[0001] 本发明涉及桥梁拆除技术领域，具体为一种既有上跨河道预应力混凝土桥梁的拆除施工方法。

[0002] 随着我国基建近几十年的快速发展，一些已经建成桥梁的功能已无法满足现有需求，需要对其进行拆除或在原有基础上进行改建。而其中一部分大跨径公路、河道桥梁为多跨预应力混凝土连续刚构桥，施工时采用挂篮悬臂浇筑。这种桥梁在拆改建时，目前主要采用的施工方法为：在待切割梁体下方搭设支架对梁体进行支撑，再将桥梁切割分段，最后采用起重机械吊走切割下来的梁块；重建时利用原来支架进行混凝土现浇，或者直接采用起重机械进行预制梁装配施工。

[0003] 部分既有桥梁拆除施工主要的重难点如下：

[0004] (1)桥梁拆除安全风险高。部分既有桥梁建设时间长，由于历史或环境因素对桥梁造成损伤，无法判定对桥梁结构的损伤程度，拆桥期间可能出现桥梁失稳情况；

[0005] (2)大型机械施工安全风险高，梁体拆除过程中均为大型机械设备，且拆除设备在浮桥上进行作业，安全风险高。

[0006] (3)环水保风险高，既有桥梁上跨运河，桥梁拆除过程中部分凿除的混凝土将落入水中，需及时进行河道清理，且在施工过程中，严禁油渍、混凝土块、杂物等污染水源。

[0007] 因此，需要一种能够确保结构安全、环境保护和施工效率的拆除方法。

[0114] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0115] 在发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0116] 在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0117] 请参阅图1‑13，本发明提供一种技术方案：一种既有上跨河道预应力混凝土桥梁的拆除施工方法，包括以下步骤：

[0118] S1.施工前准备

[0119] 对既有桥梁进行开窗检查，评估内部钢绞线的布置和失效情况；

[0120] S2.受力分析及方案设计

[0121] 进行桥梁结构的受力计算和分析，绘制桥梁三维图，制定详细拆除施工方案；

[0122] S3.筑岛围堰施工

[0123] 在桥梁两侧筑岛围堰，形成施工平台，并确保其稳定性；

[0124] S4.大型机械设备准备

[0125] 选择并检查合适的拆除设备，包括65t利勃海尔964大型液压锤；

[0126] S5.桥梁梁体破除

[0127] 使用液压锤分段破除桥梁梁体，实时监测桥梁受力情况；

[0128] S6.混凝土块吊离

[0129] 利用船舶吊装设备将破除后的混凝土块吊离施工现场，并运输至指定地点处理；

[0130] S7.河道清理及环保措施

[0131] 拆除过程中和完工后进行河道清理，设立环水保小组，防止污染水源。

[0132] 具体的，本发明提供的拆除施工方法，通过综合考虑结构安全、环境保护和施工效率，实现了对上跨河道预应力混凝土桥梁的安全拆除，该方法特别适用于位于敏感环境中的桥梁，如跨越河流或其他重要水体的桥梁，其中环境保护是拆除过程中的一个重要考虑因素，通过筑岛围堰、液压锤破除梁体和船舶吊装等步骤，本方法能够有效地控制拆除过程中产生的污染，同时确保拆除作业的安全性和高效性，此外，该方法还考虑了拆除过程中可能出现的各种风险，如结构失稳和环境污染，因此在设计时采取了多项预防措施，以确保整个拆除过程既安全又环保。

[0133] 其中，S1步骤的施工前准备具体包括以下步骤：

[0134] S11.对既有桥梁进行现场勘查，记录桥梁的基本情况和受损状况，特别是结构受力情况；

[0135] S12.对桥梁进行开窗检查，切割开桥梁表层以暴露内部钢绞线，评估其布置情况和损坏程度；

[0136] S13.收集桥梁的设计图纸和历史维护记录；

[0137] S14.评估桥梁当前的稳定性，确定可能的危险点和重点监控区域；

[0138] S15.与相关政府部门和业主进行协调，确保施工许可和环保要求得到满足；

[0139] S16.安排现场监测设备，用于实时监测桥梁在拆除过程中的动态受力变化。

[0140] 具体的，通过对既有桥梁进行开窗检查，本发明能够准确评估内部钢绞线的布置和失效情况，为后续的拆除工作提供了重要的数据支持，这一步骤有助于识别潜在的风险点，确保拆除工作的安全性和有效性，此外，这一步骤还有助于优化拆除方案，减少不必要的拆除工作，节约成本和时间。

