫梁及拱腳段拱肋；拆除引橋.4拆除難點(diǎn)及解決方法在此之前，省內(nèi)拆除了幾座下承式系桿拱橋，如常州市運(yùn)村大橋和奔牛大橋,但其跨徑為60m以內(nèi)，且為預(yù)應(yīng)力鋼筋碎下承式系桿拱，橋梁有預(yù)應(yīng)力系桿，方案為在河中打設(shè)鋼管樁支撐系桿，橋面上搭設(shè)貝雷桁架,將系桿反吊于支架上，珥架設(shè)拱肋支架，支撐在拱肋三分之一位置，

6、通過(guò)切割，破除碎結(jié)構(gòu)拆除拱肋，橫梁，系桿.而丹陽(yáng)北二環(huán)大橋跨徑達(dá)到7lm,且其滑牟組直/mm鋼絲繩摩聳n1m鋼絲名蘭二二:一:二二二一>0夕雨/J136科技倉(cāng)1J新導(dǎo)報(bào)ScienceandTechnologyInnovationHerald結(jié)構(gòu)沒(méi)有系桿（故稱其為中承式鋼筋碎拱橋）,全橋的橫梁通過(guò)吊桿作用到拱肋上，無(wú)法在橋面上搭設(shè)支架來(lái)支撐拱結(jié)構(gòu)，故支架僅能支撐拱肋端橫梁處，給切割拱肋帶來(lái)了長(zhǎng)度長(zhǎng)，荷載重等困難.并且此拆除工作存在以下兩個(gè)難點(diǎn)：拱肋的重量難以確定由于該橋的拱肋是混凝土矩形斷面，中間為部分中空?qǐng)A截面，故在施工過(guò)程中是否內(nèi)芯模有變化，整個(gè)拱肋的重量是否會(huì)超重，僅通過(guò)對(duì)照原設(shè)計(jì)圖

7、紙計(jì)算的數(shù)據(jù)顯然沒(méi)有很強(qiáng)的可靠性：按照?qǐng)D紙計(jì)算起吊段的拱肋重量為190噸,而按全矩形斷面無(wú)中空計(jì)算則達(dá)1|290噸,其中的偏差難以確定，加上拱肋的切割長(zhǎng)度沒(méi)有有效的縮短方法，故重量大，給起吊帶來(lái)了很大難度.拱肋的拆除后，剩余的拱腳段是否會(huì)向河中傾覆由于該橋無(wú)系桿拆除過(guò)程中雖有支架支撐拱腳段處的端橫梁，但拆除中段拱肋后，拱腳段的荷載仍有210t,且為一斜向懸臂結(jié)構(gòu)，故會(huì)產(chǎn)生水平推力，但產(chǎn)生多大，會(huì)對(duì)支架造成多大的影響難以精確計(jì)算,一旦出現(xiàn)較大水平力，僅依靠支架的豎向穩(wěn)定不能承受，如何加固支架來(lái)保障順利拆除，也是個(gè)難題.針對(duì)以上兩個(gè)難點(diǎn)，通過(guò)多次的方案探討,論證,最終決定采用兩臺(tái)各150t起重能力

8、的浮吊抬吊中段拱肋，但兩臺(tái)起重能力為150t的浮吊在進(jìn)行抬吊過(guò)程中，有可能切斷的拱肋卡在拱腳的接觸斷面上，產(chǎn)生附加的力，則給浮吊帶來(lái)超重的安全隱患.同時(shí),在拆除拱肋前，拱腳段處拱肋安裝扣索,即類似與安裝拱肋時(shí)所設(shè)置的扣索，通過(guò)此方法對(duì)拱腳段可能產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，出現(xiàn)水平推力的情況由扣索來(lái)抵減，同時(shí)也保證了水中支架不承受水平力，確保支架的安全性.另外，拆除中橫梁后，拱肋拆除前，在兩側(cè)對(duì)稱安排兩臺(tái)破碎機(jī)，對(duì)拱腳處的斜TLhrHVI圖2扣索受力分析簡(jiǎn)圖工程技術(shù)ScienceandTechnoIogylnnove撐進(jìn)行破除，主要是破除斜撐的碎，來(lái)減少拱腳段的荷載,破除碎后，減少了荷載為54t:斜撐單根10.3

9、5m,一側(cè)拱腳處2根合計(jì)20.7m,按2.6t/m計(jì)算.考慮到在拆除中橫梁時(shí)，斜撐的存在能有效的保證兩側(cè)拱肋的穩(wěn)定，故破除的時(shí)間控制在拆除中橫梁之后；在破除斜撐的時(shí)候，兩側(cè)拱肋仍有端橫梁，臨時(shí)風(fēng)撐及纜風(fēng)索在保持其穩(wěn)定，而且下一步即為拆除拱肋，故對(duì)拱肋的穩(wěn)定已不產(chǎn)生影響,因而此時(shí)破除斜撐是安全的,具體設(shè)置如圖1.破除了斜撐后，拱腳段拱肋一側(cè)剩余段長(zhǎng)13.7m,體積30.8m,扣除空心段體積10m,實(shí)際20.8m,20合計(jì)41.6m;端橫梁的體積端橫梁體積：13.5m,按2.6t/m計(jì)算該部分的荷載為l44t,一側(cè)為72t.扣素捆綁在拱肋處和臺(tái)帽處的鋼絲純?yōu)橹睆?8ram其最小破斷拉力為127t,

