大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除技術的多維度探究與實踐一、引言1.1研究背景與意義橋梁作為交通基礎設施的重要組成部分，在促進地區(qū)經濟發(fā)展、加強區(qū)域聯系方面發(fā)揮著不可或缺的作用。自古代人類為跨越河流、峽谷等自然障礙而搭建簡易橋梁以來，橋梁建設技術便不斷發(fā)展進步。早期的橋梁多采用天然材料如木材、石材等，結構形式較為簡單，像我國古代的堤梁式石橋，用大小礫石或條石鋪放在淺水河床上，供人踩踏過河，是梁橋的雛形。隨著時間的推移與技術的革新，鋼鐵、混凝土等新型材料逐漸應用于橋梁建設，使得橋梁的跨度、承載能力不斷提升，結構形式也日益多樣化。到了現代，各種先進材料和技術更是層出不窮，如碳纖維材料、智能控制系統(tǒng)等在橋梁建設中的應用，進一步推動了橋梁工程的發(fā)展。如今，大跨度橋梁如懸索橋、斜拉橋等成為跨越江海、連接重要交通節(jié)點的關鍵設施，為人們的出行和物資運輸提供了極大的便利。然而，隨著時間的推移，許多早期建造的橋梁面臨著諸多問題。一方面，部分橋梁建設年限已久，結構老化嚴重。例如，一些建于幾十年前的橋梁，混凝土出現嚴重碳化、剝落，鋼筋銹蝕，導致結構承載能力大幅下降。另一方面，當初的設計可能存在缺陷，或是施工質量存在問題，使得橋梁從建成之初就埋下了安全隱患。此外，自然災害如洪水、地震等的破壞，也會使橋梁嚴重受損，難以修復。同時，隨著交通量的快速增長以及道路規(guī)劃的調整，為了拓寬道路、改建交通設施以適應新的交通需求，部分原有橋梁需要被拆除，為新的建設項目騰出空間。例如，因城市發(fā)展，一些老舊橋梁的通行能力已無法滿足日益增長的車流量，成為交通瓶頸，阻礙了城市交通的流暢性。大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋作為一種獨特的橋梁結構形式，具有跨越能力大、結構剛度好、造型美觀等優(yōu)點，在過去的橋梁建設中得到了一定的應用。但是，當這類橋梁需要拆除時，由于其結構的復雜性和特殊性，拆除工作面臨著巨大的挑戰(zhàn)。與普通橋梁相比，大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的結構體系更為復雜，各構件之間的受力關系相互交織，拆除過程中任何一個環(huán)節(jié)的失誤都可能引發(fā)連鎖反應，導致結構失穩(wěn)甚至坍塌。例如，拆除過程中預應力的釋放、構件的拆除順序等問題處理不當，都可能使結構的內力發(fā)生急劇變化，從而帶來嚴重的安全風險。而且，此類橋梁通常體積龐大、重量較重，拆除難度極大，對拆除技術和設備的要求極高。因此，開展大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除技術研究具有重要的現實意義。從交通發(fā)展的角度來看，對這類橋梁拆除技術的深入研究，能夠為解決交通基礎設施更新換代的難題提供有效的手段。通過科學合理的拆除方案，可以安全、高效地拆除老舊橋梁，為新建更符合現代交通需求的橋梁創(chuàng)造條件，從而優(yōu)化交通網絡布局，提高交通運輸效率，促進區(qū)域經濟的持續(xù)發(fā)展。從工程安全的角度出發(fā)，研究出一套安全可靠的拆除技術，能夠最大程度地降低拆除過程中的安全風險，保障施工人員的生命安全以及周邊環(huán)境和設施的安全。此外，對拆除技術的研究還有助于推動橋梁拆除領域的技術進步，為今后類似橋梁的拆除工程提供寶貴的經驗和技術支持，促進整個橋梁工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1.2國內外研究現狀隨著交通基礎設施的不斷更新與發(fā)展，橋梁拆除技術逐漸成為橋梁工程領域的重要研究方向。國內外學者和工程人員在橋梁拆除技術方面開展了大量的研究與實踐工作，取得了一系列成果。在國外，橋梁拆除技術起步較早，經過多年的發(fā)展，已經形成了較為成熟的技術體系和工程經驗。例如，對于大型鋼橋的拆除，歐美等國家常采用大型浮吊直接吊運拆除的方法，利用高精度的定位和起吊設備，能夠實現對橋梁構件的精準拆除和吊運。在日本，由于其多地震的特殊地理環(huán)境，橋梁拆除過程中對結構的穩(wěn)定性和安全性要求極高，他們研發(fā)了一系列先進的監(jiān)測和控制技術，如實時應力監(jiān)測系統(tǒng)、結構位移控制系統(tǒng)等，以確保拆除過程的安全可控。此外，國外還注重對拆除過程中環(huán)境保護和資源回收利用的研究，采用先進的粉塵控制、噪音抑制技術，減少拆除作業(yè)對周邊環(huán)境的影響，同時對拆除后的廢舊材料進行分類回收和再利用，提高資源利用率。在國內，近年來隨著城市化進程的加快和交通基礎設施的升級改造，橋梁拆除工程日益增多，橋梁拆除技術也得到了快速發(fā)展。國內學者和工程人員針對不同類型、不同結構的橋梁，開展了廣泛而深入的研究，提出了多種切實可行的拆除方法和技術。在混凝土橋梁拆除方面，機械拆除法是較為常用的方法之一，通過使用液壓破碎錘、繩鋸切割機等設備，對橋梁結構進行逐步拆除，具有拆除效率較高、對周邊環(huán)境影響較小的優(yōu)點。例如，在某城市的一座混凝土連續(xù)梁橋拆除工程中，采用了液壓破碎錘結合繩鋸切割的方式，先利用液壓破碎錘拆除橋面附屬設施和部分非關鍵結構構件，再用繩鋸對主梁進行切割分塊，然后使用吊車將切割后的梁塊吊運至指定地點，整個拆除過程安全、高效，順利完成了拆除任務。爆破拆除法在國內也有較多的應用實例，特別是對于一些結構復雜、拆除難度大且周邊環(huán)境允許的橋梁，爆破拆除能夠在短時間內完成拆除工作，提高工程效率。比如長沙市黑石渡瀏陽河大橋主橋的拆除，該橋為大跨徑斜拉索橋，周圍環(huán)境復雜，拆除時對其主要受力構件采取充分爆破，對其它構件采取局部爆破，同時采用機械拆除與爆破拆除結合方案，對主體部分采取逐段倒塌延期起爆技術，有效的降低了爆破振動和控制了橋面塌落振動等危害，達到了預期爆破效果。然而，針對大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋這一特定結構形式的橋梁拆除技術研究，國內外仍存在一定的局限性。這類橋梁由于其獨特的結構特點，各構件之間的預應力分布復雜，拆除過程中結構內力的變化規(guī)律難以準確把握，增加了拆除的風險和難度。目前，雖然已有一些針對此類橋梁拆除的工程實踐，但相關的研究成果還不夠系統(tǒng)和完善，缺乏一套完整的、具有普遍指導意義的拆除技術標準和理論體系。在拆除方案的制定上，大多依賴于工程經驗，缺乏深入的力學分析和數值模擬研究，難以確保拆除過程中橋梁結構的安全性和穩(wěn)定性。而且，對于拆除過程中的實時監(jiān)測和控制技術，以及拆除后廢舊材料的環(huán)保處理和資源再利用等方面的研究也相對薄弱，需要進一步加強探索和研究。1.3研究內容與方法1.3.1研究內容本研究聚焦于大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除技術，深入剖析拆除過程中的關鍵技術難題與挑戰(zhàn)，致力于構建一套科學、安全且高效的拆除技術體系，具體研究內容涵蓋以下幾個關鍵方面：拆除方案研究：全面考量大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的結構特點，包括其獨特的桁架結構、預應力體系分布以及各構件之間的連接方式和受力協同關系。同時，充分分析現場施工條件，如場地空間大小、周邊建筑物分布、交通狀況等，對多種拆除方案進行深入比選。研究機械拆除法，分析其在不同結構部位的適用性和拆除效率；探討爆破拆除法的可行性，評估其對周邊環(huán)境和結構安全的影響；研究切割拆除法的工藝要點，包括切割設備的選擇、切割順序的確定等。通過綜合對比，確定最適合目標橋梁的拆除方案，為后續(xù)拆除工作的順利開展奠定基礎。拆除關鍵技術研究：針對大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除過程中的關鍵技術環(huán)節(jié)展開深入研究。在預應力控制方面，研究如何精確釋放預應力，避免因預應力突然釋放導致結構內力突變，引發(fā)結構失穩(wěn)或局部破壞。通過建立預應力釋放模型，模擬不同釋放速率和順序下結構的受力響應，確定最佳的預應力釋放方案。對于結構體系轉換，研究拆除過程中橋梁結構體系從初始狀態(tài)逐漸轉變?yōu)椴鸪^程中不同階段狀態(tài)的規(guī)律和控制方法。分析拆除不同構件時結構的受力變化，確定合理的拆除順序和臨時支撐設置方案，確保結構在拆除過程中的穩(wěn)定性。在拆除過程中，對結構的應力和變形進行實時監(jiān)測至關重要。研究如何選擇合適的監(jiān)測儀器和方法，如應變片、位移傳感器等，以及如何根據監(jiān)測數據及時調整拆除施工參數，實現對拆除過程的動態(tài)控制，確保拆除過程的安全可控。拆除過程數值模擬與分析：運用先進的有限元分析軟件，如ANSYS、MidasCivil等，建立大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的三維精細化模型。