[0141] 具体的，S12步骤中，对桥梁进行开窗检查和评估内部钢绞线的布置和失效情况包括以下具体步骤：

[0142] S121.在桥梁的关键部位选择合适的开窗位置，避免对桥梁的整体结构造成破坏；

[0143] S122.使用切割设备小心切割开桥梁表层，暴露出内部钢绞线；

[0144] S123.记录钢绞线的布置情况，包括钢绞线的数量、位置、直径和锚固情况；

[0145] S124.检查钢绞线的物理状态，评估其是否存在锈蚀、断裂或松弛等问题；

[0146] S125.对钢绞线的强度进行测试，评估其当前的承载能力；

[0147] S126.将检查结果记录并与设计图纸进行对比，评估桥梁的实际状况；

[0148] S127.根据检查结果，调整拆除方案，确保拆除过程的安全和有效。

[0149] 具体的，检查桥梁内部钢绞线布置情况及失效情况，有助于评估桥梁的当前状态和拆除风险，这一步骤对于那些历史悠久或曾经遭受损害的桥梁尤为重要，通过对桥梁内部结构的详细检查，可以发现潜在的风险点，从而在拆除前采取相应的加固措施，确保拆除工作的安全性。

[0150] 其中，S2步骤的受力分析及方案设计包括以下具体步骤：

[0151] S21.基于开窗检查结果，对桥梁的内部钢绞线和混凝土结构进行详细的力学分析；

[0152] S22.使用先进的计算软件进行桥梁结构的三维受力模拟，评估拆除过程中可能出现的受力变化；

[0153] S23.制定桥梁拆除方案，包括分段拆除的具体步骤和每一段的受力计算；

[0154] S24.绘制桥梁三维图，明确各个拆除阶段的操作步骤和安全措施；

[0155] S25.制定详细的施工方案，包括拆除设备的选用和操作方法，以及安全保障措施；

[0156] S26.与结构工程师和施工团队进行多次讨论和演练，确保每个步骤都得到充分验证和优化；

[0157] S27.确定拆除过程中各段的最大承载重量和受力限制，确保拆除过程中的安全性。

[0158] 具体的，S2步骤中，通过受力计算和分析，制定了精确的拆除施工方案。这样不仅提高了拆除工作的安全性，还确保了施工过程的高效性，详细的受力分析有助于预测和避免可能出现的结构失稳情况，确保施工人员和设备的安全。

[0159] 其中，S3步骤的岛围堰施工包括以下具体步骤：

[0160] S31.在桥梁两侧确定筑岛围堰的具体位置和尺寸，确保围堰能够形成稳定的施工平台；

[0161] S32.使用挖掘设备进行围堰基础的开挖，确保地基稳固，开挖深度不小于5米；

[0162] S33.安装围堰板和支撑结构，确保围堰在施工过程中不会发生坍塌；

[0163] S34.使用泵船排除围堰内部的积水，确保施工区域干燥；

[0164] S35.在围堰内部铺设防水布和加固材料，进一步增强围堰的稳定性；

[0165] S36.定期检查和维护围堰结构，确保其在整个拆除过程中保持稳定；

[0166] S37.确保围堰高度不低于2米，满足施工设备和人员的操作要求。

[0167] 具体的，通过在桥梁两侧筑岛围堰，形成稳定的施工平台，有效地隔离了水域，保护了河道环境，同时也为大型机械设备的安全运行提供了保障。围堰的建立有助于控制施工现场的水位，防止因水位变化导致的施工风险。

