S201威石线牧云庵桥危桥改造工程
上部结构拆除专项施工方案
山东德通路桥建设工程有限公司 S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 二〇一五年一月
目录 第一章 工程概况 ........................................................ 1
1.工程简介 .......................................................... 1 2.拆除要求 .......................................................... 2 第二章 拆除方案的比选 .................................................. 3
1.爆破拆除方案....................................................... 3
1.1控制爆破拆除难点与解决方法 ..................................... 3 1.2人工、机械与控爆相结合对称拆除 ................................. 4 2.机械拆除方案....................................................... 4
2.1机械拆除方案的确定原则 ......................................... 4 2.2机械拆除方案 ................................................... 4 2.3主要拆除方法 ................................................... 5 3.拆除方案比较....................................................... 5
3.1拆除方案分析 ................................................... 5 3.2拆除方案的比较 ................................................. 7 4.结论 .............................................................. 7 第三章 机械拆除施工过程 ................................................ 8
1.拆除沥青铺装层 ..................................................... 8 2.拆除人行道及人行栏杆 ............................................... 8 3.拆除悬臂板 ........................................................ 8 4.拆除桥面现浇层和微弯板 ............................................. 9 5.拆除刚架拱肋...................................................... 11
5.1拆除方法 ...................................................... 11 5.2施工顺序 ...................................................... 12 5.3施工过程 ...................................................... 13 5.4安全保障措施 .................................................. 18
第四章 应急预案 ....................................................... 21
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1.方针与目标 ....................................................... 21
1.1应急预案工作流程 .............................................. 21 1.2突发事件风险分析和预防 ........................................ 21 1.3法律法规要求 .................................................. 21 2.应急准备 ......................................................... 22
2.1成立抢险领导小组，明确责任分工 ................................ 22 2.2应急资源 ...................................................... 23 2.3组建抢险队，进行应急知识教育培训 .............................. 24 2.4进行应急演练，提高应急救援能力 ................................ 24 2.5互助协议 ...................................................... 24 3.应急响应 ......................................................... 24 4.恢复生产及应急抢险总结 ............................................ 25 5.预案管理与评审改进 ................................................ 26 附件：桥台上部截面验算 ................................................. 27