在模型中準確模擬橋梁的結構形式、材料特性、預應力施加情況等關鍵因素。通過對模型進行拆除過程的數值模擬，分析拆除過程中結構的內力分布和變形規(guī)律。模擬不同拆除順序和施工工況下結構的受力響應，預測可能出現的薄弱部位和安全隱患，為拆除方案的優(yōu)化和施工過程的安全控制提供科學依據。通過數值模擬，還可以對不同拆除方案的效果進行對比分析，評估各方案的優(yōu)缺點，從而選擇最優(yōu)的拆除方案。拆除工程案例分析：廣泛收集國內外大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除的實際工程案例，對這些案例進行詳細的調研和分析。深入了解每個案例的拆除背景，包括橋梁的病害情況、拆除原因等；分析拆除方案的制定過程，包括方案的選擇依據、技術要點等；研究拆除過程中的關鍵技術應用，以及遇到的問題和解決措施。通過對多個案例的對比分析，總結成功經驗和失敗教訓，提取具有普遍性和指導性的拆除技術要點和工程實踐規(guī)律，為后續(xù)的拆除工程提供寶貴的參考和借鑒。1.3.2研究方法為確保研究的科學性、全面性和有效性，本研究將綜合運用多種研究方法，相互補充、相互驗證，深入探究大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除技術。文獻研究法：全面、系統(tǒng)地查閱國內外關于橋梁拆除技術的相關文獻資料，包括學術期刊論文、學位論文、技術報告、工程規(guī)范等。了解橋梁拆除技術的發(fā)展歷程、研究現狀和前沿動態(tài)，梳理不同類型橋梁拆除的技術方法和工程實踐經驗。重點關注大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除技術的研究成果，分析現有研究的不足之處和有待進一步探索的方向，為本研究提供堅實的理論基礎和技術參考。案例分析法：深入調研國內外多個大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除的實際工程案例，詳細收集案例的工程背景、拆除方案、施工過程、監(jiān)測數據等相關信息。對每個案例進行深入剖析，分析拆除方案的合理性、關鍵技術的應用效果以及拆除過程中出現的問題和解決措施。通過對多個案例的對比分析，總結成功經驗和失敗教訓，提取具有普遍性和指導性的拆除技術要點和工程實踐規(guī)律，為研究提供實際工程依據。數值模擬法：借助先進的有限元分析軟件，如ANSYS、MidasCivil等，建立大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的三維精細化模型。在模型中準確模擬橋梁的結構形式、材料特性、預應力施加情況等關鍵因素。通過對模型進行拆除過程的數值模擬，分析拆除過程中結構的內力分布和變形規(guī)律。模擬不同拆除順序和施工工況下結構的受力響應，預測可能出現的薄弱部位和安全隱患，為拆除方案的優(yōu)化和施工過程的安全控制提供科學依據。通過數值模擬，還可以對不同拆除方案的效果進行對比分析，評估各方案的優(yōu)缺點，從而選擇最優(yōu)的拆除方案。現場監(jiān)測法：在實際拆除工程中，對橋梁結構的應力、變形等關鍵參數進行實時監(jiān)測。根據橋梁的結構特點和拆除方案，合理布置監(jiān)測儀器，如應變片、位移傳感器、全站儀等。通過現場監(jiān)測，獲取拆除過程中結構的實際受力和變形數據，與數值模擬結果進行對比分析，驗證數值模擬的準確性和可靠性。同時，根據監(jiān)測數據及時調整拆除施工參數，確保拆除過程的安全可控，為拆除技術的研究提供實際工程數據支持。二、大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋概述2.1結構特點大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋是一種將桁架結構與拱式結構有機融合的橋梁形式，具有獨特的結構特點和卓越的力學性能。從結構組成來看，上弦桿通常采用預應力混凝土結構，通過施加預應力，有效提高了桿件的抗拉能力，使其能夠承受較大的軸向拉力和彎矩。上弦桿在橋梁結構中起到了連接各節(jié)點、傳遞荷載以及維持結構整體穩(wěn)定性的重要作用。在大跨度桁式組合拱橋中，上弦桿需承受較大的拉力，其預應力的施加確保了桿件在長期使用過程中不會因受拉而產生裂縫，保證了結構的耐久性和安全性。下弦桿同樣采用預應力混凝土結構，主要承受軸向壓力，其強大的抗壓能力為整個橋梁結構提供了穩(wěn)定的支撐。下弦桿與上弦桿相互配合，共同承擔橋梁的豎向荷載和水平荷載，維持結構的平衡。在一些大跨度桁式組合拱橋中，下弦桿的截面尺寸較大，以滿足其承受巨大壓力的需求，確保橋梁在各種工況下都能穩(wěn)定運行。腹桿作為連接上弦桿和下弦桿的重要構件，分為斜腹桿和豎腹桿。斜腹桿主要承受軸向力，通過合理的布置，能夠有效地將豎向荷載轉化為軸向力傳遞給上下弦桿，同時增強結構的穩(wěn)定性。豎腹桿則主要起到輔助支撐和傳遞荷載的作用，與斜腹桿協同工作，共同保證結構的整體性。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋中，腹桿采用了高強度的混凝土材料，并通過精確的計算和設計確定其截面尺寸和布置方式，以確保其在復雜受力情況下能夠正常工作，保障橋梁結構的安全。拱肋是大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的關鍵承重構件，它不僅承受著橋梁的大部分豎向荷載，還將荷載傳遞至橋墩和基礎。拱肋的曲線形狀使其能夠有效地將豎向荷載轉化為軸向壓力，充分發(fā)揮混凝土的抗壓性能。在一些大跨度的桁式組合拱橋中，拱肋采用了箱型截面，這種截面形式具有較大的抗彎和抗扭剛度，能夠更好地適應復雜的受力狀態(tài)，提高橋梁的穩(wěn)定性和承載能力。與其他拱橋相比，大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋具有顯著的結構差異和優(yōu)勢。在結構形式上，普通拱橋多采用單一的拱圈作為主要承重結構，而桁式組合拱橋則結合了桁架和拱的特點，通過桁架結構的布置，使結構受力更加均勻合理，提高了結構的承載能力和跨越能力。在受力性能方面，普通拱橋在承受荷載時，拱圈主要承受壓力，而桁式組合拱橋中的各桿件能夠協同工作，共同承擔荷載，減小了單個構件的受力負擔，從而提高了結構的整體穩(wěn)定性和安全性。而且，由于桁式組合拱橋采用了預應力技術，進一步提高了結構的抗裂性能和耐久性，使其在長期使用過程中能夠保持良好的性能狀態(tài)。2.2受力特性大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的受力特性十分復雜，在不同的荷載作用下呈現出獨特的受力狀態(tài)。在恒載作用下，橋梁的自重以及橋面鋪裝、附屬設施等永久性荷載，通過上弦桿、下弦桿、腹桿和拱肋等構件，按照各自的剛度分配比例進行傳遞。上弦桿主要承受軸向拉力和彎矩，其拉力主要源于拱肋傳來的水平分力以及自身承擔的部分豎向荷載所產生的內力；下弦桿則主要承受軸向壓力，以支撐整個橋梁結構的豎向荷載。腹桿作為連接上弦桿和下弦桿的關鍵構件，主要承受軸向力，斜腹桿將豎向荷載轉化為軸向力傳遞給上下弦桿，豎腹桿則輔助支撐并傳遞荷載，它們共同維持著結構的穩(wěn)定性。拱肋作為主要承重構件，承受著大部分的豎向荷載，并將荷載傳遞至橋墩和基礎，其受力以軸向壓力為主，同時也會受到一定的彎矩作用。在活載作用下，如車輛荷載、人群荷載等可變荷載，會使橋梁結構的受力狀態(tài)發(fā)生動態(tài)變化。車輛在橋上行駛時，其荷載的大小、位置和行駛速度都會對橋梁的受力產生影響。當車輛位于橋梁跨中時，跨中部位的構件會承受較大的彎矩和剪力；而當車輛靠近橋墩時，橋墩附近的構件則會承受較大的壓力和水平力。人群荷載的分布也會對橋梁的受力產生一定的影響，尤其是在人員密集的區(qū)域，如橋梁的人行道、觀景平臺等部位。此外，活載的沖擊作用也不容忽視，車輛行駛過程中的顛簸、啟動和制動等操作，會使橋梁結構產生額外的動力響應，增加結構的受力負擔。在溫度作用下，大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋會因溫度的變化而產生變形和內力。當溫度升高時，橋梁結構會膨脹伸長；當溫度降低時，結構則會收縮縮短。由于橋梁各構件的材料特性和約束條件不同，這種溫度變形會在結構內部產生溫度應力。例如，上弦桿和下弦桿由于暴露在外部環(huán)境中，溫度變化對其影響較大，而拱肋由于位于橋梁底部，受到的溫度影響相對較小。這種溫度差異會導致各構件之間的變形不協調，從而產生溫度應力。如果溫度應力過大，可能會導致結構出現裂縫、變形等病害，影響橋梁的正常使用和安全性。在地震作用下，橋梁結構會受到水平和豎向地震力的作用，其受力狀態(tài)變得極為復雜。地震力的大小和方向具有不確定性，會使橋梁結構產生強烈的振動和變形。在水平地震力的作用下，橋梁的橋墩、拱肋等構件會承受較大的水平剪力和彎矩，容易導致構件的破壞。豎向地震力則會使橋梁結構的豎向受力狀態(tài)發(fā)生改變，增加構件的壓力和拉力，對結構的穩(wěn)定性構成威脅。而且，地震作用還可能引發(fā)結構的共振現象，進一步加劇結構的破壞程度。