预应力混凝土系杆拱桥逆序拆除方法转让专利
申请号 : CN200710192046.8
文献号 : CN100590266C
文献日 : 2010-02-17
发明人 : 刘解放 , 秦林 , 牛子民 , 吴曙光 , 刘峰 , 李为强 , 赵中华 , 吴文奇
申请人 : 中铁四局集团有限公司 , 中铁四局集团第二工程有限公司
摘要 :
本发明公开了一种预应力混凝土系杆拱桥逆序拆除方法，采用拆除桥面系附属工程，减小结构自重；搭设系梁及拱肋支撑，分步分阶段释放系梁中预应力，按照原吊杆张拉的反顺序拆除吊杆，分步分段切断并拆除拱肋及拱肋间的风撑、移除拱肋支架，由中间向两边分段分步拆除、吊移系梁及内横梁，拆除端横梁、及其它临时设施。本发明方法科学性强，安全性高。
权利要求 :
1、预应力混凝土系杆拱桥逆序拆除方法，其特征在于包括以下步骤：(1)拆除桥面系附属工程，减小结构自重；
(2)搭设系梁及拱肋支撑，在桥底水中设置支墩，在系梁两侧架设贝雷桁梁， 贝雷桁梁安装在支墩上，将系梁吊装于其两侧的贝雷桁梁上；在系梁上安装拱肋支 墩，并使其顶紧拱肋；
(3)第一次释放系梁中预应力，根据预应力计算结果，打断系梁内的左、右 侧部分预应力钢绞线；
(4)行车道板拆除，进一步减轻自重；
(5)第二次释放系梁中预应力，打断系梁内左、右侧剩余预应力钢绞线；
(6)按照原吊杆张拉的反顺序拆除吊杆；
(7)分步分段切断并拆除拱肋及拱肋间的风撑、拆除拱肋支架；
(8)第三次释放预应力，打断系梁内剩余的预应力钢绞线；
(9)由中间向两边分段分步拆除、吊移系梁及内横梁；
(10)拆除端横梁及其它临时设施。
2、根据权利要求1所述的预应力混凝土系杆拱桥逆序拆除方法，其特征在于所述 的打断系梁内的预应力钢绞线选择的位置为贝雷桁梁吊装系梁的各吊点位置。
说明书 :
技术领域
本发明属于一种桥梁的拆除方法，具体是一种预应力混凝土系杆拱桥逆序拆除 方法。
背景技术
组合体系拱桥是将行车系结构与主拱按不同的构造方式形成一个整体，以共同 承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构特性及组合作用，可分为有推力组合体 系拱桥和无推力组合体系拱桥。
无推力组合体系拱桥主要承重构件为拱肋、系梁(加劲纵梁)、横梁及吊杆， 系梁与横梁组成平面框架，平面框架由吊杆与拱肋上下联系，形成外部为静定结构、 内部为超静定结构的共同受力的整体。
根据拱肋和系梁相对刚度的大小，无推力组合体系拱桥又分为柔性系梁刚性 拱、刚性系梁柔性拱、刚性系梁刚性拱。
刚性系梁刚性拱桥之系梁和拱肋均有一定的抗弯刚度，荷载引起的弯矩在系梁 和拱肋之间按刚度分配，它们共同承受轴力和弯矩，吊杆纯受拉。系梁和拱肋在端 部固结，体系为外部静定，内部(n+2)次超静定(n为吊杆根数)。
刚性系梁刚性拱桥系梁中存在强大预应力，拱肋与系梁及横梁与系梁连接构造 均为固结，拱肋、系梁、横梁组成刚性框架，拱肋产生的水平推力主要由系梁中预 应力承受；而吊杆纯受拉，相当于只受拉的链杆，对系梁则是弹性支撑。
桥梁的拆除按照建桥的顺序逆向进行是理所当然的，但完全的逆序拆除施工是 做不到的，尤其是系梁拱桥的拆除，一则刚性框架已经形成，二则系梁中预应力由 于水泥浆的握裹作用，已与混凝土形成整体。目前国内尚缺乏拆除此类桥梁的经验。
无推力组合体系拱桥主要承重构件为拱肋、系梁(加劲纵梁)、横梁及吊杆， 系梁与横梁组成平面框架，平面框架由吊杆与拱肋上下联系，形成外部为静定结构、 内部为超静定结构的共同受力的整体。
根据拱肋和系梁相对刚度的大小，无推力组合体系拱桥又分为柔性系梁刚性 拱、刚性系梁柔性拱、刚性系梁刚性拱。
刚性系梁刚性拱桥之系梁和拱肋均有一定的抗弯刚度，荷载引起的弯矩在系梁 和拱肋之间按刚度分配，它们共同承受轴力和弯矩，吊杆纯受拉。系梁和拱肋在端 部固结，体系为外部静定，内部(n+2)次超静定(n为吊杆根数)。