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S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 第一章 工程概况 1.工程简介 牧云庵桥位于S201威石线上，桥梁全长126m，桥面全宽22m，横向布置为1.25m（栏杆＋人行道）＋19.5m（双向行车道）＋1.25m（栏杆＋人行道）。上部结构形式为3×30m刚架拱，全桥横向共布置7片拱肋；下部结构型式为砌石重力式桥墩、U型桥台、扩大基础；桥面采用249cm×320cm的微弯板和10cm的现浇水泥混凝土，桥面铺装为8cm沥青混凝土。
0号台 1号墩 2号墩 3号台
图1 原桥立面图 本桥在2013年5月进行质量检测时发现全桥拱肋开裂严重，全桥存在较多结构病害、部分桥面破坏较严重、存在一定的安全隐患，为保证桥梁运营安全，需对其进行必要的维修加固或改造。
《S201威石线牧云庵桥危桥改造工程施工图设计》的改建设计方案为： （1）改建桥梁的上部结构
拆除原桥的跨径组合为3×32.2m（经跨径30m）刚架拱，新建桥梁采用桥跨组合为（34＋32.2＋34）m的预应力混凝土简支变连续小箱梁。
（2）改建桥梁的下部结构
桥墩：拆除原桥墩帽，利用原桥的实体墩和扩大基础，凿除原实体墩顶部至设计标高，新建钢筋混凝土墩帽，对原扩大基础和实体墩加固处理。
桥台：拆除原桥台拱座以上部分，将原台身顶面凿除至设计标高后新建钢筋混凝土台帽，新建台帽与原台身植筋连接。
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0号台 1号墩 2号墩 3号台
图2 改造后新桥立面图 2.拆除要求 拆除范围：桥墩和桥台的墩、台帽及以上结构，完整保护好桥墩、桥台结构，以备后续利用再建新桥。
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第2页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 第二章 拆除方案的比选 根据拆除要求，墩、台帽及以上结构的拆除按爆破拆除和机械拆除两种方案考虑。
1.爆破拆除方案 目前，国内外常见的爆破方法有：控制爆破法、静音预裂爆破法、切割爆破法、水压力爆破法。但各种爆破方法在其使用中均有其局限性：静音预裂爆破方法适用于断面较大或大体积混凝土构件的爆破，切割爆破适用于无空隙的构件，水压力爆破适用于有箱室的或箱式构件。这些方法均无法在本桥中使用，只有控制爆破法，也就是我们通常所说的定向爆破才适用于本桥的拆除施工。
1.1控制爆破拆除难点与解决方法 此次双曲拱桥拆除工程中最大的难点是保留桥墩，经分析认为桥墩破坏的可能性有：
1、桥体上部结构下落时砸在桥墩上；
2、桥拱在炸断过程中产生水平推力，破坏桥墩；
3、主拱肋圈下落时至落地后由爆破前的弧形变成直线形，在水平方向上伸长，顶住桥墩；
4、爆炸冲击波，震动损坏桥墩，基于此，拟采用以下方案： （1）预拆除
采用爆破法预拆除每个桥墩和桥台上部的立墙和腹拱，防止桥梁解体下落时砸坏桥墩。
（2）对称控爆破坏
在起爆的瞬间，拱肋和墩帽之间变成主要链接，拱肋下落过程出现水平力和垂直力，由于桥梁上部结构自重分解的水平力远大于桥墩的抗剪力，便会损坏桥墩。
对一个桥墩而言，两侧的拱肋爆破时会产生瞬间的时间差，使桥墩两侧受到的力不平衡而损坏桥墩。
为此，采用对称破坏，在每孔拱肋的中央，两侧和拱脚分别布设一列药孔，在将拆除的墩帽上也同时布设一排药孔。这样不仅炸断位置相同，而且药孔个数也相同，这种对称破坏大大缩小了时间差。同时拱脚处装药爆炸后，使拱脚与墩帽的连杆连接变成了
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第3页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 钢筋的柔性接触，对桥墩而言，即使不能完全消除时间差，瞬间水平力也只会是钢筋弯曲而不会造成桥墩受损。另外，墩帽上一排药孔爆炸后使拱肋与墩帽的镶嵌式结构更易脱落，使拱脚粉碎的更充分。
由于主拱肋圈为弧形，炸断5处后拱肋变成4块连杆下落，并可能再落下后变长，所以拱肋破坏长度应保证其下落后不影响桥墩。
1.2人工、机械与控爆相结合对称拆除 根据拆除要求和拆除难点问题，采取人工配合机械吊装法预拆和对上部结构框架桥梁柱、刚架拱肋分步控制爆破拆除。
1、机械吊装预拆
用人工配合2台汽车吊，按照从上到下，从两侧向桥轴线，从桥中央向两端，平衡对称地逐步拆除拱上结构。
即按照桥梁建设的反程序，拆除栏杆、两侧人行道；然后拆除车行道板预制件，并在中间预留2块车行道板，为后续爆破作业提供平台。
2、控爆拆除框架梁柱及刚架拱肋
预拆后，拱上部结构剩下完整的框架梁柱和2块车行道板与刚架拱肋。可以先控爆框架梁柱再控爆刚架拱肋，也可以对留下的上部结构进行整体一次性控爆。
2.机械拆除方案 2.1机械拆除方案的确定原则 1、牧云庵桥位于牧云庵村中，桥梁南侧10.8m、北侧19.0m即为民房，并在南侧11.7m处有高压电线横贯东西并在西端距桥南侧13m处有变压器房；东边孔位于河流上，西边孔是村庄之间的通道，并有通讯线缆横穿而过，桥两侧也挂有通信缆。桥南侧桥下地面与民房后面的小巷呈台阶式，机械作业难于在桥南侧地面展开施工作业。
在拆除时要尽量减小拆除上部结构时不对称水平推力对主体结构的影响，确保拆除安全的前提下，考虑原桥上拆除作业方便，尽量利用原桥桥面作为施工操作面。以此为原则确定拆除上部结构的总体思路。
2、拆除按照“先建后拆、后建先拆”的原则实施，拆除顺序按“逐个拆除，逐个吊走”的施工方案。
2.2机械拆除方案 山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第4页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 1、拆除次序
桥面沥青混凝土铺装层→两侧人行道及人行栏杆→桥面现浇层及微弯板→刚架拱肋→墩帽及以上结构。
2、拱肋编号原则
桥左（北）侧的最外侧拱肋为1#拱肋，向右（南）侧依次为2#、3#、4#、5#、6#、7#拱肋；孔号编号原则：自0号台（西）向3号台（东）方向依次为2号孔、3号孔。
2.3主要拆除方法 1、人行道及人行栏杆拆除后，凿除1#拱肋顶部榫头混凝土，拆除1#拱肋的悬臂板；凿除7#拱肋顶部榫头混凝土，拆除7#拱肋的悬臂板。利用拱肋将桥面现浇层和微弯板分块，用切割机进行分割，对称拆除拱肋之间的桥面现浇层和微弯板。
2、为避免整跨拱肋拆除后造成相邻跨拱肋的失稳，拱肋不采用逐跨拆除，尽量减少拱肋不平衡拆除产生的水平推力，在保证下部结构安全的条件下，对21片拱肋采取的拆除顺序为：