[0168] 具体的，筑岛围堰不仅能够有效隔离水域，保护河道环境，还能为拆除作业提供一个稳定的平台，筑岛围堰特别适用于水流较快或水位变化较大的河道，能够确保拆除过程中不会因水流影响而导致设备失稳或拆除物坠入水中，围堰的建立还有助于控制拆除过程中的噪音和扬尘，从而减少对周围环境和居民的影响，此外，围堰内部的水位控制也是确保拆除安全的关键，它可以防止因突发洪水或其他意外情况导致的拆除事故。

[0169] 其中，S4步骤的大型机械设备准备包括以下具体步骤：

[0170] S41.根据桥梁拆除方案，选择适合的拆除设备，包括65t利勃海尔964大型液压锤和其他辅助设备；

[0171] S42.对所有拆除设备进行详细的安全检查和性能测试，确保其在拆除过程中运行正常；

[0172] S43.培训设备操作人员，使其熟练掌握设备的操作方法和安全规程；

[0173] S44.制定设备操作的安全手册，明确每个设备的操作步骤和注意事项；

[0174] S45.安排备用设备和应急维修工具，确保在设备出现故障时能够及时处理；

[0175] S46.定期对设备进行维护和保养，确保其在整个拆除过程中保持最佳状态；

[0176] S47.确保设备的起重能力满足桥梁各段的最大重量要求，确保拆除过程中的安全。

[0177] 具体的，选择合适的拆除设备，并进行严格的安全检查和性能测试，本发明确保了拆除过程中的机械设备安全可靠，这一步骤有助于提高拆除效率，减少设备故障导致的施工延误。

[0178] 具体的，使用液压锤破除梁体的步骤允许精确控制拆除过程，这对于预应力混凝土桥梁来说尤为重要，因为这类桥梁的结构复杂，且受力情况特殊。液压锤能够精确地破除指定区域，避免对桥梁的其他部分造成不必要的损伤。这种精确控制的拆除方法不仅提高了拆除的安全性，还有助于减少废弃物的产生，从而降低拆除成本并减轻对环境的影响。

[0179] 其中，S47步骤中，确保设备的起重能力满足桥梁各段的最大重量要求包括以下具体步骤：

[0180] S471.评估拆除过程中各段桥梁的重量和受力情况，制定详细的重量分配方案；

[0181] S472.选择符合重量要求的起重设备，如65t利勃海尔964大型液压锤，并确保设备的操作能力；

[0182] S473.对起重设备进行详细的检查和维护，确保其在拆除过程中能够正常工作；

[0183] S474.在每次吊装前，对设备的稳定性和负载能力进行检查，确保其能够安全操作；

[0184] S475.安排经验丰富的操作人员进行设备操作，确保每一步操作都符合安全标准；

[0185] S476.在吊装过程中，实时监测设备的受力情况，确保其在安全范围内工作；

[0186] S477.对设备操作进行详细记录和评估，确保每次吊装的重量不超过设备的最大起重能力，确保每次吊装的重量不超过设备的最大起重能力(例如，最大起重重量65吨，起重高度不超过30米，作业半径不超过15米)。

[0187] 具体的，通过评估拆除过程中各段桥梁的重量和受力情况，可以选择符合重量要求的起重设备，如65t利勃海尔964大型液压锤，并确保设备的操作能力，这样的措施不仅可以提高拆除作业的安全性，还可以提高作业效率，因为它允许施工团队根据实际情况调整拆除方案，此外，对设备操作进行详细记录和评估，可以确保每次吊装的重量不超过设备的最大起重能力，从而避免设备过载和潜在的安全风险。