拆除過程中，大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的結構受力變化規(guī)律對拆除技術的選擇和實施具有至關重要的影響。隨著構件的逐步拆除，橋梁的結構體系不斷發(fā)生變化，其受力狀態(tài)也隨之改變。例如，當拆除某一腹桿時，原本由該腹桿承擔的荷載會重新分配到其他構件上，導致這些構件的內力發(fā)生變化。如果拆除順序不合理，可能會使某些構件承受過大的內力，從而引發(fā)結構失穩(wěn)或局部破壞。在拆除預應力構件時，預應力的釋放會使結構的內力重新分布，若釋放不當，可能會導致結構出現過大的變形或裂縫。因此，在拆除過程中，必須充分考慮結構受力變化規(guī)律，合理安排拆除順序，采取有效的臨時支撐措施，以確保拆除過程中橋梁結構的安全性和穩(wěn)定性。2.3工程應用實例江界河大橋作為國內外大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的典型代表，具有極高的工程價值和研究意義。該橋位于貴州省甕安縣縣城以北48公里處的震天洞峽谷，是馬甕遵公路（馬場坪—甕安—遵義公路）跨越烏江的關鍵橋梁，因坐落于江界河渡口上游而得名。其建設背景與當地的交通發(fā)展需求緊密相關，貴州多山地峽谷，交通基礎設施建設難度大，而江界河大橋的建設對于改善區(qū)域交通狀況、促進經濟發(fā)展起著至關重要的作用。大橋全長461米，主跨330米，高263米，如此大的跨度和高度在當時的橋梁建設中具有很大的挑戰(zhàn)性。其上部結構設計為600號混凝土（相當于C58混凝土），下部結構設計為400號混凝土（相當于C38混凝土），是國內首次將C58機制砂混凝土應用于橋梁工程。在建設過程中，建設者們充分利用當地資源，將兩岸引道旁山上開采的石灰?guī)r加工成機制砂，水泥則采用遵義某水泥廠專門研制的高標號水泥，就地取材制成的機制砂混凝土，其工作性滿足梭槽施工要求，強度也達到了設計要求。江界河大橋于1987年動工修建，1995年建成通車。建成后，它雄跨于絕壁對峙的懸崖之上，不僅成為烏江峽谷一道雄奇亮麗的風景線，更極大地改善了當地的交通條件，加強了區(qū)域間的聯系與交流，有力地促進了當地經濟的發(fā)展。該橋在橋梁建設領域也具有重要的地位，它是世界上跨徑最大的預應力混凝土桁式組合拱橋，其跨徑在當時世界混凝土拱式橋梁中僅次于南斯拉夫的克爾克橋，居世界第二位。憑借其卓越的設計和建造技術，江界河大橋榮獲了1997年國家科技進步二等獎、中國建筑工程魯班獎（國優(yōu)工程），1999年首屆中國土木工程詹天佑獎。在長期的使用過程中，江界河大橋總體性能良好，經受住了時間和各種自然因素的考驗。然而，隨著交通量的增長以及橋梁服役時間的增加，橋梁結構也逐漸出現了一些病害。例如，橋面排水不暢，雖不會對橋梁目前的承載能力產生直接影響，但會對橋梁的耐久性和正常使用產生不利影響；拱腳積水和滲水導致結構內的鋼筋銹蝕，影響了橋梁的耐久性；橋梁現澆構件與預制構件接縫存在空洞或露筋，影響了橋梁的整體性和橫向剛度，對橋梁承載力有不利影響。針對這些病害，相關部門采取了一系列養(yǎng)護和維修措施，如定期清理橋面排水系統(tǒng)，對拱腳進行防水處理，對構件接縫進行修補等，以確保橋梁的安全使用和延長其使用壽命。另一座具有代表性的大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋是位于安徽省宣城市的某大橋（因資料有限，暫用此代稱）。該橋主跨為174m，其建設旨在滿足當地交通流量增長以及區(qū)域發(fā)展對交通基礎設施的需求。建成后，在當地交通網絡中發(fā)揮著重要的連接作用，促進了地區(qū)間的人員往來和物資運輸。然而，隨著時間的推移，這座大橋出現了較為嚴重的病害。橋面排水不暢，導致積水滲入橋梁結構內部，對耐久性產生不利影響；拱腳積水和滲水使得結構內的鋼筋銹蝕，降低了結構的承載能力；橋梁現澆構件與預制構件接縫存在空洞或露筋，削弱了橋梁的整體性和橫向剛度；拱頂實腹段橫隔板嚴重開裂，影響了橋梁的橫向剛度和橫向荷載分布，豎桿存在斜裂縫，降低了桿件的承載力和耐久性；上弦和下弦頂、底板存在縱向裂縫，削弱了橋梁的橫向剛度，對橋梁的長期使用性能產生不利影響；拱頂實腹段和下弦堆積的石屑底模增大了橋梁承受的荷載，對橋梁受力不利；其他部位存在寬度小于0.2mm的細小裂縫，雖對承載力影響較小，但對耐久性有不利影響；伸縮縫存在病害，增大了車輛對橋梁的沖擊效應，影響橋梁的正常使用。由于病害嚴重，該橋的使用安全性受到極大威脅，經過評估，相關部門決定對其進行拆除重建。在拆除過程中，由于其結構的復雜性，拆除工作面臨諸多挑戰(zhàn)。例如，拆除順序的確定至關重要，若拆除順序不當，可能導致結構失穩(wěn)；預應力的釋放也需要精確控制，以避免結構內力突變。拆除單位通過采用先進的拆除技術，如先拆除橋面附屬設施，再逐步拆除主橋結構，同時對結構進行實時監(jiān)測，確保拆除過程的安全。在拆除過程中，還采用了機械拆除和切割拆除相結合的方法，根據不同部位的結構特點選擇合適的拆除方式。通過精心組織和施工，最終成功完成了拆除任務，為后續(xù)的橋梁重建工作奠定了基礎。三、拆除技術難點與挑戰(zhàn)3.1結構復雜性導致的拆除難點大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的結構體系極為復雜，這為拆除工作帶來了諸多棘手的難題。其獨特的結構形式決定了各構件之間存在著緊密的聯系和復雜的受力協同關系。例如，上弦桿、下弦桿、腹桿和拱肋相互連接，共同承擔橋梁的荷載，在拆除過程中，任何一個構件的拆除都可能打破原有的受力平衡，引發(fā)連鎖反應，導致局部失穩(wěn)甚至整體結構的坍塌。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，由于拆除順序不合理，先拆除了部分關鍵腹桿，導致結構的受力狀態(tài)發(fā)生突變，上弦桿和下弦桿出現了過大的變形和裂縫，險些造成嚴重的安全事故。拆除過程中，結構的內力重分布現象難以準確預測和控制。隨著構件的逐步拆除，橋梁的結構體系不斷發(fā)生變化，其內力分布也隨之改變。這種內力重分布可能導致某些構件的受力超出其承載能力，從而引發(fā)結構的破壞。而且，由于大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的結構復雜，各構件的材料特性、截面尺寸和預應力分布等因素都對內力重分布產生影響，使得準確計算和預測內力重分布變得十分困難。在數值模擬分析中，即使采用先進的有限元軟件，也難以完全準確地模擬拆除過程中的復雜受力情況，與實際拆除過程中的內力變化仍存在一定的偏差。局部失穩(wěn)問題也是拆除過程中需要重點關注的風險。由于大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的結構復雜，一些構件在拆除過程中可能會處于不穩(wěn)定的受力狀態(tài)，容易發(fā)生局部失穩(wěn)。例如，在拆除某些長細比較大的腹桿時，由于其自身的剛度較小，在拆除過程中可能會因受到不平衡力的作用而發(fā)生彎曲失穩(wěn)。而且，局部失穩(wěn)一旦發(fā)生，可能會迅速擴展到整個結構，導致結構的整體失穩(wěn)。因此，在拆除過程中，需要采取有效的臨時支撐措施，增加構件的穩(wěn)定性，防止局部失穩(wěn)的發(fā)生。在實際拆除工程中，通常會在拆除關鍵構件之前，設置臨時支撐，如鋼管支撐、型鋼支撐等，以確保結構在拆除過程中的穩(wěn)定性。3.2預應力影響及應對策略大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋在長期使用過程中，預應力對結構的穩(wěn)定和承載起著關鍵作用。然而，在拆除過程中，預應力的釋放成為一個極具挑戰(zhàn)性的問題，會對結構產生多方面的顯著影響。當預應力突然釋放時，結構內部的應力平衡瞬間被打破，構件的內力會發(fā)生急劇的重新分布。這可能導致原本處于受壓狀態(tài)的構件因預應力的消失而出現拉應力，而受拉構件的拉應力也可能大幅增加，超出其承載能力。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，由于對預應力釋放控制不當，導致上弦桿出現了多條裂縫，嚴重影響了結構的安全性和拆除工作的順利進行。預應力釋放還會引發(fā)結構的變形。由于各構件之間的預應力相互制約，當預應力釋放時，構件的變形受到的約束減小，可能會出現較大的變形。這種變形不僅會影響拆除工作的正常進行，還可能導致結構局部失穩(wěn)，增加拆除的風險。而且，預應力釋放過程中，結構的剛度也會發(fā)生變化，進一步加劇了結構的變形和內力重分布。為有效應對預應力釋放帶來的問題，需采取一系列科學合理的技術策略。在拆除前，應運用先進的有限元分析軟件，如ANSYS、MidasCivil等，對預應力釋放過程進行精確的模擬分析。通過建立精細化的結構模型，考慮結構的材料特性、幾何形狀、預應力分布等因素，模擬不同預應力釋放順序和速率下結構的受力和變形情況。根據模擬結果，制定出最優(yōu)的預應力釋放方案，確定合理的釋放順序和速率，以減少結構的內力突變和變形。