如何科学安全地拆桥——浅谈城市旧桥拆除的一些原则

目前桥梁工程界在桥梁拆除设计理论、施工方法和技术方面已积累了一定的经验，特别是近年来，随着对静态切割技术（绳锯切割、碟式切割、墙体切割等）、破碎技术（高压水枪、静态爆破、液压破碎锤和液压破碎镐等）、顶升技术（电动和气动液压千斤顶、连续千斤顶、大吨位千斤顶等）、吊装技术（缆索吊装、桥面吊架、大吨位汽车吊和履带吊等）的研究、开发和利用，一些新型的可用于桥梁拆除的施工工艺不断涌现。合理利用已有的新工艺和技术，组织专业施工队伍进行桥梁拆除施工，提升科学拆除各类桥梁的能力势在必行。

旧桥通常只有在结构和功能上无法同时满足使用要求时才考虑拆除。桥梁拆除首先要保证结构受力上的安全。对于梁桥、板桥、拱桥、吊桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）等不同类型的桥梁而言，因受力不同，拆除方法也存在差异。即使是同种桥型，其拆除方案也可能不一致，主要源于旧桥本身结构和功能还在发挥作用，而其关联和影响因素颇多，需要结合具体问题进行具体分析。如何克服旧桥拆除过程中的复杂影响因素，确保整个过程安全，是选择拆除方案的“规定动作”。

旧桥拆除方案设计

旧桥拆除作业的技术较为复杂、危险性较高，从事此项作业的施工单位或人员应具有拆除施工经验。拆除方法需要根据城市桥梁所处的地理位置、桥梁结构类型、方案的可操作性、作业安全性、环境影响以及经济性等情况进行筛选，并进行拆除方案设计，编制详细的施工组织设计方案。

1.因桥梁结构复杂多样，受力形式各异，拆除方法和步骤难以统一。一般首先拆非受力构件，再拆主要受力构件，化整为零；其次按建桥时的逆序施工，并根据对称平衡法则进行卸载，还得遵循下列3项基本原则：

（1）制订合理的拆除方案，选择合理的拆除工艺。

（2）注重施工过程控制，优先选择静力切割拆除等方式。

（3）制订完备的安全应急预案和应急机制。

2.建在陆地上的城市桥梁的作业场地通常条件较好，采用人工法拆除较为合适；而对于水中的城市桥梁，由于作业条件比较复杂，人工拆除的难度及成本均较高，应当经过详细的方案筛选后确定拆除方法。多孔拱桥的拆除，则必须根据实际情况考虑连拱作用的不利影响。

总之，桥梁的拆除应依据施工组织设计的程序，按照逆向施工要求逐步减少恒载。而拱梁的拆除需要基于恒载分布对压力线的影响，拆除工作切不可盲目进行，以避免拆桥中拱圈突然倒塌造成人员伤亡。因具有较高的安全风险，有必要对桥梁拆除作业实行现场管制，禁止非施工人员及车辆进入作业区域。对于采用爆破法拆除桥梁的工程，应按爆破作业的有关规定执行，爆破拆除时应确定合适的警戒区域，并实行管制，禁止非相关人员和车辆进入警戒区范围内。爆破警戒区应该按爆破作业的有关规定确定，并制订合理的警戒方案。

施工的必备条件

对于桥梁拆除过程中的所有环节，包括制订科学合理的拆桥方案和全面的安全管控体系，以及拆除过程的具体步骤，作为作业实施的主体，人起着重要作用。因此，应选择具有经验的专业施工队伍和专业技术人员承担桥梁拆除的任务，这一点对保障拆除的安全至关重要。

部分资料显示，很多桥梁本身存在先天缺陷和施工质量问题，如按原设计图制订的桥梁拆除方案实施，发现设想与实际情况出入较大，例如截面尺寸、预应力钢筋位置、普通钢筋数量、混凝土质量与原设计不一致。此外，桥梁运行数十年后，材质发生劣化，无法通过计算确定结构的承载能力。在这种情况下，桥梁本身的受力和潜在的安全隐患难以把握。而经过多年的运营和维修加固，旧桥的强度、刚度、稳定性都有不同程度的下降。同时拆除过程中桥梁结构体系也在不断变化，使得结构受力更加复杂，若缺乏丰富的桥梁拆除施工经验，无法对其拆除施工进行可控分析计算，特别是此种情况下如再采用不成熟的拆除设计方案，作业的难度和风险会更大。因此施工的每个步骤，都必须进行现场调查核实，加强拆除过程的技术控制和施工组织管理非常必要。

目前国内尚无桥梁拆除设计、施工规范（施工指南）等，而且相关方面的资料和工程实例也较少。由于桥梁拆除的方式本身机动灵活，而设计缺乏理论指导和经验保证，现有各类拆除设计多套用现有新建桥梁的设计规范，以及建筑起重等方面的规范和规程，设计出来的桥梁拆除方案的可实施性、经济性能指标都不太理想。在此种情况下，设计方和施工单位应不断优化拆桥方案，使桥梁的拆除设计方案安全、实用、环保。因此，应结合已有桥梁拆除工程实践，开展桥梁的拆除设计理论研究，并对现有理论进行安全性、经济性和适应性论证，制订桥梁拆除相关的设计规范。