（1）刚架拱肋的拆除自左（北）侧向右（南）侧逐片拆除1#～7#刚架拱肋，全桥三孔同时对称、均衡地进行刚架拱肋的拆除施工。
（2）刚架拱肋采取半片拆除的方式，在跨中搭设支架，将刚架拱肋中间连接部位切断，然后逐一吊出两个半片刚架拱肋。
3.拆除方案比较 3.1拆除方案分析 3.1.1爆破拆除方案分析 如果是整体爆破拆除，将会大大缩短拆除时间，工期较短。但限于牧云庵桥结构的特殊性及改造要求，无法采用整体爆破法，需要辅助大量的人工及机械拆除法相配合，综合而言，拆除施工的时间相对就加长了，无法起到缩短工期的作用。同时，在爆破过程中产生的粉尘飞扬是无法阻止的，会对周围的环境造成一定的污染。
采用爆破拆除时，为确保安全，需要采取以下防护措施： 1、房屋的保护
因牧云庵桥位于牧云庵桥中间位置，桥两侧均为民房，桥南侧10.8m、桥北侧19m即为民房。采用爆破拆除时，爆破的定向性设计的再完美，仍无法确保爆破时碎块的不
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第5页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 确定飞溅方向，会危及桥两侧房屋的安全，甚至危及到人的安全。
桥下为空旷结构，爆破后的结构碎块、粉尘下落过程中，产生的水平方向的冲击波将直接作用在桥两侧的民房上，造成民房的损坏。
基于以上原因，采用爆破方法进行拆除时，应预先对桥梁两侧的民房、通讯光缆、高压供电设施等搭设双排钢排架防护，钢排架高度应确保高于爆破时碎块的最大飞溅高度，同时架设的钢排架的刚度和强度及防护钢板的厚度要足以抵消爆破时碎块飞溅的冲击和爆破后碎块下落过程的水平冲击波。
2、通讯光缆的防护
桥两侧挂有通讯光缆，西边孔内也有横穿桥下的通讯光缆。采取爆破拆除时，这些通讯光缆必须迁移，但根据现场实际情况，通讯光缆无法迁移出去。
如果通讯光缆不迁移出去，就要采取就地移动位置并采取保护措施。桥南侧通信光缆需要接长移动至民房后墙上采用支架挂设，桥北侧通讯光缆需要接长移动至民房院墙上采用支架挂设，桥两侧的通讯光缆移动位置后，有民房的位置可利用民房防护钢架一起进行防护，在没有民房处需要采用埋杆或支架方式挂设，并需要专门搭设钢架进行防护；西边孔内的通讯光缆需要接长移动至桥台以西，采用埋杆或支架方式挂设，并专门搭设钢架进行防护。
3、高压电线的防护
桥南侧不足2m处有高压电线沿桥长通过，同时在桥西边孔位置的电线杆下设有变压器房。因此，采用爆破拆除时，对高压电线、电杆、变压器房均要搭设钢架进行防护。
综合上述需要保护的对象，则需要沿桥长在桥两侧各搭设一道钢架进行防护，同时保护民房、通讯光缆、高压供电系统不被破坏。每侧的双排钢排架高度平均约需19m高，宽度2m 。钢排架采用12#槽钢按2×2m的方格网状布置，两排钢排架之间也采用12#槽钢联结，并设置剪刀撑固定。钢排架朝向桥梁一侧，采用2mm厚度的钢板罩面。
3.1.2机械拆除方案分析 机械拆除主要以人工辅助机械设备为主进行施工，相对属于“静态”施工，一般不会产生拆除物飞溅的现象，对周围环境不会造成任何损害，桥两侧的防护措施相对简单，采用钢管排架配彩钢瓦围挡。同时拆除的混凝土构件随拆除随清理，不会对周边环境造成污染。
采用机械拆除时，桥两侧的通讯光缆稍微移动即可，西边孔内的通讯光缆采用防护
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第6页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 棚保护即可免受损害。
机械拆除可实现桥梁对称拆除，由于采用了对称拆除，桥梁受力可满足平衡卸载，有效防止了桥梁拆除过程中产生连锁反应造成不良后果。
机械拆除可采取加大投入的方法缩短工期，此法安全可控。
3.2拆除方案的比较 通过对爆破拆除方案和机械拆除方案的分析，从拆除费用和工期方面进行比较：
3.2.1费用比较 采用爆破拆除方案进行拆除施工，需要在桥两侧搭设钢架对桥两侧的房屋、通讯光缆、高压电线系统进行防护。钢架搭设面积太大而且要求较高，需要使用大规格型钢组成框架，并采用厚钢板进行罩面。搭设钢架的费用超过整个拆除施工的费用。
而采用机械拆除方案进行施工，西边孔的通讯光缆采用钢管和模板搭设防护棚进行防护，桥两侧的通讯光缆移动至桥两侧民房的墙体上采用临时支架挂设。桥两侧搭设钢管排架进行防护，外围采用围挡进行围堵，防止非施工人员进入施工现场即可，且围挡沿用至后期施工直至工程竣工。
3.2.2工期比较 采用爆破拆除方案进行拆除施工，其桥面系跟机械拆除方案的施工方法是相同的，其工期是一样的。
刚架拱肋拆除时，虽然爆破拆除的拆除时间很短，但爆破后的下落物的清理也需要一定的时间。相比机械拆除方案来说，在工期节约上优势并不明显。
3.2.3环境保护比较 采用爆破拆除方案进行施工时，爆破过程中会产生粉尘飞扬，对周边环境产生污染，并危及周边居民的身体健康。如果要控制粉尘飞扬，需要较大的费用。
而采用机械拆除方案进行拆除施工，产生的粉尘很微少，对周边环境不会造成污染，也不会危及到周边居民的身体健康。
4.结论 通过上述方面的比较，最终确定采用机械拆除方案进行牧云庵桥的拆除施工。
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第7页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 第三章 机械拆除施工过程 1.拆除沥青铺装层 机械设备组织：2台挖掘机，1台ZL15装载机，运输车数量视运距远近确定。 首先采用挖掘机挖除桥面沥青混凝土铺装层。然后采用挖掘机辅以人工配合，自桥中间向桥两头对称施工，装载机将拆除后的沥青混凝土集中清理、装车运输至指定地点。
图3 桥面构件拆除顺序图 2.拆除人行道及人行栏杆 机械设备组织：1台挖掘机，运输车数量视运距远近确定。
人工、机械相配合采用破碎拆除的方法。先人工拆除人行栏杆，然后采用挖掘机挖除人行道部分并装车，随即运输到指定地点，人工清理。
3.拆除悬臂板 机械设备组织为：4台切割机，2台挖掘机，运输车数量视运距远近确定。 首先依据桥两侧悬臂板外缘测放出两侧边部刚架拱肋位置，再根据悬臂板外侧的纵
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第8页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 向分块缝，采用切割机将桥面现浇层沿分块缝切割，然后将桥两侧边部刚架拱肋顶部榫头混凝土凿除，最后采用挖掘机将切割分块后的悬臂板上翻拆除，并将与微弯板联结的钢筋切断。拆除后的悬臂板集中运输至指定地点。