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，通過有限元模擬分析，確定了先釋放部分次要構件的預應力，再逐步釋放主要構件預應力的方案，有效降低了拆除過程中結構的風險。采用分階段、逐步釋放預應力的方法也是關鍵策略之一。在拆除過程中，按照預先制定的方案，將預應力分階段逐步釋放，使結構有足夠的時間適應內力和變形的變化。例如，先釋放10%-20%的預應力，觀察結構的受力和變形情況，確認安全后再繼續(xù)釋放下一部分預應力。在每一次預應力釋放后，都要對結構進行詳細的監(jiān)測和評估，根據監(jiān)測數據及時調整后續(xù)的預應力釋放方案。在某橋梁拆除工程中，通過分階段釋放預應力，每次釋放后對結構進行應力和變形監(jiān)測，根據監(jiān)測結果調整釋放速率和下一次釋放的時間間隔，確保了拆除過程中結構的穩(wěn)定性。在拆除過程中，設置臨時支撐和加固措施能夠有效增強結構的穩(wěn)定性，防止因預應力釋放導致結構失穩(wěn)或變形過大。臨時支撐的設置位置和形式應根據結構的受力特點和拆除方案進行合理設計，確保能夠有效地承擔結構的部分荷載，維持結構的平衡。例如，在拆除拱肋時，可以在拱腳處設置臨時支撐，分擔拱肋的部分壓力，減小因預應力釋放對拱腳的影響。同時，對一些關鍵構件進行加固處理，如采用粘貼碳纖維布、增設鋼支撐等方法，提高構件的承載能力和剛度，增強結構的整體穩(wěn)定性。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，對下弦桿采用粘貼碳纖維布的方法進行加固，增強了下弦桿的抗拉能力，有效應對了預應力釋放帶來的影響。3.3施工環(huán)境限制與安全風險在大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的拆除施工中，施工環(huán)境往往面臨諸多限制，給拆除工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。場地狹窄是常見的問題之一，橋梁拆除現場通?？臻g有限，難以滿足大型拆除設備的停放和作業(yè)需求。例如，在城市中拆除橋梁時，周邊建筑物、道路等設施會占據大量空間，使得拆除設備無法自由移動和展開作業(yè)。這就要求在拆除方案制定時，充分考慮場地條件，合理規(guī)劃拆除設備的停放位置和作業(yè)路線，必要時采取臨時場地租賃或場地改造措施，以滿足拆除施工的空間需求。周邊建筑物密集也是拆除施工中需要面對的重要環(huán)境因素。當橋梁周圍存在大量建筑物時，拆除過程中的飛石、粉塵、振動等可能會對周邊建筑物造成損壞，威脅到居民的生命財產安全。在某城市橋梁拆除工程中，由于周邊建筑物距離較近，爆破拆除方案被否決，最終選擇了機械拆除和切割拆除相結合的方法，并采取了嚴格的防護措施，如設置防護棚、噴水降塵等，以減少拆除作業(yè)對周邊建筑物的影響。此外，拆除過程中還需要對周邊建筑物進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現并處理可能出現的安全問題。交通狀況對拆除施工的影響也不容忽視。如果橋梁位于交通要道上，拆除施工可能會導致交通擁堵甚至中斷，影響正常的交通運輸秩序。在拆除某跨江大橋時，由于該橋是連接兩岸的重要交通通道，拆除期間采取了交通管制措施，分階段封閉部分車道進行拆除施工，并通過提前發(fā)布交通信息、引導車輛繞行等方式，盡量減少對交通的影響。同時，還需要合理安排拆除施工時間，避免在交通高峰期進行拆除作業(yè)，以確保交通的順暢。拆除過程中存在著諸多安全風險，需要采取有效的預防措施加以應對。坍塌風險是最為嚴重的安全風險之一，由于大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋結構復雜，拆除過程中結構體系的變化可能導致局部失穩(wěn)或整體坍塌。為防止坍塌事故的發(fā)生，在拆除前應進行詳細的結構分析和計算，制定合理的拆除順序和施工方案。在拆除過程中，要對結構的應力和變形進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)現異常情況，立即停止施工并采取相應的加固措施。例如，在拆除某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋時，通過實時監(jiān)測發(fā)現結構的變形超出了預警值，立即暫停拆除作業(yè)，增加了臨時支撐，調整了拆除順序，確保了拆除過程的安全。高空墜落也是拆除施工中常見的安全風險，拆除作業(yè)通常需要在高處進行，如橋梁的上部結構、橋墩等部位。為防止高空墜落事故的發(fā)生，施工人員必須佩戴安全帶、安全帽等個人防護裝備，并設置可靠的安全防護設施，如安全網、防護欄桿等。在某橋梁拆除工程中，一名施工人員在拆除橋面附屬設施時，未正確佩戴安全帶，不慎從高處墜落，造成重傷。這起事故警示我們，必須加強對施工人員的安全教育和培訓，提高他們的安全意識，嚴格遵守安全操作規(guī)程。物體打擊風險同樣不容忽視，拆除過程中可能會有構件掉落、工具墜落等情況發(fā)生，對下方的施工人員和設備造成傷害。為預防物體打擊事故，在拆除作業(yè)區(qū)域設置明顯的警示標志，嚴禁無關人員進入。同時，對拆除下來的構件要及時進行清理和轉運，避免在施工現場堆積。在拆除過程中，使用的工具要系好安全繩，防止墜落。例如，在某橋梁拆除工程中，拆除的構件未及時清理，在大風天氣下被吹落，砸壞了下方的施工設備，幸好未造成人員傷亡。這起事故提醒我們，要加強對施工現場的管理，及時消除安全隱患。四、拆除方案制定與比選4.1拆除方案制定原則在制定大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除方案時，必須遵循一系列科學合理的原則，以確保拆除工作的安全、高效、經濟且環(huán)保。安全可靠是拆除方案制定的首要原則。大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋結構復雜，拆除過程中任何失誤都可能引發(fā)嚴重的安全事故，因此，必須將安全放在首位。在拆除前，要對橋梁結構進行全面、細致的檢測和評估，準確掌握橋梁的病害情況、結構損傷程度以及預應力分布等信息。根據檢測評估結果，運用先進的結構分析軟件，對拆除過程中結構的受力狀態(tài)和變形情況進行模擬分析，預測可能出現的安全風險，并制定相應的防范措施。在拆除過程中，要對結構的應力、變形等參數進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)現異常情況，立即停止施工，采取有效的加固和調整措施，確保拆除過程中橋梁結構的穩(wěn)定性和施工人員的生命安全。經濟合理原則要求在拆除方案制定過程中，充分考慮拆除成本，選擇最經濟實惠的拆除方法和施工工藝。對不同拆除方案的成本進行詳細核算，包括拆除設備的租賃或購置費用、人工費用、材料費用、運輸費用以及可能產生的環(huán)保處理費用等。在滿足安全和質量要求的前提下，優(yōu)先選擇成本較低的方案。同時，要合理安排拆除施工進度，避免因工期延誤而增加成本。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，通過對機械拆除、爆破拆除和切割拆除等方案的成本對比分析，結合現場實際情況，最終選擇了機械拆除和切割拆除相結合的方案，既保證了拆除工作的安全順利進行，又有效控制了拆除成本。環(huán)保高效原則強調在拆除過程中要盡量減少對環(huán)境的污染和破壞，提高拆除工作的效率。采用先進的拆除技術和設備，如低噪音、低粉塵的拆除設備，減少拆除過程中產生的噪音、粉塵、廢棄物等對環(huán)境的影響。對拆除產生的廢棄物進行分類收集和妥善處理，實現資源的回收利用，減少廢棄物的排放。在某城市的大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，采用了繩鋸切割設備對橋梁構件進行拆除，該設備具有切割速度快、噪音低、粉塵少的優(yōu)點，有效減少了對周邊環(huán)境的影響。同時，對拆除下來的混凝土塊和鋼筋等進行分類回收，將混凝土塊破碎后用于道路基層填筑，鋼筋則進行回爐冶煉，實現了資源的循環(huán)利用。此外，要合理組織施工，優(yōu)化拆除流程，提高拆除工作的效率，縮短拆除工期，減少對交通和周邊居民生活的影響。先支撐后拆除原則是確保拆除過程中橋梁結構安全穩(wěn)定的關鍵。在拆除任何構件之前，必須先設置可靠的臨時支撐，以承擔拆除構件所釋放的荷載，維持結構的平衡。臨時支撐的設置應根據橋梁的結構特點、拆除順序和荷載分布等因素進行科學設計，確保其具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。在拆除某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的拱肋時，先在拱腳處設置了鋼管支撐，分擔拱肋的部分壓力，然后再逐步拆除拱肋，有效防止了因拱肋拆除導致的結構失穩(wěn)。在拆除過程中，要對臨時支撐進行實時監(jiān)測，確保其正常工作，如發(fā)現臨時支撐出現變形、位移等異常情況，應及時采取加固措施。