刚性系梁刚性拱桥系梁中存在强大预应力，拱肋与系梁及横梁与系梁连接构造 均为固结，拱肋、系梁、横梁组成刚性框架，拱肋产生的水平推力主要由系梁中预 应力承受；而吊杆纯受拉，相当于只受拉的链杆，对系梁则是弹性支撑。
桥梁的拆除按照建桥的顺序逆向进行是理所当然的，但完全的逆序拆除施工是 做不到的，尤其是系梁拱桥的拆除，一则刚性框架已经形成，二则系梁中预应力由 于水泥浆的握裹作用，已与混凝土形成整体。目前国内尚缺乏拆除此类桥梁的经验。
发明内容
本发明的目的是提供一种预应力混凝土系杆拱桥逆序拆除方法，科学、安全。
本发明的技术方案为：
预应力混凝土系杆拱桥逆序拆除方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)拆除桥面系附属工程，减小结构自重；
(2)搭设系梁及拱肋支撑，在桥底水中设置支墩，在系梁两侧架设贝雷桁梁， 贝雷桁梁安装在支墩上，将系梁吊装于其两侧的贝雷桁梁上；在系梁上安装拱肋支 墩，并使其顶紧拱肋；
(3)第一次释放系梁中预应力，根据预应力计算结果，打断系梁内的左、右 侧部分预应力钢绞线；
(4)行车道板拆除，进一步减轻自重；
(5)第二次释放系梁中预应力，打断系梁内左、右侧剩余预应力钢绞线；
(6)按照原吊杆张拉的反顺序拆除吊杆；
(7)分步分段切断并拆除拱肋及拱肋间的风撑、拆除拱肋支架；
(8)第三次释放预应力，打断系梁内剩余的预应力钢绞线；
(9)由中间向两边分段分步拆除、吊移系梁及内横梁；
(10)拆除端横梁及其它临时设施。
所述的预应力混凝土系杆拱桥逆序拆除方法，其特征在于所述的打断系梁内的 预应力钢绞线选择的位置为贝雷桁梁吊装系梁的各吊点位置。
本发明的技术方案确定，需要考虑以下几个方面：
1、构件应力释放，随着系杆拱桥拆除过程中的逐步卸载，如何释放构件应力， 控制各构件应力在设计容许应力范围之内；
2、构件分段拆除稳定性控制，在构件应力不超限的前提下，如何确保刚性框 架不失稳。
3、系杆拱桥拆除施工技术研究，确定合理的构件拆除顺序，确保结构安全及 实现工期目标。
经过反复实验论证，在系梁上搭设贝雷桁梁吊架作为支撑系统，以浮吊为起重 设备，以拆除过程中拱桥构件稳定性最大、支座位移最小、贝雷桁梁弯距最小，混 凝土构件最大块重在浮吊额定能力之内为施工原则，按照原桥施工时的逆顺序，逐 步拆除拱桥构件，并根据卸载程序适时释放预应力，确定本发明的技术方案。
本发明的拆桥技术方案科学性强，安全性高。
本发明的技术方案为：
预应力混凝土系杆拱桥逆序拆除方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)拆除桥面系附属工程，减小结构自重；
(2)搭设系梁及拱肋支撑，在桥底水中设置支墩，在系梁两侧架设贝雷桁梁， 贝雷桁梁安装在支墩上，将系梁吊装于其两侧的贝雷桁梁上；在系梁上安装拱肋支 墩，并使其顶紧拱肋；
(3)第一次释放系梁中预应力，根据预应力计算结果，打断系梁内的左、右 侧部分预应力钢绞线；
(4)行车道板拆除，进一步减轻自重；
(5)第二次释放系梁中预应力，打断系梁内左、右侧剩余预应力钢绞线；
(6)按照原吊杆张拉的反顺序拆除吊杆；
(7)分步分段切断并拆除拱肋及拱肋间的风撑、拆除拱肋支架；
(8)第三次释放预应力，打断系梁内剩余的预应力钢绞线；
(9)由中间向两边分段分步拆除、吊移系梁及内横梁；
(10)拆除端横梁及其它临时设施。
所述的预应力混凝土系杆拱桥逆序拆除方法，其特征在于所述的打断系梁内的 预应力钢绞线选择的位置为贝雷桁梁吊装系梁的各吊点位置。
本发明的技术方案确定，需要考虑以下几个方面：
1、构件应力释放，随着系杆拱桥拆除过程中的逐步卸载，如何释放构件应力， 控制各构件应力在设计容许应力范围之内；