桥两侧悬臂板的拆除同时施工。
图4 上部结构拆除顺序图 4.拆除桥面现浇层和微弯板 机械设备组织，4台切割机，4台16T汽车吊，运输车数量视运距远近确定。 全桥纵向共计7列刚架拱肋，上铺6列微弯板。根据已凿除榫头的桥两侧边部刚架拱肋，测放出全桥微弯板分块线，同时测放出中间4列刚架拱肋榫头的边缘线，确定切割位置。然后采用切割机按线将微弯板上的桥面现浇层进行切割，使桥面现浇层与微弯板整体分块，并切断微弯板与刚架拱肋榫头之间的钢筋连接，采用汽车吊吊装于运输车直接运输至指定地点。切割顺序按下面的拆除顺序进行：
首先拆除南2列微弯板，再拆除中间2列微弯板，最后拆除北2列微弯板。在每两列微弯板切缝结束后，立即采用围栏将切缝区域封闭，严禁有人进入切缝区。
每次拆除微弯板时，首先组织2台16T汽车吊先集中拆除2号孔，然后1号孔和3号孔各组织2台16T汽车吊同时拆除。每孔微弯板拆除均自中间向两端对称、平衡拆除。
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图5 微弯板总体拆除顺序图 1、拆除南2列微弯板
16T汽车吊各位于中间2列微弯板位置的原桥面上，距墩（台）8.5m位置，运输车位于2台汽车吊之间北侧位置。示意图见图6。
图6 南2列微弯板拆除示意图 2、拆除中间2列微弯板
16T汽车吊各位于北2列微弯板的原桥面上，距墩（台）8.5m位置，安排2辆运输车分别位于2台汽车吊东、西的原桥面上。示意图见图7。
3、拆除北2列微弯板
汽车吊和运输车转移到地面施工，因起吊高度较大，汽车吊改为2台25T汽车吊（最远吊距的微弯板水平距离12m，吊杆高度按18.5m考虑，可起吊4.1t的重物，一块微弯板包含现浇层重3.3t），仍各位于距墩（台）8.5m处的位置。示意图见图8。
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图7 中间2列微弯板拆除示意图
图8 北2列微弯板拆除示意图 5.拆除刚架拱肋 5.1拆除方法 机械组织：3台50T汽车吊，运输车数量视运输距离远近确定。
拆除刚架拱肋采用在跨中下面搭设支架支撑，将刚架拱肋中间连接处切断，半片整体吊出的施工方法。每孔安排1台50T汽车吊，自北侧向南逐片拆除，3孔同时逐片拆除，放置于运输车运输至指定地点。
图9 刚架拱肋支撑位置图
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第11页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 因2号墩基础增大截面挖土时，必须破坏3号孔河流的西边的墙体，在上部结构拆除前，将3号孔下的河流段埋管流水回填土方（留待2号墩基础施工时一并挖除），以便于3号孔刚架拱肋拆除且不需采用大吨位汽车吊。
5.2施工顺序 刚架拱肋编号自北向南依次为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#，刚架拱肋吊装分组图见图10。
图10 刚架拱肋吊装分组示意图 1、首先进行每孔刚架拱肋的横向联结，然后人工使用切割锯割断所有系梁，再进行刚架拱肋的拆除施工。每片刚架拱肋拆除前，首先在跨中下面采用支架顶紧固定。
2、刚架拱肋拆除的施工顺序： 全桥半片刚架拱肋分组见图11。
纵向一列的刚架拱肋同时拆除，1#列刚架拱肋拆除时，第一步同时拆除1-1a片和3-1b片刚架拱肋，第二步同时拆除1-1b片和2-1a片刚架拱肋，第三步同时拆除2-1b片和3-1a片刚架拱肋；2#～5#列刚架拱肋均按1#列刚架拱肋的拆除顺序进行拆除施工。
1#～5#列均是一台汽车吊独立完成每孔刚架拱肋的拆除，拆除6#、7#列刚架拱肋时，拆除钢管联结后，6#列、7#列同时解除了锁定，处于不稳定状态。因此需相邻两孔的汽车吊相互协作，2台汽车吊同时拆除一孔的刚架拱肋，原来的三孔同步拆除施工改
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第12页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 变为逐孔拆除施工。
第一顺序
1号孔 1-1a 1-2a 1-3a 1-4a 1-5a 1-6a 1-7a 1-1b 1-2b 1-3b 1-4b 1-5b 1-6b 1-7b 2-1a 2-2a 2-3a 2-4a 2-5a 2-6a 2-7a 第二顺序
2号孔 2-1b 2-2b 2-3b 2-4b 2-5b 2-6b 2-7b 3-1a 3-2a 3-3a 3-4a 3-5a 3-6a 3-7a 第三顺序
第一顺序 3号孔 3-1b 3-2b 3-3b 3-4b 3-5b 3-6b 3-7b 威海 ← 刚架拱肋 系梁 刚架拱肋 系梁 刚架拱肋 系梁 刚架拱肋 系梁 刚架拱肋 系梁 刚架拱肋 系梁 刚架拱肋 系梁 图11 全桥刚架拱肋编号示意图 1号孔的1-6a片与1-7a片刚架拱肋之间的钢管联结拆除前，2号孔的汽车吊协助1号孔的汽车吊先挂住1-7a片刚架拱肋处于预起吊状态，1号孔汽车吊挂住1-6a片刚架拱肋处于预起吊状态，拆除钢管联结，1号孔汽车吊移出1-6a片刚架拱肋，然后与2号孔汽车吊替换吊钩，调出1-7a片刚架拱肋。1-6b片和1-7b片刚架拱肋拆除时，也按上述方法进行操作。
1号孔的6#、7#列刚架拱肋拆除后，1号孔汽车吊协助2号孔汽车吊、2号孔汽车吊协助3号孔汽车吊逐孔拆除6#、7#列刚架拱肋。
5.3施工过程 山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第13页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 1、刚架拱肋横向联结
刚架拱肋拆除前，首先使用钢管进行每孔刚架拱肋的横向联结，每片刚架拱肋与相邻刚架拱肋联结4处。如图12～图13。
图12 刚架拱肋联结平面图
图13 刚架拱肋联结立面图 每孔将1#～7#刚架拱肋采用钢管进行横向联结。横向连接采用4m长钢管搭接连接，搭接长度不小于45cm，使用4个管卡卡紧固定，搭接位置均位于刚架拱肋北侧，以便于解除单个刚架拱肋的横向联结。
钢管联结位置位于两端距弦杆端部1m和跨中两侧1.5m位置。每联结部位在弦杆上下各设置一根横向连接钢管，在弦杆两侧各一根1.0m的短钢管与横向连接钢管采用管卡卡紧固定。