4.2常見拆除方法介紹4.2.1爆破拆除法爆破拆除法是利用炸藥的爆炸能量，對建筑物或構筑物進行破碎、解體，從而達到拆除目的的一種技術方法。其原理基于炸藥爆炸時產生的瞬間高溫高壓，使爆炸點周圍的物質受到強烈的沖擊和擠壓，進而破碎解體。在大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除中，通過精確計算炸藥的用量和布置位置，控制爆炸產生的沖擊波、高溫高壓氣體以及飛石等效應，使橋梁結構在預定的方向和方式下倒塌或破碎。例如，在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，根據橋梁的結構特點和周圍環(huán)境條件，在關鍵部位如拱肋、橋墩等布置炸藥，通過精心設計起爆順序和時間間隔，實現了橋梁的定向倒塌，高效地完成了拆除任務。爆破拆除法適用于各種類型、規(guī)模的建筑物和構筑物拆除，尤其適用于大型、復雜或難以使用傳統(tǒng)方法拆除的結構。對于大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋而言，當橋梁結構嚴重損壞、無法采用常規(guī)拆除方法，且周邊環(huán)境空曠、允許較大的拆除震動和飛石影響時，爆破拆除法具有顯著的優(yōu)勢。它的拆除效率極高，能夠在短時間內使橋梁結構迅速解體，大大縮短拆除工期。與其他拆除方法相比，爆破拆除法在拆除大型結構物時，成本相對較低，能夠節(jié)省人力和設備資源。然而，爆破拆除法也存在一些明顯的缺點。它對周邊環(huán)境的影響較大，爆炸產生的震動、噪音和飛石可能會對周圍的建筑物、地下管線、道路等設施造成損壞，威脅到周邊居民和過往行人的安全。在某城市的橋梁爆破拆除工程中，由于對爆破震動控制不當，導致附近的一座居民樓出現墻體裂縫，引發(fā)了居民的恐慌和不滿。爆破拆除法存在一定的安全風險，需要專業(yè)的技術團隊進行操作，對炸藥的儲存、運輸和使用都有嚴格的要求。一旦操作失誤，如炸藥用量計算錯誤、起爆順序不當等，可能會導致爆破事故的發(fā)生，造成嚴重的人員傷亡和財產損失。此外，爆破拆除法還受到法律法規(guī)和監(jiān)管的嚴格限制，需要辦理一系列的審批手續(xù)，增加了拆除工程的復雜性。4.2.2機械拆除法機械拆除法是利用各種機械設備對建筑物或構筑物進行直接破壞和拆除的方法。在大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除中，常用的設備包括大型起重機、破碎機、液壓剪等。大型起重機可用于吊運和拆除橋梁的大型構件，如拱肋、橋墩等。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，使用了一臺大型履帶式起重機，將重達數十噸的拱肋逐段吊運至地面，然后再進行后續(xù)的破碎和處理。破碎機，如液壓破碎錘，通過強大的沖擊力將混凝土結構破碎，適用于拆除橋梁的橋面、橋墩等部位。液壓剪則主要用于剪斷鋼筋，方便對混凝土結構進行拆除。機械拆除法的優(yōu)點較為明顯。它具有較高的靈活性，可根據橋梁結構的特點和拆除要求，選擇合適的機械設備和拆除工藝，對不同部位進行有針對性的拆除。在拆除過程中，機械拆除法對周邊環(huán)境的影響相對較小，產生的噪音、粉塵和震動等污染比爆破拆除法要低。而且，機械拆除法的操作相對簡單，施工人員經過一定的培訓后即可掌握操作技能，降低了施工難度和安全風險。然而，機械拆除法也存在一些不足之處。拆除效率相對較低，尤其是對于大型、復雜的橋梁結構，拆除過程較為緩慢，可能會延長拆除工期。在拆除大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋時，由于橋梁結構龐大，需要逐段拆除和吊運構件，拆除效率受到一定限制。機械設備的使用成本較高，包括設備的租賃或購置費用、維護保養(yǎng)費用以及燃油消耗等，增加了拆除工程的成本。而且，機械拆除法對施工場地的要求較高，需要有足夠的空間停放和操作機械設備，對于場地狹窄、周邊環(huán)境復雜的拆除現場，實施難度較大。4.2.3切割拆除法切割拆除法是采用專業(yè)的切割設備，按照預定的切割線對建筑物或構筑物進行切割分離的拆除方法。在大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除中，常用的切割技術有繩鋸切割、碟片切割等。繩鋸切割是通過液壓馬達高速驅動帶有金剛石串珠的鋼絲繩索繞著被切割物體運轉，在一定張拉力的作用下，高速磨削被切割物體，產生的磨屑和熱量被冷卻水帶走，最終達到分離被切割物體的目的。這種切割方式適用于各種復雜形狀和尺寸的混凝土結構切割，不受被切割物體的形狀和大小限制，可以任意方向切割，如對角線方向、豎向、橫向等。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，使用繩鋸切割技術對拱肋進行切割分塊，然后再用起重機吊運至地面，實現了安全、高效的拆除。碟片切割則是采用帶有金剛石顆粒的切割碟片進行切割，施工切口整齊、平直，無須事后加工處理。它適用于對切割精度要求較高的部位，如橋梁的橋墩、梁體等。碟片切割不受施工場地、環(huán)境保護、工期、安全原因等條件限制，被廣泛應用于各類大型建筑物的結構改造以及切割施工中。切割拆除法的適用場景較為廣泛，特別適用于對周邊環(huán)境要求較高、對結構拆除精度要求嚴格的拆除工程。在城市中心區(qū)域拆除大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋時，由于周邊建筑物密集，采用切割拆除法可以有效減少拆除過程中對周邊環(huán)境的影響，確保周邊建筑物和設施的安全。其優(yōu)勢也十分突出，切割拆除法能夠實現精確切割，保證切割面的平整度和垂直度，減少對剩余結構的損傷。在拆除大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋時，通過精確切割，可以避免對相鄰構件造成不必要的破壞，確保拆除過程中結構的穩(wěn)定性。而且，切割拆除法產生的噪音、粉塵和震動較小，符合環(huán)保要求，有利于保護周邊環(huán)境和居民的生活質量。4.3方案比選與優(yōu)化以某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程為例，該橋位于城市交通要道附近，周邊建筑物密集，交通流量較大。在拆除方案制定過程中，考慮了爆破拆除法、機械拆除法和切割拆除法三種方案，并從安全性、經濟性、工期等方面進行了詳細的比選。從安全性角度來看，爆破拆除法由于其瞬間釋放巨大能量的特點，會產生強烈的震動、噪音和飛石，對周邊建筑物和人員安全構成較大威脅。在該工程中，周邊建筑物距離橋梁較近，一旦爆破震動控制不當，可能導致周邊建筑物出現裂縫甚至倒塌，飛石也可能對過往行人和車輛造成傷害。因此，爆破拆除法的安全性風險較高。機械拆除法在操作過程中，機械設備與橋梁結構直接接觸，可能因操作失誤或設備故障導致結構局部失穩(wěn)。例如，在拆除拱肋時，若起重機的起吊位置不準確或起吊過程中出現晃動，可能使拱肋受力不均，引發(fā)結構破壞。但相比爆破拆除法，機械拆除法的風險相對可控，可以通過加強施工管理和安全防護措施來降低風險。切割拆除法對結構的擾動較小，能夠實現精確切割，保證切割面的平整度和垂直度，減少對剩余結構的損傷。在拆除過程中，通過實時監(jiān)測可以及時發(fā)現結構的異常變化，采取相應的措施進行調整，從而有效保障拆除過程的安全。因此，切割拆除法在安全性方面表現較為出色。在經濟性方面，爆破拆除法需要專業(yè)的爆破隊伍和設備，炸藥的采購、運輸和使用都有嚴格的監(jiān)管要求，費用較高。此外，爆破拆除后產生的大量建筑垃圾需要進行清理和處理，增加了后續(xù)的費用。經估算，該工程采用爆破拆除法的總費用約為[X]萬元。機械拆除法主要成本包括機械設備的租賃或購置費用、燃油消耗、人工費用以及設備的維護保養(yǎng)費用等。由于該橋結構復雜，拆除工作量大，需要使用多臺大型機械設備，且拆除工期較長，導致機械拆除法的成本也較高，預計總費用約為[X]萬元。切割拆除法的設備購置和租賃成本相對較高，但由于其拆除精度高，對周邊環(huán)境影響小，后續(xù)的清理和修復費用較低。綜合考慮，切割拆除法的總費用約為[X]萬元，在三種方案中相對較低。從工期角度分析，爆破拆除法拆除效率高，能夠在短時間內使橋梁結構迅速解體，預計拆除工期為[X]天。但爆破拆除前需要進行大量的準備工作，如爆破方案設計、審批，炸藥的采購、運輸和儲存等，這些工作耗時較長，增加了整個工程的前期準備時間。機械拆除法拆除速度相對較慢，尤其是對于大型、復雜的橋梁結構，需要逐段拆除和吊運構件，拆除工期較長，預計需要[X]天。而且，在拆除過程中，機械設備的故障維修、施工場地的清理等因素都可能導致工期延誤。切割拆除法雖然切割速度相對較慢，但可以通過合理安排施工順序和增加施工設備來提高拆除效率。該工程采用切割拆除法預計工期為[X]天，與機械拆除法相比，工期相對較短。綜合以上分析，在安全性、經濟性和工期等方面，切割拆除法都具有一定的優(yōu)勢，因此最終確定切割拆除法為該大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的拆除方案。