【正文】 國(guó)道325九江大橋拆除方案1. 項(xiàng)目概況 國(guó)道325九江大橋工程概述國(guó)道325九江大橋是國(guó)道325中連通佛山與鶴山一座特大橋，是對(duì)珠江三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到非常大作用，有效疏通此區(qū)域的交通?？鐝浇M合：1316(空心板)+(140+650)(預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁)+(160+160)(獨(dú)塔斜拉橋)+(1350+140)(預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁)+716(空心板)=1670m。橋面凈寬16m，于1988年建成通車(chē)。 國(guó)道325九江大橋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1）設(shè)計(jì)荷載：汽20，掛100，人群荷載350kg/m2。2）橋面寬：行車(chē)道14m，總寬16m。3）橋面縱坡：%4）橋面橫坡：% 國(guó)道325九江大橋使用規(guī)范1）《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）》1974年。2）《公路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）》1978年。3）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》1979年。 地形、地貌九江大橋穿越的地貌單元主要是珠江三角洲平原，屬三角洲后緣部位，地形平坦，海拔標(biāo)高2～4m，河網(wǎng)發(fā)達(dá)，主流向都由北西流向東南，屬下游河段，此外，溝、渠、魚(yú)塘密布，構(gòu)成富有本地區(qū)特色人工地貌景觀。珠江三角洲是一個(gè)灣內(nèi)復(fù)合三角洲，原是一個(gè)多島嶼的古海灣，第四系堆積為陸相，海陸交互相，沉積厚度隨基底起伏而變化，一般厚度20～30m。此外沿線附近偶有殘丘點(diǎn)露。 氣候本區(qū)位于北回歸線以南，屬亞熱帶海洋性濕潤(rùn)氣候。℃，℃，℃。年降雨量1619～1800mm之間，雨季4～9月，占年降雨量83%。，是我省最主要的災(zāi)害性氣候，6～10月是熱帶氣旋影響本省的盛期，其中以7～9月最為頻繁。受其影響常伴隨暴雨。此外，早春的低溫陰雨、夏初的“龍舟水”亦是災(zāi)害性氣候之一。本區(qū)雨量充沛，特別是夏初及熱帶氣旋的暴雨，地表徑流強(qiáng)勁，早春長(zhǎng)期的低溫陰雨，有利雨水的滲透，水害往往是公路路害的直接原因或誘發(fā)原因，強(qiáng)勁的徑流往往摧毀公路、橋梁，雨水的滲透會(huì)導(dǎo)致邊坡坍滑。 水文九江大橋位于珠江三角洲平原地帶，路段河流水網(wǎng)密布，水系發(fā)育，主要河流有西江、北江等，統(tǒng)屬于珠江水系。西江、北江水系具有徑流量大、水位高、汛期長(zhǎng)、洪峰高、受潮流影響弱，含砂量低的特點(diǎn)，4～9月為汛期，洪水量占年徑流量的76～89%，徑流年內(nèi)分配不均勻，4～9月約占全年76%，北江徑流量13100m3/s，西江徑流量可達(dá)40770m3/s。 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域性恩平—開(kāi)平斷褶構(gòu)造帶和西江斷裂是本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造，底層巖性、地形地貌的重要分界。區(qū)域分布的地層主要有中—上侏羅統(tǒng)百足山群、第三系紅色巖系第四系松散沉積巖。本區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)比較頻繁，表現(xiàn)為大面積上升運(yùn)動(dòng)。另外本區(qū)頻繁發(fā)生的地震運(yùn)動(dòng)也是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)之一，但對(duì)人工構(gòu)造物一般不構(gòu)成威脅。 