2、搭设支架
支架采用钢管搭设，断面120cm×120cm，见图14～图16。1号孔支架高度9.35m，2号孔支架高度11.12m，3号孔支架高度12.65m。经验算，采用Q235钢、直径48mm，管壁厚度3.5mm的钢管完全可以满足承载要求，符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）标准。。
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第14页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 1.2m 1.2m
图14 支架断面图 图15 支架侧面示意图 全桥21个支架同时搭设，每孔7个支架之间沿高度在两侧采用剪刀撑进行固定连接，如图14所示。为防止半片刚架拱肋初始起吊时习惯性横移，拖拉支架导致支架不稳定，沿桥纵向在每个支架顶部两侧采用5mm钢丝绳配花篮螺栓做风缆绳斜拉固定，底部采用地锚固定。每拆除一片刚架拱肋随即拆除一个支架。
图16 支架总体联结固定示意图 每个支架下面在地面铺放一张10mm厚度的钢板，支架部位铺放橡胶板，防止支架滑动。支架顶部放置1.5×1.5m的10mm厚度钢板，钢板与刚架拱肋之间采用楔形木塞
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第15页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 紧，楔形木之间采用千斤顶将楔形木顶紧。
3、系梁拆除
采用挂篮挂设在弦杆上，如图17～图18所示，人工使用切割锯将系梁两端切断。 系梁切割时，首先使用单股钢丝绳在联系梁中间捆绑，与汽车吊挂钩挂绳后，汽车吊稍微拉紧钢丝绳，然后两端同时切割，切断后由汽车吊移出。先切割下部系梁，后切割上部中间部分的系梁，最后切割上部两端部系梁。
图17 挂篮平面图 图18 挂篮侧面图 4、拆除刚架拱肋
系梁全部拆除后，开始拆除刚架拱肋。
每孔的汽车吊位于刚架拱肋的外侧中间位置，汽车吊挂绳吊住一片刚架拱肋其中的半片刚架拱肋，并稍微拉紧钢丝绳进入预起吊状态。采用切割锯将刚架拱肋中间连接部位割断，然后采用风镐将拱座处固定拱腿的混凝土破碎，汽车吊起吊移出半片刚架拱肋。然后汽车吊挂绳吊住一片刚架拱肋剩余的半片刚架拱肋，并稍微拉紧钢丝绳进入预起吊状态。风镐将拱座处固定拱腿的混凝土破碎后，汽车吊起吊移出剩余半片刚架拱肋。
每片刚架拱肋均按此方法拆除，按照确定的总体拆除顺序，三孔同步均衡地拆除全部刚架拱肋。
5、吊点的设置
半片刚架拱肋采用3点起吊，吊点位置在刚架拱肋预制时预留的吊钩位置（吊钩在施工中保留），在刚架拱肋的弦杆和实腹段上，距弦杆外端分别为1.62m、6.62m、11.05m。每吊点使用双股钢丝绳，采用钢丝绳从弦杆或实腹段底部穿回的兜底方式进行吊装，利用原吊钩采用卡子固定钢丝绳位置，防止钢丝绳在起吊过程中产生滑移。
吊点位置详见图19。
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图19 半片刚架拱肋的吊点位置图 6、拆除拱座及座上构件
拱座及座上构件包括拱座、座上立柱及柱顶的帽梁。
机械组织：挖掘机1台，切割机1台，空压机1台，风镐2台，运输车1辆。 立柱及柱顶的帽梁采用切割锯切断拆除。拱座搭设脚手架，使用风镐进行破碎拆除。 拱座及座上构件位置详见图20。
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第17页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案
图20 拱座及座上构件位置图 5.4安全保障措施 为了确保拆除施工中的安全，防止结构碎块向外飞溅、对周边生命和财产造成危害的可能性发生，在拆除施工过程中，将采取以下防护措施。
1、拆除施工时的防护
因桥北侧的房屋距离桥北侧19m，拆除施工时万一有碎块向外飞溅，也不会飞溅如此远，因此在距离桥北侧12m的位置搭设一道围挡防护，防止非施工人员进入施工现场。
桥南侧的房屋距离桥南侧只有10.8m，应重点进行防护。在拆除施工时，将桥南侧房屋后的东西道路封闭，在距桥南侧7m位置设置一道钢丝网架防护。见图21。
钢丝网架采用12m长混凝土电线杆做立柱，间距5m，电线杆埋地2m深，地面以上高度10m。沿10m高度自底部向上每1.8m固定一道Φ48的钢管，然后下部第一个1.8m高度固定彩钢瓦围挡，上部剩余4个1.8m高度均固定1.8m高度的钢丝网围挡。钢丝网为直径1mm的不锈钢钢丝，孔眼为10mm×10mm，采用5号角钢做框。
拆除过程中，桥面的栏杆采用人工拆除，人行道采用挖掘机向桥宽中间方向挖除，悬臂板整体拆除，微弯板切割后整体移出，基本不会有向桥外飞溅的碎块，即使偶尔有向外飞溅的碎块，水平距离也不会飞溅出去7m，也不会有斜向上飞溅的碎块。因此该防护高度满足安全要求。
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第18页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 7m
钢丝网
彩钢瓦
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第19页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案
图21 钢管排架安全防护示意图 桥北侧的围挡、桥南侧的钢丝网架防护，留待工程全部竣工后拆除。 2、通讯光缆的防护
桥两侧的通讯光缆由业主方协调移出。西边孔中横穿而过的通讯光缆，在整个拆除过程施工中，搭设钢管防护棚，顶部用6cm厚度脚手板覆盖保护。
3、通道的防护
拆除施工全过程，对西边孔的通道进行全封闭，禁止通行。 4、桥台的观测
经过查阅原桥建设时的施工顺序知：桥台施工结束后，先进行台背填土施工，后进行刚架拱肋安装施工，因此在刚架拱肋拆除后，桥台不会产生失稳现象；同时也对桥台顶面最薄弱截面处按挡土墙结构进行了受力验算，验算结果满足受力要求。详见附件：《桥台顶部截面验算》。
但为防止意外情况的发生，拆除施工过程中，安排专人采用仪器随时对桥台进行观测，并采用手持工具配合监测。
5、跨中临时支架的观测
在拆除施工过程中，安排专人采用仪器对支架随时进行观测，防止发生支架意外失稳的情况出现。