2、构件分段拆除稳定性控制，在构件应力不超限的前提下，如何确保刚性框 架不失稳。
3、系杆拱桥拆除施工技术研究，确定合理的构件拆除顺序，确保结构安全及 实现工期目标。
经过反复实验论证，在系梁上搭设贝雷桁梁吊架作为支撑系统，以浮吊为起重 设备，以拆除过程中拱桥构件稳定性最大、支座位移最小、贝雷桁梁弯距最小，混 凝土构件最大块重在浮吊额定能力之内为施工原则，按照原桥施工时的逆顺序，逐 步拆除拱桥构件，并根据卸载程序适时释放预应力，确定本发明的技术方案。
本发明的拆桥技术方案科学性强，安全性高。
附图说明
图1为本发明拆除结构示意图。
具体实施方式
常州市常漕线运村大桥位于江苏232省道上，是一座下承式预应力钢筋混凝土 系杆拱桥，该桥因西半幅跨塌，需要重新建造，所以需要拆除。
系杆拱桥拆除施工技术研究主要解决拆除顺序及临时设施、施工设备的问题。 本系杆拱桥拆除采用贝雷桁梁吊架作为支撑系统，主要以浮吊作为起重设备，并采 用先进的混凝土钢线切割机。
通过对系杆拱桥拆除过程中应力释放及稳定性控制技术的研究，掌握应力计算 和稳定性计算的过程及方法，用大型计算软件建立模型进行分析，形成完整的计算 思路及控制施工的技术标准：
预应力混凝土系杆拱桥逆序拆除方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)拆除桥面系附属工程，减小结构自重；
(2)搭设系梁及拱肋支撑，在桥底水中设置支墩1，在系梁两侧架设贝雷桁梁， 贝雷桁梁安装在支墩1上，将系梁7采用四吊点吊装于其两侧的贝雷桁梁2上；在 系梁7上安装拱肋支墩3，并使其顶紧拱肋；
(3)第一次释放系梁中预应力，根据预应力计算结果，在系梁7上4个切口4 处打断系梁7内的左、右侧上端各2束预应力钢绞线；
(4)行车道板拆除，进一步减轻自重；
(5)第二次释放系梁中预应力，在系梁7上4个切口4处打断系梁7内左、 右侧下端各3束预应力钢绞线；
(6)按照原吊杆张拉的反顺序拆除吊杆5；
(7)分步分段切断并拆除拱肋6及拱肋间的风撑，最后拆除拱肋支墩3；
(8)第三次释放预应力，在系梁7上4个切口处打断系梁7中间部位8束预 应力钢绞线；
(9)由中间向两边分段分步拆除、吊移系梁7及内横梁；
(10)拆除端横梁8及其它临时设施。
本发明采用用钢筋混凝土钻孔机钻孔到一定深度打断预应力钢绞线。
系杆拱桥拆除施工技术研究主要解决拆除顺序及临时设施、施工设备的问题。 本系杆拱桥拆除采用贝雷桁梁吊架作为支撑系统，主要以浮吊作为起重设备，并采 用先进的混凝土钢线切割机。
通过对系杆拱桥拆除过程中应力释放及稳定性控制技术的研究，掌握应力计算 和稳定性计算的过程及方法，用大型计算软件建立模型进行分析，形成完整的计算 思路及控制施工的技术标准：
预应力混凝土系杆拱桥逆序拆除方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)拆除桥面系附属工程，减小结构自重；
(2)搭设系梁及拱肋支撑，在桥底水中设置支墩1，在系梁两侧架设贝雷桁梁， 贝雷桁梁安装在支墩1上，将系梁7采用四吊点吊装于其两侧的贝雷桁梁2上；在 系梁7上安装拱肋支墩3，并使其顶紧拱肋；
(3)第一次释放系梁中预应力，根据预应力计算结果，在系梁7上4个切口4 处打断系梁7内的左、右侧上端各2束预应力钢绞线；
(4)行车道板拆除，进一步减轻自重；
(5)第二次释放系梁中预应力，在系梁7上4个切口4处打断系梁7内左、 右侧下端各3束预应力钢绞线；
(6)按照原吊杆张拉的反顺序拆除吊杆5；
(7)分步分段切断并拆除拱肋6及拱肋间的风撑，最后拆除拱肋支墩3；
(8)第三次释放预应力，在系梁7上4个切口处打断系梁7中间部位8束预 应力钢绞线；
(9)由中间向两边分段分步拆除、吊移系梁7及内横梁；
(10)拆除端横梁8及其它临时设施。
本发明采用用钢筋混凝土钻孔机钻孔到一定深度打断预应力钢绞线。