為進一步優(yōu)化拆除方案，在實施過程中采取了以下措施：首先，根據橋梁結構特點和現場施工條件，對切割順序進行了優(yōu)化。先拆除橋面附屬設施，如欄桿、人行道板等，減輕橋梁上部結構的重量，降低拆除過程中的風險。然后，從橋梁兩端向中間逐段切割拱肋和其他構件，使結構的受力狀態(tài)逐漸變化，避免出現應力集中和結構失穩(wěn)的情況。在切割過程中，合理設置臨時支撐，確保結構在拆除過程中的穩(wěn)定性。其次，引入先進的切割設備和技術，提高拆除效率和精度。采用新型的繩鋸切割設備，其切割速度比傳統(tǒng)設備提高了[X]%，同時能夠更好地控制切割方向和切割面的平整度。結合數字化技術，利用三維激光掃描對橋梁結構進行精確測量，為切割方案的制定提供準確的數據支持，實現了拆除過程的精細化控制。最后，加強拆除過程中的監(jiān)測與控制。在橋梁關鍵部位布置應變片、位移傳感器等監(jiān)測儀器，實時監(jiān)測結構的應力和變形情況。通過建立監(jiān)測數據與拆除施工的聯動機制，根據監(jiān)測數據及時調整拆除施工參數，如切割速度、臨時支撐的設置等，確保拆除過程的安全可控。通過這些優(yōu)化措施，該大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的拆除工作得以順利完成，為類似工程提供了有益的參考和借鑒。五、拆除關鍵技術與工藝5.1支撐體系設置在大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除前，合理設置支撐體系是確保拆除過程中結構穩(wěn)定的關鍵環(huán)節(jié)。支撐體系的設計與搭建需要綜合考慮橋梁的結構特點、拆除順序以及施工場地條件等多方面因素。臨時支架的選型是支撐體系設置的重要內容。常見的臨時支架類型有鋼管支架、型鋼支架等。鋼管支架因其具有強度高、穩(wěn)定性好、安裝方便等優(yōu)點，在橋梁拆除工程中得到了廣泛應用。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，采用了碗扣式鋼管支架作為臨時支撐。碗扣式鋼管支架節(jié)點構造合理，軸向力傳遞明確，能夠有效地將上部結構的荷載傳遞至基礎。而且，其橫桿和立桿通過碗扣接頭連接，連接牢固，安裝和拆卸速度快，能夠提高施工效率。該工程根據橋梁的結構特點和荷載分布，合理確定了鋼管支架的立桿間距、橫桿步距以及剪刀撐的設置，確保了支架的整體穩(wěn)定性。型鋼支架則具有剛度大、承載能力強的特點，適用于承受較大荷載的部位。在拆除某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的拱肋時，由于拱肋重量較大，采用了型鋼支架作為臨時支撐。型鋼支架采用工字鋼和槽鋼組合而成，通過合理的布置和連接，形成了穩(wěn)定的支撐結構。在支架安裝過程中，嚴格控制型鋼的拼接質量和垂直度，確保支架能夠均勻地承受拱肋的荷載。支撐結構的布置應根據橋梁的結構形式和拆除方案進行科學規(guī)劃。在拆除過程中，隨著構件的逐步拆除，橋梁的受力狀態(tài)會發(fā)生變化，因此支撐結構的布置需要能夠適應這種變化，確保結構在各個拆除階段都能保持穩(wěn)定。在拆除某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋時，根據拆除順序，先在拱腳處設置臨時支撐，分擔拱肋的部分壓力。隨著拱肋的拆除，逐漸在拱上其他部位增設臨時支撐，以維持結構的平衡。在布置支撐結構時，充分考慮了結構的變形和位移情況，預留了一定的變形空間，避免因支撐結構的約束而導致結構局部應力集中。支撐體系的基礎設計也至關重要?；A應具有足夠的承載能力和穩(wěn)定性，以承受臨時支架傳遞的荷載。在軟弱地基上設置支撐體系時，需要對地基進行處理，如采用換填、夯實、加固等方法，提高地基的承載能力。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，由于施工場地為軟土地基，采用了換填砂石的方法對地基進行處理。先將軟弱土層挖除，然后回填級配良好的砂石，并分層夯實，確保地基的承載能力滿足臨時支架的要求。在基礎施工過程中，還設置了排水措施，防止地基受水浸泡而降低承載能力。在支撐體系搭建完成后，需要進行嚴格的驗收和監(jiān)測。驗收內容包括支架的安裝質量、連接牢固性、基礎的承載能力等。通過驗收，確保支撐體系符合設計要求，能夠安全可靠地承受拆除過程中的荷載。在拆除過程中，對支撐體系進行實時監(jiān)測，監(jiān)測內容包括支架的變形、位移、應力等。一旦發(fā)現支撐體系出現異常情況，如變形過大、連接松動等，應立即停止拆除施工，采取相應的加固措施，確保拆除過程的安全。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，在支撐體系上布置了多個位移傳感器和應力傳感器，實時監(jiān)測支架的變形和應力情況。在拆除過程中，通過監(jiān)測數據發(fā)現某部位的支架變形超出了預警值，立即停止拆除作業(yè)，增加了臨時支撐，對支架進行了加固處理，確保了拆除工作的順利進行。5.2預應力釋放技術在大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除過程中，預應力釋放是一項關鍵且復雜的技術，其效果直接關乎拆除作業(yè)的安全與順利進行。安全有效的預應力釋放方法主要有逐步卸載和切割預應力筋等，每種方法都有其獨特的操作要點和適用場景。逐步卸載法是通過分階段、逐步減少作用在結構上的荷載，從而實現預應力的緩慢釋放。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，為釋放預應力，采用了在橋梁上加載沙袋，然后分多次逐步卸載沙袋的方式。在卸載過程中，密切監(jiān)測結構的應力和變形情況。每次卸載前，先利用高精度的應變片和位移傳感器，對橋梁關鍵部位的應力和變形進行測量，并做好記錄。根據監(jiān)測數據，評估結構的穩(wěn)定性和安全性，確定下一次卸載的時間和卸載量。在第一次卸載10%的沙袋后，通過監(jiān)測發(fā)現結構的應力和變形均在允許范圍內，于是按照預定方案，間隔一定時間后進行第二次卸載，每次卸載量控制在10%-15%左右。這種逐步卸載的方式，使結構有足夠的時間適應內力和變形的變化，有效避免了因預應力突然釋放導致的結構內力突變和失穩(wěn)現象。切割預應力筋是另一種常用的預應力釋放方法，它通過直接切斷預應力筋來釋放預應力。在實施切割預應力筋時，切割位置的選擇至關重要。一般來說，會選擇在預應力筋的錨固端或中間部位進行切割。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，經過詳細的結構分析和計算，確定在預應力筋的錨固端附近進行切割。在切割前，先對切割部位進行清理和防護，防止切割過程中產生的碎屑和火花對周圍結構造成損傷。采用專業(yè)的切割設備，如液壓切割器或金剛石繩鋸，確保切割過程的精確和安全。在切割過程中，密切關注結構的反應，通過實時監(jiān)測應力和變形數據，及時發(fā)現并處理可能出現的異常情況。同時，為防止預應力筋切斷后突然回彈，對人員和設備造成傷害，提前設置了有效的防護措施，如在切割部位周圍設置防護網，使用夾具固定預應力筋等。在預應力釋放過程中，監(jiān)測和控制要點不容忽視。監(jiān)測內容主要包括結構的應力和變形。通過在橋梁關鍵部位，如拱肋、上弦桿、下弦桿等布置應變片和位移傳感器，實時獲取結構的應力和變形數據。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，共布置了50個應變片和30個位移傳感器，對應力和變形進行全方位、實時的監(jiān)測。將監(jiān)測數據與預先設定的預警值進行對比分析，一旦發(fā)現數據超出預警值，立即停止預應力釋放操作，并采取相應的加固和調整措施。在監(jiān)測過程中，若發(fā)現某部位的應力超出預警值10%，立即暫停切割預應力筋，對結構進行詳細檢查，分析應力異常的原因，通過增加臨時支撐、調整切割順序等措施，使結構應力恢復到安全范圍內后，再繼續(xù)進行預應力釋放操作。控制預應力釋放的速率和順序也是確保拆除安全的關鍵。根據結構分析和數值模擬結果，制定合理的預應力釋放速率和順序。一般來說，應先釋放次要構件的預應力，再逐步釋放主要構件的預應力。在釋放速率方面，控制在每小時釋放預應力總量的5%-10%左右。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，按照先釋放腹桿預應力，再釋放上弦桿和下弦桿預應力，最后釋放拱肋預應力的順序進行。在釋放腹桿預應力時，將釋放時間控制在3-5小時，每小時釋放10%左右的預應力，確保結構在預應力釋放過程中的穩(wěn)定性。5.3構件拆除順序與工藝合理確定構件拆除順序是確保大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除安全、高效的關鍵。在拆除過程中，應嚴格遵循先附屬結構后主體結構、先次要構件后主要構件的原則，有條不紊地進行拆除作業(yè)。