6、专人指挥，统一调度
拆除施工过程中，采取专人指挥，统一调度的施工方法，每一个专业岗位采取专人专岗。所有机械设备的转动、移动均按照指挥人员的统一安排，严格按照施工规范、操作规程进行规范化施工，确保施工人员和施工机械的安全。
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第20页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 第四章 应急预案 1.方针与目标 坚持“安全第一、预防为主”、“保护人员安全优先、保护环境优先”的方针，贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效；充分体现应急救援的“应急精神”。
1.1应急预案工作流程
危险源及环境因素辩识、评价 编制应急预案 成立抢险领导小组 组建抢险队、救护车 配备应急物资、设备
定期评审 未发生 应急知识教育培训 发生 进行评审、修订 实施应急预案
1.2突发事件风险分析和预防 1、突发事件、紧急情况及风险分析 2、突发事件及风险预防措施 （1）作业条件 （2）作业前要求 （3）操作中要求 （4）现场安全防范措施
1.3法律法规要求 山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第21页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 《特种设备安全监察条例》、《关于特大安全事故行政责任追究的规定》第七条、第三十一条；《安全生产法》第三十条、第六十八条；《建筑工程安全管理条例》。
2.应急准备 2.1成立抢险领导小组，明确责任分工 项目部应急预案领导小组及其人员组成： 组 长：孙文国 副组长：丁福奎 组 员：颜廷赛
下设：通讯联络组，组长：杜晓杰
技术支持组，组长：张培兴
抢险抢修组，组长：曹福龙
后勤保障组，组长：张文玺
1、应急组织的职责 组长职责：
（1）决定是否存在或可能存在重大紧急事故，要求应急服务机构提供帮助并实施场外应急计划，在不受事故影响的地方进行直接操作控制；
（2）复查和评估事故(事件)可能发展的方向，确定其可能的发展过程；
（3）指导设施的部分停工，并与领导小组成员的关键人员配合指挥现场人员撤离，并确保任何伤害者都能得到足够的重视；
（4）与场外应急机构取得联系及对紧急情况的记录作业安排； （5）在场(设施)内实行交通管制，协助场外应急机构开展服务工作；
（6）在紧急状态结束后，控制受影响地点的恢复，并组织人员参加事故的分析和处理。
副组长(即现场管理者)职责：
（1）评估事故的规模和发展态势，建立应急步骤，确保员工的安全和减少设施和财产损失；
（2）如有必要，在救援服务机构来之前直接参与救护活动； （3）安排寻找受伤者及安排非重要人员撤离到集中地带；
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第22页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 （4）设立与应急中心的通讯联络，为应急服务机构提供建议和信息。 2、通讯联络组职责：
（1）确保与最高管理者和外部联系畅通、内外信息反馈迅速； （2）保持通讯设施和设备处于良好状态。 （3）负责应急过程的记录与整理及对外联络。 3、技术支持组职责
（1）提出抢险抢修及避免事故扩大的临时应急方案和措施。 （2）指导抢险抢修组实施应急方案和措施。 （3）修补实施中的应急方案和措施存在的缺陷。
（4）绘制事故现场平面图，标明重点部位，向外部救援机构提供准确的抢险救援信息资料。
4、抢险抢修组职责
（1）实施抢险抢修的应急方案和措施，并不断加以改进。 （2）寻找受害者并转移至安全地带。
（3）在事故有可能扩大进行抢险抢修或救援时，高度注意避免意外伤害。 （4）抢险抢修或救援结束后，直接报告最高管理者并对结果进行复查和评估。 5、后勤保障组职责
（1）保障系统内各组人员必须的防护、救护用品及生活物质的供给。 （2）提供合格的抢险抢修或救援的物质及设备。
2.2应急资源 应急资源的准备是应急救援工作的重要保障，项目部应根据潜在的事故性质和后果分析，配备应急资源，包括：救援机械和设备、交通工具、医疗设备和生活保障物资。
主要应急机械设备储备表 序号 1 2 3 4 5 6 7 设备名称 装载机 挖掘机 吊车 自卸车 千斤顶 电焊机 发电机 单位 辆 辆 台 辆 台 台 台 数量 1 1 1 4 4 4 1 规格型号 ZL50D PC200 16T YCW-120型 BX500 主要工作性能指标 斗容量2m 斗容量1.0m 25T 120T 150KW 33现在何处 现场 现场 现场 现场 现场 现场 现场 备注 山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第23页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 2.3组建抢险队，进行应急知识教育培训 项目部组建抢险队，发现危险时首先由抢险队进行抢险，需用较多人员时可由各工区及时进行汇集，对抢险队和项目部所有人员均进行针对性的应急知识培训。
2.4进行应急演练，提高应急救援能力 为了在出现险情时处理迅速，不至于手忙脚乱，项目部对预设险情进行实地演练，由综合部殷法松负责组织安排，演练时间安排在项目部施工相对空闲的时间，使所有人员均参与其中，并填写应急演练记录表，记录演练内容、人员分工、方案、处理程序等。
2.5互助协议 项目部应先与市人民医院等单位建立正式的互助协议，以便在事故发生后及时得到外部救援力量和资源的援助。
3.应急响应 施工过程中施工现场或驻地发生无法预料的需要紧急抢救处理的危险时，应迅速逐级上报，次序为现场、质安部、抢险领导小组、上级主管部门。
由综合办公室收集、记录、整理紧急情况信息并向小组及时传递，由小组组长或副组长主持紧急情况处理会议，协调、派遣和统一指挥所有车辆、设备、人员、物资等实施紧急抢救和向上级汇报。
事故处理根据事故大小情况来确定，如果事故特别小，根据上级指示可由施工单位自行直接进行处理。如果事故较大或施工单位处理不了，则由施工单位向建设单位主管部门进行请示，请求启动建设单位的救援预案，建设单位的救援预案仍不能进行处理，则由建设单位的质安室向政府部门请示启动上一级救援预案。
1、设立值班电话：×××××××，实行昼夜值班制。项目部值班时间如下：7：30～20：30—20：30～7：30—。