[0188] 其中，S5步骤的桥梁梁体破除包括以下具体步骤：

[0189] S51.在确保安全的前提下，使用液压锤对桥梁梁体进行分段破除，避免整体结构失稳；

[0190] S52.每次破除前，对该段桥梁进行详细的受力分析，确保拆除过程的安全；

[0191] S53.使用传感器和监测设备，实时监测桥梁结构的受力情况，记录数据并进行分析；

[0192] S54.将破除下来的混凝土块及时清理，防止其对周围环境和施工人员造成危害；

[0193] S55.对每一段的拆除过程进行详细记录，确保每个步骤都符合拆除方案的要求；

[0194] S56.定期对拆除过程进行评估和总结，及时调整拆除方案和操作方法；

[0195] S57.确保每段梁体的破除重量不超过设备的最大起重能力，并且每段长度不超过10米。

[0196] 具体的，通过采用分段破除的方法，减少了对桥梁结构的损伤，同时也降低了对周围环境的影响，分段破除有助于控制拆除过程中的粉尘和噪音，减少对周围居民和环境的干扰。

[0197] 具体的，受力计算及分析步骤确保了整个拆除过程的结构安全，这对于预应力混凝土桥梁的拆除尤为重要，通过精确的受力分析，可以预测拆除过程中可能出现的各种风险，如结构失稳和局部破坏，从而采取相应的预防措施，这种方法不仅提高了拆除作业的安全性，还有助于优化拆除方案，减少不必要的拆除工作，节约成本和时间。

[0198] 其中，S53步骤中的实时监测桥梁结构的受力情况和拆除过程中各段的最大承载重量和受力限制具体包括以下具体步骤：

[0199] S531.在桥梁的关键部位安装受力传感器，实时监测桥梁的受力变化；

[0200] S532.使用数据采集设备记录和分析桥梁在拆除过程中各部位的受力数据；

[0201] S533.根据监测数据，评估拆除过程中各段桥梁的稳定性，确保不会发生失稳或坍塌；

[0202] S534.对拆除过程中的受力数据进行实时分析，及时调整拆除方案和操作方法；

[0203] S535.定期汇报监测结果，确保拆除过程的透明和可控；

[0204] S536.根据监测数据，制定详细的安全措施，确保施工人员和设备的安全；

[0205] S537.确保拆除过程中各段桥梁的最大承载重量不超过设计限制，每段梁体的最大承载重量不超过20吨，最大受力不超过2000kN。

[0206] 具体的，实时监测桥梁结构的受力情况和拆除过程中各段的最大承载重量和受力限制是确保拆除安全的关键，通过在桥梁的关键部位安装受力传感器，可以实时监测桥梁的受力变化，从而及时发现潜在的结构问题，这种监测不仅可以预防意外事故，如桥梁失稳或坍塌，还可以提高拆除过程的效率，因为它允许施工团队根据实时数据调整拆除方案和操作方法，此外，定期汇报监测结果和制定详细的安全措施可以确保拆除过程的透明度和可控性，从而提高公众和相关利益相关者的信任。

[0207] 其中，S6步骤的混凝土块吊离包括以下具体步骤：

[0208] S61.利用浮吊船和其他船舶吊装设备，将破除下来的混凝土块吊离施工现场；

[0209] S62.确保吊装设备的稳定性和安全性，避免混凝土块在吊装过程中掉落；

[0210] S63.将吊离的混凝土块运输至指定的处理场地进行破碎和再利用；

[0211] S64.在运输过程中，采取措施防止混凝土块对河道和周边环境造成污染；

[0212] S65.对吊装和运输过程进行详细记录，确保每个步骤都符合环保要求；

[0213] S66.定期检查和维护吊装设备，确保其在整个拆除过程中保持良好状态；

[0214] S67.确保每次吊装的混凝土块重量不超过5吨，运输距离不超过1公里。

[0215] 具体的，利用船舶吊装设备将破除后的混凝土块安全吊离，有效地避免了混凝土块对河道和周边环境的污染，从而有助于快速清理施工现场，保持河道的清洁，同时也减少了对水生生态的影响。

[0216] 具体的，船舶吊装的使用能够安全地转移破除的桥梁结构部件，这一点对于跨河桥梁的拆除尤为重要，通过专业的船舶吊装设备，可以将重量较大的桥梁部件安全地吊离并运输到指定位置，此外，船舶吊装还能够提高拆除作业的效率，缩短拆除工期，从而降低整体拆除成本。