地層巖性區(qū)內(nèi)分布的地層主要有中上侏羅統(tǒng)百足山群、第三系紅色巖系、第四系松散沉積層。1）中上侏羅統(tǒng)百足山群巖性為礫巖、砂巖、頁(yè)巖、砂質(zhì)頁(yè)巖，巖石軟硬。2）第三系紅色巖系，巖性為褐紅、紫紅色礫巖、沙礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖，以泥質(zhì)膠結(jié)為主，常含鈣質(zhì)、凝灰質(zhì)，厚層狀，層面平緩。3）第四系松散沉積層，分布于珠江三角洲平原區(qū)。按沉積時(shí)代及成因類(lèi)型，自上而下分為三大層：Q4洪泛沉積層，為褐黃色粘土或亞粘土，可塑硬塑狀，平原區(qū)均有分布，～，構(gòu)成硬殼層。Q4海陸交互相淤積層，為灰深灰色淤泥，淤泥質(zhì)細(xì)砂層常成互層產(chǎn)出。淤泥呈流塑軟塑狀，細(xì)砂為松散狀。厚度不穩(wěn)定，一般6～10m，最厚逾22m。Q3河流沖積層，為土黃色，粘土、亞粘土、礫砂、細(xì)砂層。粘性土類(lèi)呈可塑硬塑狀，砂性土類(lèi)為中密緊密狀，厚度不穩(wěn)定，一般10～15m。直接覆蓋在基巖之上。4）燕山期花崗巖，以復(fù)式巖體產(chǎn)出，大面積分布于西江南一側(cè)，組成臺(tái)地地形。 南引橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用(1350+40)m一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，；上部構(gòu)造為雙箱單室斷面，箱室橋面板連接，橋面全寬16m，單箱頂板寬8m，底板寬4m，中心梁高300cm，頂板厚度24cm，腹版厚度35cm，底板厚度在跨中和支點(diǎn)分別為18cm和24cm(其中23＃墩處底板厚度加厚為30cm)，主梁橫斷面如圖11所示。22＃～26＃、32?！?6＃墩頂都設(shè)置兩個(gè)單向活動(dòng)和兩個(gè)雙向活動(dòng)支座，27＃～31＃墩頂都設(shè)置兩個(gè)固定和兩個(gè)雙向活動(dòng)支座。 圖11 主梁橫斷面 南引橋下部結(jié)構(gòu)，，橋墩一般構(gòu)造如圖12所示。23＃～25＃墩柱采用整體式承臺(tái)，26＃～33＃墩柱采用挖空承臺(tái)。蓋梁、墩柱和承臺(tái)采用250＃混凝土，鉆孔樁采用200＃混凝土，樁基按嵌巖樁設(shè)計(jì)。圖12 橋墩一般構(gòu)造（26?！?3＃） 國(guó)道325九江大橋坍塌現(xiàn)狀概述6月15日5時(shí)許，國(guó)道325廣東九江大橋發(fā)生運(yùn)沙船撞擊橋墩事件。九江大橋橋墩當(dāng)場(chǎng)被撞斷，橋梁隨之垮塌，坍塌的部分為22～26墩之間的橋段，交通中斷。自6月15號(hào)船撞橋事件發(fā)生至今，九江大橋基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。其中坍塌的26箱梁段斜靠在26墩柱上，梁體長(zhǎng)約49m。梁體斜插入河床面，橫向偏轉(zhuǎn)角度為7～8176。圖13 斷橋現(xiàn)場(chǎng) 橋墩及基礎(chǔ)檢查結(jié)果23～25墩徹底破壞，26墩嚴(yán)重破壞，承臺(tái)出現(xiàn)明顯偏轉(zhuǎn)，上游承臺(tái)向南偏移111cm,下游側(cè)承臺(tái)向南岸偏移218cm。承臺(tái)間相對(duì)位移量107cm。經(jīng)過(guò)對(duì)26墩進(jìn)行水下探摸和水下錄象檢查，發(fā)現(xiàn)樁頂和承臺(tái)的連接發(fā)生嚴(yán)重破壞，破壞情況見(jiàn)圖14。根據(jù)26＃墩承臺(tái)位置以及樁頂摸查結(jié)果判斷26＃墩樁底已經(jīng)發(fā)生破壞。圖14 26墩樁基破壞示意圖檢查結(jié)果顯示，27＃～31＃墩在塌橋過(guò)程中也受到不同程度的破壞，具體病害見(jiàn)表11。表11 其他橋墩檢查結(jié)果墩號(hào)主要病害22除了蓋梁有刮傷痕跡外，未發(fā)現(xiàn)明顯病害。27橋墩整體測(cè)量出有1cm的輕微傾斜；上游側(cè)立柱與承臺(tái)連接處在開(kāi)平方向出現(xiàn)U型裂縫，；系梁與承臺(tái)連接處出現(xiàn)多條裂縫，裂縫在水上部分貫通且對(duì)稱(chēng)分布。