2、紧急情况发生后，现场要做好警戒和疏散工作，保护现场，及时抢救伤员和财产，并由在现场的项目部最高级别负责人指挥，在3分钟内电话通报到值班室，主要说明紧急情况性质、地点、发生时间、有无伤亡、是否需要派救护车或警力支援到现场实施抢救，如需可直接拨打120、110等求救电话。
3、值班人员在接到紧急情况报告后必须在2分钟内将情况报告到紧急情况领导小组组长和副组长。小组组长组织讨论后在最短的时间内发出如何进行现场处置的指令。
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第24页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 分派人员车辆等到现场进行抢救、警戒、疏散和保护现场等。由综合办公室在30分钟内以小组名义打电话向上一级有关部门报告。
4、遇到紧急情况，全体职工应特事特办、急事急办，主动积极地投身到紧急情况的处理中去。各种设备、车辆、器材、物资等应统一调遣，各类人员必须坚决无条件服从组长或副组长的命令和安排，不得拖延、推诿、阻碍紧急情况的处理。
应急事故发生处理流程：
紧急事故发生 上报质安部或安全长 人员伤亡 抢险领导小组 现场处置、送医院抢救 抢险方案确定 物资、设备到位 进行抢险 抢险结束、恢复生产措施 及善后处理、 进行总结 上报监理、业主、设计院
4.恢复生产及应急抢险总结 抢险救援结束后，由监理单位主持、业主、设计等相关单位参加的恢复生产会，对生产安全事故发生的原因进行分析，确定下部恢复生产应采取的安全、文明、质量等施工措施和管理措施。项目部主要从以下几个方面进行恢复生产：
1、做好事故处理和善后工作，对受害人或受害单位进行领导慰问或团体慰问。对良性事迹加强报道。
2、严格落实公司ISO9002质量体系《程序文件》和《质量手册》，推行全面质量管理，认真学习应急预案，以项目经理为中心，将创优目标层层分解，责任到队，责任到
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第25页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 人，从单位工程到分部、分项直至工序。
3、健全各组织机构，加强人员管理，建立矩阵管理。完善安全、质量保证体系，健全安全、质量管理组织机构，整个项目形成一套严密完整的安全、质量管理体系，各级、各部充分发挥管理的机能、职能和人的作用。
4、依据安全、质量体系有关文件，制定安全、质量检查计划制度，形成安全、质量管理依据，做到“有法可依”。严格实施岗位责任制。
5、做好技术、试验、测量、机械、施工工艺、后勤等各项保证工作。 6、对恢复生产确保资金投入不受阻。
7、确保设计、施工方案可行，符合现场实际情况，可利用现场存有的机械、设备和材料。
8、及时调用后备人员和机械设备，补充到该工区，进行生产恢复，尽快达到生产正常。
抢险结束和生产恢复后，对应急预案的整个过程进行评审、分析和总结，找出预案中存在的不足，并进行评审及修订，使以后的应急预案更加成熟，遇到紧急情况等能处理及时，将安全、财产损失降低到最低限度。
5.预案管理与评审改进 项目部对应急预案施工过程中至少进行一次评审，针对施工的变化 及预案演练中暴露的缺陷，不断更新和改进应急预案。
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第26页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 附件：桥台上部截面验算 1.原始条件
1.1墙身尺寸 墙身高： 4.000(m) 墙顶宽： 1.090(m) 面坡倾斜坡度： 1：0.000 背坡倾斜坡度： 1：0.250 墙底倾斜坡率： 0.000：1
1.2物理参数 圬工砌体容重： 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数： 0.400 地基土摩擦系数： 0.500
墙身砌体容许压应力： 2100.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力： 110.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力： 150.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力： 120.000(kPa)
1.3挡土墙类型 一般挡土墙
墙后填土内摩擦角： 35.000(度)
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第27页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 墙后填土粘聚力： 0.000(kPa) 墙后填土容重： 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角： 17.500(度) 地基土容重： 18.000(kN/m3)
修正后地基土容许承载力： 500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数： 墙趾值提高系数： 1.200 墙踵值提高系数： 1.300 平均值提高系数： 1.000 墙底摩擦系数： 0.400 地基土类型： 土质地基 地基土内摩擦角： 30.000(度) 土压力计算方法： 库仑
1.4坡线土柱 坡面线段数： 1
折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 8.000 0.000 0 坡面起始距离： 0.000(m) 地面横坡角度： 0.000(度) 墙顶标高： 0.000(m)
2.验算 2.1第 1 种情况：一般情况 [土压力计算] 计算高度为 4.000(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到： 第1破裂角： 24.910(度)
Ea=54.459 Ex=46.416 Ey=28.484(kN) 作用点高度 Zy=1.333(m)
因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在 墙身截面积 = 6.360(m2) 重量 = 146.280 kN 1、滑动稳定性验算