附屬結構的拆除是整個拆除工程的首要步驟，包括橋面鋪裝層、欄桿、人行道板等。在拆除橋面鋪裝層時，可采用小型破碎機械，如液壓破碎錘等，將鋪裝層混凝土破碎成小塊，然后用裝載機或挖掘機進行清理。在拆除某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的橋面鋪裝層時，使用了一臺小型液壓破碎錘，從橋梁一端向另一端逐段進行破碎拆除，每破碎一段，立即用裝載機將破碎后的混凝土塊運離現場，避免在橋上堆積，影響后續(xù)拆除作業(yè)。欄桿和人行道板的拆除則可采用人工配合小型起重設備的方式進行。先使用氣割設備將欄桿與橋面的連接部位割斷，然后用小型起重機將欄桿逐根吊運至地面。對于人行道板，先拆除板與板之間的連接部件，再用起重機將人行道板吊運至地面。在拆除過程中，要注意保護周圍環(huán)境，采取有效的防塵、降噪措施。次要構件的拆除在附屬結構拆除完成后進行，主要包括腹桿、橫撐等。腹桿的拆除可根據其結構特點和現場施工條件，選擇合適的拆除方法。對于長度較短、截面尺寸較小的腹桿，可采用機械拆除法，如使用液壓剪直接剪斷腹桿。在拆除某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的部分腹桿時，采用了液壓剪進行拆除，將液壓剪的剪口對準腹桿根部，緩慢施加壓力，將腹桿剪斷，然后用起重機將剪斷后的腹桿吊運至地面。對于長度較長、截面尺寸較大的腹桿，可采用切割拆除法，如使用繩鋸將腹桿切割成若干段，再進行吊運拆除。在拆除過程中，要密切關注結構的變形和應力變化，確保拆除過程的安全。橫撐的拆除方法與腹桿類似，可根據其結構特點選擇機械拆除法或切割拆除法。在拆除橫撐時，要注意對相鄰構件的保護，避免因拆除橫撐而對其他構件造成損壞。主體結構的拆除是整個拆除工程的核心環(huán)節(jié)，包括上弦桿、下弦桿和拱肋等。上弦桿和下弦桿的拆除可采用分段切割吊運的方法。先使用大型切割設備，如金剛石繩鋸，將上弦桿和下弦桿按照預先確定的切割線切割成若干段。在切割過程中，要確保切割設備的穩(wěn)定性和切割精度，避免因切割偏差而對結構造成損傷。切割完成后，使用大型起重機將切割后的桿件吊運至地面。在吊運過程中，要合理選擇吊點位置，確保桿件在吊運過程中的平衡和穩(wěn)定。拱肋的拆除是拆除工程中難度最大、風險最高的部分，可采用搭設支架分段拆除的方法。在拆除某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的拱肋時，先在拱肋下方搭設滿堂支架，支架的布置應根據拱肋的結構特點和受力情況進行設計，確保支架能夠均勻地承受拱肋的荷載。然后，從拱頂開始，將拱肋分段切割，每切割一段，立即將其吊運至地面。在拆除過程中，要對支架的變形和應力進行實時監(jiān)測，確保支架的穩(wěn)定性。同時，要加強對拆除現場的安全管理，設置明顯的警示標志，嚴禁無關人員進入拆除區(qū)域。5.4拆除過程中的監(jiān)測與控制5.4.1監(jiān)測內容與方法在大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除過程中，對結構變形、應力、裂縫開展等關鍵指標進行全面、實時的監(jiān)測是確保拆除安全的重要手段。結構變形監(jiān)測是拆除監(jiān)測的重要內容之一，主要包括橋梁的豎向位移、水平位移和扭轉位移等。在橋梁的關鍵部位，如拱頂、拱腳、橋墩頂部等布置位移傳感器，以實時監(jiān)測這些部位的變形情況。位移傳感器的選擇應根據監(jiān)測精度和量程要求來確定，常用的有激光位移傳感器、電子水準儀等。激光位移傳感器具有精度高、測量速度快、非接觸式測量等優(yōu)點，能夠實時獲取橋梁結構的位移數據。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，在拱頂布置了激光位移傳感器，其測量精度可達±0.1mm，能夠準確監(jiān)測拱頂在拆除過程中的豎向位移變化。電子水準儀則適用于測量較大范圍的豎向位移，其測量精度一般在±0.5mm-±1mm之間。在監(jiān)測過程中，根據橋梁的結構特點和拆除方案，合理確定監(jiān)測頻率，一般在拆除關鍵構件或施工工況發(fā)生變化時，加密監(jiān)測頻率，確保能夠及時捕捉到結構變形的異常情況。應力監(jiān)測對于掌握橋梁結構在拆除過程中的受力狀態(tài)至關重要。在橋梁的主要受力構件，如上弦桿、下弦桿、腹桿和拱肋等部位粘貼應變片，通過應變片測量構件的應變值，再根據材料的彈性模量計算出構件的應力。應變片的選擇應考慮其靈敏度、精度和耐久性等因素，一般選用高精度的電阻應變片。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，在上弦桿和下弦桿的關鍵截面粘貼了電阻應變片，其靈敏度系數為2.0±0.01，能夠準確測量構件的應變變化。同時，為了確保測量數據的準確性，對應變片進行了溫度補償和校準。在拆除過程中，實時采集應變片的數據，通過數據分析軟件對數據進行處理和分析，及時發(fā)現應力異常的部位和變化趨勢。裂縫開展監(jiān)測也是拆除監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)。通過定期對橋梁結構進行外觀檢查，使用裂縫觀測儀測量裂縫的寬度、長度和深度等參數。裂縫觀測儀的精度一般在±0.01mm-±0.05mm之間，能夠滿足裂縫寬度測量的要求。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，在拆除前對橋梁結構進行了全面的裂縫檢查，記錄了裂縫的初始狀態(tài)。在拆除過程中，每隔一定時間對裂縫進行復查，密切關注裂縫的發(fā)展情況。當發(fā)現裂縫寬度超過預警值時，立即停止拆除施工，分析裂縫產生的原因，并采取相應的加固和處理措施。此外，還可以采用全站儀對橋梁的整體變形進行監(jiān)測，通過測量橋梁上多個測點的三維坐標，實時掌握橋梁的空間位置變化。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，使用全站儀對橋梁的多個關鍵測點進行監(jiān)測，全站儀的測量精度可達±2mm+2ppm，能夠準確測量測點的坐標變化，為拆除過程中的結構變形分析提供了全面的數據支持。通過多種監(jiān)測方法的綜合應用，能夠實現對大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除過程的全方位、實時監(jiān)測，為拆除施工的安全控制提供可靠的數據依據。5.4.2監(jiān)測數據反饋與控制措施監(jiān)測數據的及時反饋與有效應用是確保大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除安全的關鍵環(huán)節(jié)。在拆除過程中，建立高效的數據傳輸和反饋機制，確保監(jiān)測數據能夠實時、準確地傳輸到施工現場的指揮中心和相關技術人員手中。通過專門的數據采集系統(tǒng)，將位移傳感器、應變片等監(jiān)測儀器采集到的數據，以無線傳輸或有線傳輸的方式，實時傳輸到數據處理中心。數據處理中心對采集到的數據進行實時分析和處理，與預先設定的預警值進行對比。一旦監(jiān)測數據超過預警值，系統(tǒng)立即自動發(fā)出警報，并將報警信息及時反饋給現場施工人員和技術負責人。根據監(jiān)測數據及時調整拆除施工參數是保障拆除安全的重要措施。當監(jiān)測數據顯示結構變形、應力等指標超出預警值時，說明拆除施工過程中出現了異常情況，需要對施工參數進行調整。如果監(jiān)測到某部位的應力超過預警值，可能是由于拆除順序不合理或拆除速度過快導致的，此時應立即停止拆除作業(yè)，分析應力異常的原因。如果是拆除順序問題，應重新調整拆除順序，先拆除對結構受力影響較小的構件，再逐步拆除其他構件。如果是拆除速度過快，應適當降低拆除速度，使結構有足夠的時間適應內力和變形的變化。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，通過監(jiān)測發(fā)現拱肋的應力超出預警值，經分析是由于拆除某腹桿時速度過快，導致拱肋受力不均。于是立即停止拆除作業(yè)，調整拆除速度，并在拱肋相應部位增加臨時支撐，待拱肋應力恢復到安全范圍內后，再繼續(xù)進行拆除作業(yè)。采取相應控制措施確保拆除安全是拆除施工的核心任務。除了調整施工參數外，還需要根據監(jiān)測數據采取一系列其他控制措施。當監(jiān)測到結構變形過大時，應及時增加臨時支撐，提高結構的穩(wěn)定性。在某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工程中，發(fā)現拱頂的豎向位移超出預警值，立即在拱頂下方增設了鋼管支撐，分擔拱頂的部分荷載，有效控制了拱頂的變形。如果監(jiān)測到裂縫開展速度加快，應及時對裂縫進行封閉和加固處理，防止裂縫進一步擴展。在拆除過程中，還應加強對施工現場的安全管理，設置明顯的警示標志，嚴禁無關人員進入拆除區(qū)域，確保施工人員的人身安全。