[0217] 其中，S7步骤的河道清理及环保措施包括以下具体步骤：

[0218] S71.在拆除过程中，设立专门的环水保小组，24小时监控施工区域；

[0219] S72.及时清理河道及周边的建筑垃圾，防止污染水源；

[0220] S73.使用环保设备和材料，确保整个施工过程符合环保标准；

[0221] S74.拆除完毕后，对施工区域进行全面检查和清理，确保施工现场恢复原状；

[0222] S75.对所有垃圾和污染物进行分类处理，确保其不会对环境造成二次污染；

[0223] S76.定期向环保部门汇报施工进度和环保措施，确保所有步骤都符合环保要求；

[0224] S77.确保施工区域的水质检测指标符合国家和地方的环保标准，特别是悬浮物浓度不超过50mg/L。

[0225] 具体的，本发明在拆除过程中和完工后进行了河道清理，并设立了环水保小组，有效地防止了污染水源，保护了水生生态环境，有助于确保施工现场的环境保护和水土保持，符合环保法规要求，通过及时清理拆除过程中产生的废弃物，可以有效防止污染物进入水体，保护水质。此外，河道清理还有助于恢复河道的自然状态，为水生生物提供一个健康的生活环境。

[0226] 其中，S73步骤中的使用环保设备和材料，确保整个施工过程符合环保标准具体包括以下具体步骤：

[0227] S731.在施工前，选择符合环保标准的设备和材料，确保其不会对环境造成污染；

[0228] S732.在施工过程中，使用环保设备对施工区域进行实时监测，确保各项环保指标符合标准；

[0229] S733.在拆除过程中，采取措施防止灰尘、噪音和废弃物对周围环境的影响；

[0230] S734.对施工过程中产生的废弃物进行分类处理，确保其不会对环境造成二次污染；

[0231] S735.定期对施工区域进行清理，确保现场整洁和环保；

[0232] S736.制定详细的环保方案，确保施工过程的每一个步骤都符合环保标准；

[0233] S737.在施工完毕后，对施工区域进行全面检查和清理，确保施工现场恢复原状，确保施工过程中废弃物的处理符合环保标准，废弃物集中处理率达到95％以上，噪音控制在85分贝以内，粉尘浓度控制在国家标准的30％以内。

[0234] 具体的，使用环保设备和材料，确保整个施工过程符合环保标准，对于维护施工现场和周边环境的生态平衡至关重要，通过在施工前选择符合环保标准的设备和材料，可以显著减少施工过程中对环境的污染，在拆除过程中采取措施防止灰尘、噪音和废弃物对周围环境的影响，有助于保护当地居民的健康，此外，对施工过程中产生的废弃物进行分类处理和定期清理，可以确保施工现场的整洁和环保，同时促进资源的循环利用。

[0235] 具体的，拆除过程中还采取措施防止油渍、混凝土块、杂物等污染水源，确保环保要求包括以下具体步骤：

[0236] SP1.在施工现场设置专门的污染防控设施，防止油渍和杂物进入水源；

[0237] SP2.对施工设备进行定期检查和维护，确保其不泄漏油渍和其他污染物；

[0238] SP3.在施工过程中，及时清理掉落的混凝土块和其他建筑垃圾，防止其进入水体；

[0239] SP4.使用环保材料和设备，确保拆除过程中产生的废物不会对环境造成污染；

[0240] SP5.对施工现场的水源进行定期检测，确保其水质符合环保标准；

[0241] SP6.拆除完毕后，对施工现场进行全面清理和消毒，确保水源不受污染。

[0242] 具体的，在拆除过程中采取措施防止油渍、混凝土块、杂物等污染水源，是确保环保要求的重要措施，通过在施工现场设置专门的污染防控设施，可以有效防止油渍和杂物进入水源，从而保护水质和水生生态系统，定期检查和维护施工设备，确保其不泄漏油渍和其他污染物，有助于防止环境污染，此外，拆除完毕后对施工现场进行全面清理和消毒，可以确保水源不受污染，保护公共健康和安全。

[0243] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。