10、中間采用的是兩只50t6fq滑車，直徑23.5鋼絲純組合形成滑輪組，一端固定在定滑輪上，一端用5噸手拉葫產(chǎn)連接在動(dòng)滑輪上，起初通過(guò)手拉的產(chǎn)進(jìn)行適當(dāng)收緊即可.開(kāi)始切割拱肋時(shí)，觀測(cè)拱腳段切割處的間隙，當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即利用手拉的產(chǎn)進(jìn)一步收緊扣索，來(lái)抵消其產(chǎn)生的水平力，同時(shí)也防止中段拱肋出現(xiàn)卡住的現(xiàn)象.而一側(cè)拱腳段拱肋荷載為72t,扣索計(jì)算中，由邊段拱肋自重P產(chǎn)生的扣索索力：T.=39.7t<Q,因此扣索能滿足荷載要求,具體扣素受力分析簡(jiǎn)圖如圖2.為確保萬(wàn)無(wú)一失，在拱腳段再各加一道鋼絲繩，直接扣在拱肋上，起雙重保險(xiǎn).當(dāng)拱肋切斷時(shí)，通過(guò)對(duì)端橫梁下的支架，扣索的鋼絲純受力情況等的觀察，并未出現(xiàn)較大水

11、平力，支架和鋼絲繩仍處于切斷前的狀態(tài)，由此可見(jiàn)，該橋的拱腳段屬于現(xiàn)澆部分的懸臂能力較大，滿足抵抗自身荷載的能力.通過(guò)一系列的措施，確保了拆除過(guò)程中的難點(diǎn)問(wèn)題一一得以解決，為順利拆除做了充分的準(zhǔn)備工作，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).5結(jié)語(yǔ)橋梁拆除主要是防范生產(chǎn)事故發(fā)生，在確定了安全合理的拆除方案后，還應(yīng)加強(qiáng)安全管理，這既是工程參建各方責(zé)任主體安全生產(chǎn)利益的需要，也是保障施工人員生產(chǎn)財(cái)產(chǎn)安全的需要.參考文獻(xiàn)1李亞?wèn)|，姚昌榮，石成多跨鋼筋混凝土拱橋拱肋拆除過(guò)程仿真分析J,建筑科學(xué)與工程,2009,4(26)廣4119.2李海軍,鋼筋混凝土連拱橋上部結(jié)構(gòu)拆除方案研究.江西建材,2009,1:6970.3李貴勛，李

12、亞?wèn)|,劉泉,李軍歌,鋼筋混凝土連拱橋上部結(jié)構(gòu)拆除施工控制技術(shù)【J.西南公路,2009J:3234.4孫忠?guī)?公跨鐵橋梁安裝及拱橋拆除施工技術(shù)及防護(hù)【J】,山西建筑,2008,19(34):301302.(上接28頁(yè))系統(tǒng)可升級(jí)性，因此實(shí)際選擇了采樣率最高為65MS/S的型號(hào).它具有片內(nèi)高性能采樣保持放大器和電壓參考.在單一3V(2.73.6V)電源供電下，它的功耗僅有600mw,信噪比高達(dá)70dB.考慮到實(shí)際應(yīng)用的需要，AD9238也可以采用雙電源供電方案,AD9238采用多級(jí)差動(dòng)流水線式結(jié)構(gòu)對(duì)輸出錯(cuò)誤進(jìn)行邏輯糾正，以保證在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)不失碼.2.3 FPGA及其外圍設(shè)計(jì)FPGA是現(xiàn)場(chǎng)可

13、編程門陣列(FieldProgrammableGateArray)勺簡(jiǎn)稱,Stratix系;IFPGA是ALTERA公司于2002年新推出的高密度FPGA器件141.該芯片具有多達(dá)79040個(gè)邏輯單元(LE),7Mb嵌入式存儲(chǔ)器，22個(gè)優(yōu)化的數(shù)字信號(hào)處理(DSP)塊,12個(gè)時(shí)鐘鎖相環(huán)(PLL)和高性能I/O能力該芯片配置上采用了被動(dòng)串行方式，采用串行配置時(shí)使用一片EPC16,可以通過(guò)將該芯片的MSEL2,MSEL1和MSEL0I腳驅(qū)動(dòng)為高電平或低電平來(lái)選擇配置的方式，如表1所示.用下載線單獨(dú)加載FPGA時(shí),Mode選項(xiàng)用JTAG方式,.pof文件,用下載線單獨(dú)加載EPC16時(shí),Mode選項(xiàng)可以

14、在JTAG方式和被動(dòng)串行方式之間選擇，,sof文件.2.4 DSP電路設(shè)計(jì)DSP采用了TMS320C6202芯片，該芯片是一款TI公司生產(chǎn)的定點(diǎn)DSP芯片該芯片整個(gè)外部存儲(chǔ)器接口(EMIF)空間最大容量為64MB,處理器內(nèi)部分成4個(gè)子空間CE0-CE3,可以為每個(gè)子空間提供獨(dú)立的選通信號(hào),該芯片具有兩種存儲(chǔ)器映射方式：MAP0和MAPI,可以通過(guò)擴(kuò)展總線的XD4.O利用上拉/下拉電阻進(jìn)行復(fù)位時(shí)的芯片啟動(dòng)模式設(shè)置.3結(jié)語(yǔ)本文介紹了一種TD-SCDMA中頻數(shù)字接收機(jī)的設(shè)計(jì)，該數(shù)字接收機(jī)利用FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字下變頻，DSP完成后續(xù)信號(hào)處理算法,為了增加處理速度，可將部分信號(hào)處理算法移植到FPGA中實(shí)現(xiàn)，有助于系統(tǒng)提高運(yùn)算速度.參考文獻(xiàn)11俞曉磊.基于FPGA的中頻數(shù)字化若干關(guān)鍵算法的實(shí)現(xiàn)研究D.南京:南京航空航天大學(xué),2006.2楊小牛，樓才義,徐建