28兩側(cè)立柱與承臺(tái)連接處在開(kāi)平方向出現(xiàn)U型裂縫，，系梁與承臺(tái)連接處出現(xiàn)多條裂縫，裂縫在水上部分貫通且對(duì)稱(chēng)分布。29下游側(cè)立柱與承臺(tái)連接處在開(kāi)平方向出現(xiàn)U型裂縫，，；上游側(cè)立柱與承臺(tái)連接處在開(kāi)平方向出現(xiàn)U型裂縫，系梁與承臺(tái)連接處出現(xiàn)多條裂縫，裂縫在水上部分貫通且對(duì)稱(chēng)分布。30兩側(cè)立柱與承臺(tái)連接處在開(kāi)平方向均有新開(kāi)裂的細(xì)小短裂縫。31下游側(cè)立柱與承臺(tái)連接處在開(kāi)平方向出現(xiàn)U型裂縫，，；上游側(cè)立柱與承臺(tái)連接處在開(kāi)平方向出現(xiàn)U型裂縫，局部有混凝土崩裂現(xiàn)象。32～36未發(fā)現(xiàn)明顯病害。 箱梁檢查結(jié)果第29跨及以后孔跨采用接觸式檢查，主梁基本完好，未發(fā)現(xiàn)塌橋事故引起的新的病害。第228跨出于安全考慮采用非接觸式檢查，除第27跨箱梁靠近斷口5～8m范圍內(nèi)上下游腹板上出現(xiàn)斜向裂縫、橋面出現(xiàn)下陷外，其余箱梁基本上未發(fā)現(xiàn)有明顯的開(kāi)裂現(xiàn)象。箱梁斷口處上游側(cè)箱全截面斷開(kāi)；下游側(cè)箱梁全截面混凝土斷開(kāi)，尚有少量的縱向鋼筋連接，左腹板處預(yù)應(yīng)力鋼絞線未見(jiàn)斷裂。箱梁頂板可見(jiàn)到的縱向預(yù)應(yīng)力筋全部斷裂，箱梁翼板未見(jiàn)預(yù)應(yīng)力筋。26墩頂上游側(cè)的橫隔板處斷裂，橫隔板人孔兩側(cè)各有約2mm寬的豎向裂縫。26墩頂下游側(cè)箱梁的右側(cè)橫隔板隨腹板一起斷裂，左側(cè)的橫隔板未見(jiàn)斷裂。下游側(cè)箱梁頂凹陷約30cm深，預(yù)應(yīng)力筋在拉斷過(guò)程產(chǎn)生向下的拉力引起的?？v向鋼筋在左側(cè)尚有部分殘留未斷。預(yù)應(yīng)力筋斷口整齊，并有塑斷特征，波紋管內(nèi)可見(jiàn)凝固的漿液?？v向鋼筋有明顯的塑性斷裂現(xiàn)象。箱梁腹板上緣有傾向裂縫，垮塌箱梁腹板下翼緣混凝土有壓潰現(xiàn)象。 支座檢查結(jié)果28?！?1＃墩支座狀況基本完好，未發(fā)現(xiàn)與固定支座聯(lián)系的混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂的想象?；瑒?dòng)支座的底盆基本位于頂板中心位置。32＃、33＃墩支座基本完好，但支座出現(xiàn)一定的縱向滑移想現(xiàn)象，支座在橋梁垮塌過(guò)程中產(chǎn)生了向佛山方向的最大縱向位移約10cm，在橋梁垮塌后滑移恢復(fù)了約6cm，最后產(chǎn)生的不可恢復(fù)的滑移量為4cm。圖15 支座滑移情況圖（A=4cm,B=6cm）335＃墩支座滑移較為嚴(yán)重，其縱向滑移量超過(guò)了支座的容許滑移量，支座上方不銹鋼板邊緣滑移出鋼盆內(nèi)的四氟板，四氟板有被刨切現(xiàn)象。34＃墩上最大滑移量約12cm，35＃墩上最大滑移量約13cm，殘余不可恢復(fù)滑移量為4cm。圖16 支座滑移情況圖（A=4cm） 大橋現(xiàn)狀受力分析1）27?！?1＃橋墩根據(jù)廣東交通集團(tuán)檢測(cè)中心編制的《G325九江大橋損傷檢查報(bào)告》(報(bào)告編號(hào)：(中)200701915)第16頁(yè)確定的部分橋墩高度及基樁自由長(zhǎng)度如下表12所示。表12 27～31墩和樁的長(zhǎng)度情況墩號(hào)樁身自由長(zhǎng)度(m)墩高(m)2718～202817～182914～15153014～153113～14按照現(xiàn)有資料可以推算出南引橋5個(gè)制動(dòng)墩在剛度如表13，根據(jù)垮橋過(guò)程中滑動(dòng)支座滑移量計(jì)算，27?！?1＃墩和樁基都受力都超出了容許范圍，也驗(yàn)證了這些橋墩墩底發(fā)生不同程度破壞的檢查結(jié)果，因此拆除設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮了橋墩受損的情況。