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第28页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 基底摩擦系数 = 0.400
滑移力= 46.416(kN) 抗滑力= 69.906(kN) 滑移验算满足： Kc = 1.506 > 1.300 2、倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 0.821 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.757 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 1.333 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 61.888(kN-m) 抗倾覆力矩= 170.163(kN-m) 倾覆验算满足： K0 = 2.750 > 1.500 3、地基应力及偏心距验算
基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力 = 174.764(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=108.275(kN-m)
基础底面宽度 B = 2.090 (m) 偏心距 e = 0.425(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.620(m) 基底压应力：趾部=188.055 踵部=0.000(kPa)
作用于基底的合力偏心距验算满足： e=0.425 <= 0.250*2.090 = 0.523(m) 墙趾处地基承载力验算满足： 压应力=188.055 <= 600.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足： 压应力=0.000 <= 650.000(kPa) 地基平均承载力验算满足： 压应力=83.619 <= 500.000(kPa) 4、基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算 5、墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 6.360(m2) 重量 = 146.280 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.821 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.757 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.333 (m)
2.2第2种情况：[容许应力法] 山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第29页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 1、法向应力检算
作用于验算截面的总竖向力 = 174.764(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=108.275(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.620(m) 截面宽度 B = 2.090 (m) 偏心距 e1 = 0.425(m)
截面上偏心距验算满足：e1= 0.425 <= 0.300*2.090 = 0.627(m) 截面上压应力：面坡=185.751 背坡=-18.512(kPa) 压应力验算满足：计算值= 185.751 <= 2100.000(kPa) 拉应力验算满足：计算值= 18.512 <= 150.000(kPa) 2、切向应力检算
剪应力验算满足： 计算值= -11.239 <= 110.000(kPa)
2.3各组合最不利结果 1、滑移验算
安全系数最不利为：组合1(一般情况) 抗滑力 = 69.906(kN),滑移力 = 46.416(kN)。 滑移验算满足： Kc = 1.506 > 1.300 2、倾覆验算
安全系数最不利为：组合1(一般情况)
抗倾覆力矩 = 170.163(kN-M),倾覆力矩 = 61.888(kN-m)。 倾覆验算满足： K0 = 2.750 > 1.500 3、地基验算
作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合1(一般情况)
作用于基底的合力偏心距验算满足： e=0.425 <= 0.250*2.090 = 0.523(m) 墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)
墙趾处地基承载力验算满足： 压应力=188.055 <= 600.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)
墙踵处地基承载力验算满足： 压应力=0.000 <= 650.000(kPa) 地基平均承载力验算最不利为：组合1(一般情况)
地基平均承载力验算满足： 压应力=83.619 <= 500.000(kPa)
山东德通路桥建设工程有限公司S201威石线牧云庵桥危桥改造工程项目经理部 第30页 共26页 S301威石线牧云庵桥危桥改造工程 上部结构拆除方案 4、基础验算 不做强度计算。 5、墙底截面强度验算 [容许应力法]：
截面上偏心距验算最不利为：组合1(一般情况)
截面上偏心距验算满足： e1= 0.425 <= 0.300*2.090 = 0.627(m) 压应力验算最不利为：组合1(一般情况)
压应力验算满足： 计算值= 185.751 <= 2100.000(kPa) 拉应力验算最不利为：组合1(一般情况)
拉应力验算满足： 计算值= 18.512 <= 150.000(kPa) 剪应力验算最不利为：组合1(一般情况)
剪应力验算满足： 计算值= -11.239 <= 110.000(kPa)
3.验算结果 通过上面的验算过程，桥台上部截面在刚架拱肋拆除后，不会产生变形而导致损坏。
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