通過建立完善的監(jiān)測數據反饋與控制機制，及時調整拆除施工參數，采取有效的控制措施，能夠有效降低拆除過程中的安全風險，確保大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除工作的安全、順利進行。六、工程案例分析6.1工程背景與概況某大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋坐落于[具體城市]，是該地區(qū)重要的交通樞紐之一，于[建成年份]建成通車。該橋主跨達[X]米，全長[X]米，其設計初衷是為了滿足當地日益增長的交通需求，加強區(qū)域間的經濟聯系和人員往來。橋型采用了當時較為先進的大跨度預應力混凝土桁式組合拱結構，這種結構形式能夠充分發(fā)揮材料的力學性能，具有跨越能力大、結構剛度好、造型美觀等優(yōu)點。在長期的使用過程中，該橋經歷了各種自然環(huán)境因素的考驗，如風雨侵蝕、溫度變化等，同時承受著日益增長的交通荷載。隨著時間的推移，橋梁結構逐漸出現了一系列病害。橋面鋪裝層出現了嚴重的破損，坑洼不平，不僅影響行車舒適性，還可能導致車輛行駛時的顛簸和失控，增加交通事故的風險。橋梁的伸縮縫也出現了損壞，無法正常工作，這使得橋梁在溫度變化時不能自由伸縮，從而在結構內部產生額外的應力，加速了結構的損壞。此外，拱肋、上弦桿、下弦桿等主要承重構件出現了不同程度的裂縫和鋼筋銹蝕現象。裂縫的出現削弱了構件的承載能力，使結構的耐久性降低；鋼筋銹蝕則進一步降低了鋼筋與混凝土之間的粘結力，影響了結構的整體性和安全性。經專業(yè)檢測機構評估，這些病害已嚴重影響到橋梁的結構安全和正常使用，存在較大的安全隱患，繼續(xù)使用可能會導致嚴重的后果，因此決定對該橋進行拆除重建。6.2拆除方案設計與實施針對該大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋的拆除工程，經綜合考量橋梁結構特點、病害情況、周邊環(huán)境以及施工場地條件等因素，最終確定采用機械拆除與切割拆除相結合的方案。該方案的實施旨在確保拆除過程的安全、高效，并最大程度減少對周邊環(huán)境的影響。拆除施工流程嚴格遵循先附屬結構后主體結構、先次要構件后主要構件的原則。首先進行的是附屬結構拆除，這一階段主要使用小型機械配合人工進行作業(yè)。對于橋面鋪裝層，采用小型液壓破碎錘將其破碎成小塊，隨后利用裝載機或挖掘機將破碎后的混凝土塊清理出現場。在拆除過程中，嚴格控制破碎錘的作業(yè)力度和頻率，避免對下部結構造成不必要的損傷。同時，安排專人對拆除區(qū)域進行灑水降塵，減少粉塵對周邊環(huán)境的污染。欄桿和人行道板的拆除則采用人工配合小型起重機的方式。先用氣割設備小心割斷欄桿與橋面的連接部位，再用小型起重機將欄桿逐根平穩(wěn)吊運至地面。對于人行道板，先拆除板與板之間的連接部件，然后用起重機將其吊運至地面。在吊運過程中，確保吊具的穩(wěn)固和安全，防止構件掉落傷人。次要構件拆除階段，根據腹桿和橫撐的不同結構特點，選擇適宜的拆除方法。對于長度較短、截面尺寸較小的腹桿，使用液壓剪直接剪斷。操作時，將液壓剪的剪口準確對準腹桿根部，緩慢施加壓力，確保剪斷過程的平穩(wěn)和安全。對于長度較長、截面尺寸較大的腹桿，采用繩鋸切割的方法。在切割前，對腹桿進行詳細的測量和標記，確定切割位置和切割順序。切割過程中，密切關注繩鋸的運行情況，確保切割精度和質量。橫撐的拆除方法與腹桿類似，根據其結構特點選擇機械拆除或切割拆除。在拆除過程中，加強對結構變形和應力變化的監(jiān)測，一旦發(fā)現異常，立即停止拆除作業(yè)，采取相應的加固和調整措施。主體結構拆除是整個拆除工程的核心和關鍵環(huán)節(jié)。上弦桿和下弦桿的拆除采用分段切割吊運的方式。選用大型金剛石繩鋸作為切割設備，在切割前，對切割設備進行全面檢查和調試，確保其性能穩(wěn)定可靠。根據上弦桿和下弦桿的結構特點和受力情況，合理確定切割線和吊點位置。切割過程中，嚴格控制切割速度和切割深度，避免因切割過快或過深導致結構失穩(wěn)。切割完成后，使用大型起重機將切割后的桿件吊運至地面。在吊運過程中，確保起重機的起吊能力和穩(wěn)定性，合理安排吊運順序，避免桿件之間發(fā)生碰撞和擠壓。拱肋的拆除是拆除工程中難度最大、風險最高的部分，因此采用搭設支架分段拆除的方法。在拆除前，根據拱肋的結構特點和受力情況，精心設計支架的布置方案。支架采用鋼管支架，確保其具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。在搭設支架過程中，嚴格按照設計要求進行施工，確保支架的搭設質量。從拱頂開始，將拱肋分段切割，每切割一段，立即用起重機將其吊運至地面。在拆除過程中，對支架的變形和應力進行實時監(jiān)測，通過在支架上布置應變片和位移傳感器，實時獲取支架的受力和變形數據。一旦發(fā)現支架出現異常變形或應力過大的情況，立即停止拆除作業(yè)，采取增加臨時支撐、調整拆除順序等措施，確保支架的穩(wěn)定性和拆除過程的安全。在拆除方案實施過程中，遇到了一些技術難題和挑戰(zhàn)。例如，在拆除過程中，由于橋梁結構的復雜性和病害的影響，結構的受力狀態(tài)難以準確預測，給拆除施工帶來了一定的風險。為了解決這一問題，采用了先進的有限元分析軟件，對拆除過程中的結構受力狀態(tài)進行實時模擬和分析。通過模擬分析，提前預測結構的受力變化情況，為拆除施工提供科學依據。同時，加強對拆除過程的監(jiān)測和控制，根據監(jiān)測數據及時調整拆除施工參數，確保拆除過程的安全。又如，在拆除拱肋時，由于拱肋的重量較大，且位于高處，拆除難度較大。為了確保拆除安全，在拱肋下方搭設了滿堂支架，增加了拆除過程中的穩(wěn)定性。同時，采用了先進的吊裝設備和技術，合理選擇吊點位置，確保拱肋在吊運過程中的平衡和穩(wěn)定。在吊裝過程中，加強對吊裝設備的檢查和維護，確保其性能可靠。再如，在拆除過程中，周邊環(huán)境復雜，對拆除施工的安全和環(huán)保要求較高。為了減少拆除施工對周邊環(huán)境的影響，采取了一系列有效的防護措施。在拆除區(qū)域周圍設置了防護棚，防止拆除過程中產生的飛石和碎屑對周邊建筑物和人員造成傷害。同時，采用了灑水降塵、設置隔音屏障等措施，減少拆除施工過程中產生的粉塵和噪音對周邊環(huán)境的污染。6.3拆除過程監(jiān)測與數據分析在該大跨度預應力混凝土桁式組合拱橋拆除過程中，對結構變形、應力、裂縫開展等關鍵指標進行了全面、實時的監(jiān)測。通過在橋梁關鍵部位布置位移傳感器、應變片和裂縫觀測儀等監(jiān)測設備，獲取了大量的監(jiān)測數據。在結構變形監(jiān)測方面，共布置了[X]個位移傳感器，其中在拱頂布置了[X]個激光位移傳感器，在拱腳和橋墩頂部各布置了[X]個電子水準儀。監(jiān)測數據顯示，在拆除附屬結構和次要構件階段，結構變形較小，拱頂的豎向位移最大值為[X]mm，水平位移最大值為[X]mm，均在允許范圍內。隨著主體結構拆除工作的進行，結構變形逐漸增大，尤其是在拆除拱肋過程中，拱頂的豎向位移增長較為明顯，在拆除某段拱肋時，拱頂豎向位移達到了[X]mm，接近預警值。此時，立即停止拆除作業(yè)，對結構進行詳細檢查和分析，發(fā)現是由于臨時支撐的設置位置和剛度存在不足，導致結構局部受力不均。隨后，對臨時支撐進行了調整和加固，增加了支撐的數量和剛度，調整了支撐的位置，使結構受力更加均勻。繼續(xù)拆除作業(yè)后，拱頂豎向位移得到了有效控制，最終拆除完成時，拱頂豎向位移穩(wěn)定在[X]mm，水平位移穩(wěn)定在[X]mm，結構變形處于安全可控狀態(tài)。應力監(jiān)測方面，在橋梁的主要受力構件，如上弦桿、下弦桿、腹桿和拱肋等部位共粘貼了[X]個應變片。監(jiān)測數據表明，在拆除過程中，各構件的應力變化較為復雜。在拆除初期，由于結構體系的變化相對較小，構件應力變化也較為平緩。隨著拆除工作的推進，尤其是在拆除關鍵構件時，構件應力出現了明顯的波動。在拆除某根關鍵腹桿時，上弦桿和下弦桿的應力突然增大，上弦桿的最大應力達到了[X]MPa，超過了預警值[X]MPa。經分析，是由于拆除該腹桿后，結構的受力路徑發(fā)生改變，導致上弦桿和下弦桿承受了額外的荷載。為確保結構安全，立即停止拆除作業(yè)，采取了增加臨時支撐、調整拆除順序等措施，使上弦桿和下弦桿的應力逐漸恢復到安全范圍內。裂縫開展監(jiān)測通過定期對橋梁結構進行外觀檢查，并使用裂縫觀測儀測量裂縫的寬度、長度和深度等參數。在拆除前，橋梁結構已存在一些裂縫，其中最大裂縫寬度為[X]mm，長度為[X]mm。在拆除過程中，密切關注裂縫的發(fā)展情況，發(fā)現部分裂縫寬度有所增加，尤其是在拱肋和上弦桿的連接處，裂縫寬度從拆除前的[X]mm增大到了[X]mm。為防止裂縫進一步擴展，對裂縫進行了封閉和加固處理，采用壓力灌漿的方法，將環(huán)氧樹脂等灌漿材料注入裂縫中，填充裂縫，增強裂縫部位的結構強度。同時，加強對裂縫的監(jiān)測頻率，確保裂縫不再發(fā)展。通過對監(jiān)測數據的深入分析，可以清晰地了解拆除過程中橋梁結構的響應情況。結構變形、應力和裂縫開展等指標的變化趨勢表明，拆除方案總體上是合理的，但在拆除過程中仍需密切關注結構的安全狀態(tài)，及時調整拆除施工參數和采