表13 27?！?1＃橋墩剛度墩號(hào)產(chǎn)生單位位移所需水平力 (t/cm)27282930312）斷梁及26＃墩?qǐng)D17 南引橋簡(jiǎn)化計(jì)算模型① 根據(jù)26＃承臺(tái)和樁基破壞的破壞情況，樁頂和樁底按鉸接考慮；② 27～31＃墩頂為固定支座，32～36＃墩為滑動(dòng)支座；③ 根據(jù)26＃墩的受力特點(diǎn)判斷，斜梁和26＃墩的受力情況介于以下兩種狀態(tài)：圖18 狀態(tài)一：斜梁通過(guò)鋼筋、鋼鉸線懸掛在26＃墩頂圖19 狀態(tài)二：斜梁通過(guò)未斷主梁斜靠在26＃墩頂附近以上2種狀態(tài)都是基于26＃墩樁底和樁頂鉸接，并忽略了墩頂摩阻力。④ 由于26＃墩頂?shù)倪B接情況無(wú)法判定，因此拆除設(shè)計(jì)中按照兩種狀態(tài)包絡(luò)的方法進(jìn)行計(jì)算。2. 國(guó)道325九江大橋拆除方案設(shè)計(jì) 拆除范圍根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，26＃墩樁基破壞嚴(yán)重，第27跨主梁前端破壞嚴(yán)重，均需要拆除。由于連續(xù)梁需要重新澆筑一孔作為邊跨，因此第28跨主橋側(cè)的35m主梁也作為拆除的對(duì)象。 設(shè)計(jì)規(guī)范1） 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D602004）2） 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D622004）3） 《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 02485）4） 《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 02586）5） 《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 5028399）6） 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 0412000）7） 《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ13820018） 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500172003 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 總體設(shè)計(jì)思路解體拆除方案按照加固、解聯(lián)、拆除的基本思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中涉及到的臨時(shí)結(jié)構(gòu)主要有四個(gè)部分：穩(wěn)定墩、臨時(shí)墩、牽引墩和牽制墩、鋼管支架。穩(wěn)定墩主要用于保障28＃墩以后孔跨的安全，在拆除過(guò)程中前面萬(wàn)一發(fā)生坍塌不會(huì)波及到28＃以后的孔跨。臨時(shí)墩主要用于支承26跨主梁，避免拆除斜梁和26＃墩時(shí)26跨主梁發(fā)生坍塌。牽引墩和牽制墩主要用于控制解除和26跨主梁聯(lián)系后的斜梁姿態(tài)，確保斜梁順利拆除。鋼管支架主要用于支承解聯(lián)后的27跨主梁，并保證解聯(lián)過(guò)程中主梁的彎矩不會(huì)發(fā)生突變，不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大擾動(dòng)。以上臨時(shí)結(jié)構(gòu)都綜合考慮了加固、解聯(lián)和拆除施工的需要，并盡可能利用到大橋重建中。 臨時(shí)墩1～3臨時(shí)墩在26跨兩側(cè)布置，考慮打樁震動(dòng)的影響范圍以及斜梁和26＃墩萬(wàn)一坍塌對(duì)臨時(shí)墩基礎(chǔ)的影響，3＃，2＃，1＃。單個(gè)墩采用2根直徑3m的墩柱，鋼管厚度為2cm，墩高為22m；，；，，比高水位高出1m，確保承臺(tái)在干處施工。臨時(shí)墩通過(guò)鋼橫梁托住26跨主