存在的主要问题

国内桥梁拆除行业主要存在以下问题：长期以来注重新建、工期、经济指标，而不重视桥梁的管养和拆除；由于旧桥受力复杂，桥梁拆除理论研究难度大且相对滞后，且尚无与桥梁拆除相关的设计和施工规范、规程，导致设计和施工脱节，设计多偏重理论而不便于操作，施工则偏于粗放；桥梁拆除市场较为混乱，缺少专业施工队伍；管理理念落后，安全意识较为薄弱。

针对上述问题，有关单位在高度重视安全风险的前提下，一是需要加大桥梁拆除理论和技术的研究投入，加快施工经验的总结与提升，确保相关设计施工规范规程早日出台。二是加强对桥梁拆除的管控，强化施工企业资质的管理，规范市场、规避不合理的低价中标，以及注重环保和拆除过程控制。三是尽量选择安全可靠的拆除方式，推行方案的专家审查制度、报批制度和全员责任制度，合理利用已有的建设新技术，确保拆桥设计合理，选择有经验的专业设计和施工单位。

与桥梁的建设相比，桥梁的拆除完全是“反其道而行之”。新建桥梁是集零为整的过程，每一步是单一的，较易解决安全问题；而拆除桥梁是化整为零的逆过程，每一步的安全风险大，也较为复杂。行业内曾流传这样一个说法：“新建桥梁自第一个构件就位到建设交工前，仅需要考虑1%的安全问题；而拆除桥梁时，从首个构件拆除到结束前，始终需要考虑 99%的安全问题。”由此可见，安全问题是决定桥梁拆除成功与否的关键。如果在施工组织管理和技术层面把握失当，就容易酿成惨痛的安全事故，造成人员伤亡、机械损毁。本世纪以来，多地在拆桥过程中发生过坍塌，酿成不幸事件，留下了惨痛的教训。而就目前国内桥梁拆除的实际情况而言，我国在相关方面的研究并不深入。

旧桥拆除的主要工艺及方法

旧桥拆除主要包括直接支撑凿除、顶推法拆除、静力切割拆除、爆破拆除、整体坍落和吊移法等方法。

图1 跨线桥的拆除作业

1.若施工条件许可，在有安全防护的前提下，首选直接支撑凿除方式，特别对于净空高度较低的桥梁而言，该拆除方式直接、快捷、经济。桥的箱梁结构基本上可采取直接在贝雷支架及土牛支撑上凿除的方式。若对环境要求不高，施工也可选择工期短、费用较低的爆破拆除法。

图2 在支架上作业

2.在不影响交通的前提下，经济性较好的顶推法拆除施工应予优先考虑。如地形合适且交通许可，则推荐工期更短、经济性更佳的液压系统平衡法施工。例如：新加坡 Adam Road 为双向六车道立交桥，在保证高速公路正常运营的情况下，采用该方法在8小时内成功地将 45m箱梁移至桥台进行二次解除和破碎。

图3 将桥拱吊装拆除

3.对于交通组织难度高的城市桥梁以及大跨径分离式梁桥，可采取对交通影响较小、对原结构损伤小，但成本相对较高的静力切割拆除方法（液压切割法）。该方法在原北京西直门立交桥等桥的拆除中得到广泛的应用。例如：作为主跨65m的变截面连续箱梁桥，原锡澄运河大桥的主跨被分段切割，并由浮吊吊装，而边跨则采取分段切割及汽车吊吊装的方式拆除；京杭运河无锡城区航段红星桥老桥为主跨944m的固端梁桥，其主跨被分段切割，并由桥面吊架吊装，并通过大型运输船拖运。

图4 对片梁的吊装拆除

4.针对大跨径拱桥，包括混凝土拱桥和钢拱桥等，一般可采用整体坍落和吊移的方法进行拆除。整体坍落法主要包含爆破和机凿两种方法；吊移法则分成桥下支架法、桥上起吊法及缆索吊装法3种。下表列出了几座代表性桥梁拆除的方式和相关工艺。

对于不同的桥梁而言，其拆除的特点、重点、难点，以及拆除的方式均因桥而异，科学总结已有旧桥拆除的工程实例，对中国未来桥梁拆除事业的发展具有重要的意义。合理利用静态爆破、同步顶升、桥面起吊、缆索吊装等工艺，将为我国的拆桥施工提供安全、有效的保证。

本文刊载 / 《桥梁》杂志

2022年 第6期 总第110期

作者 / 王清平

作者单位 / 成都华川公路建设集团有限公司

编辑 / 陈晖

美编 / 赵雯

责编 / 陈晨

审校 / 李天颖 裴小吟 廖玲

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