整體置換工法在加速更換橋梁進(jìn)度的過程中具有兩方面顯著優(yōu)勢(shì)：一方面它可以迅速地移走舊橋的整體結(jié)構(gòu),，而無(wú)須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清除；另一方面它還可以將預(yù)制橋梁從臨時(shí)工作區(qū)域運(yùn)輸?shù)綐蛄鹤罱K位置,。這種工法的優(yōu)點(diǎn)是可以大大減少施工所引致的道路封鎖時(shí)間,。具備下述必要條件時(shí)則可以考慮選用此工法：

一是現(xiàn)場(chǎng)條件。現(xiàn)場(chǎng)要求橋位附近有足夠廣闊的臨時(shí)工作區(qū),，滿足舊梁堆放或拆解,，新梁在支架上整體預(yù)制或拼裝的所需空間；臨時(shí)工作區(qū)域的地質(zhì)條件要滿足各種承重的需求,；不論建造過程還是運(yùn)輸過程,，從臨時(shí)作業(yè)區(qū)到最終橋位的走行路線上必須滿足“SPMT”運(yùn)輸所必需的凈寬、凈高空間需求,、道路平整度,、路面及地下構(gòu)筑物承載能力等方面的要求。

二是舊橋主梁損傷結(jié)構(gòu)承載能力,。舊梁損傷部位的結(jié)構(gòu)性能決定了是否能夠使用整體置換施工技術(shù),。首先應(yīng)對(duì)既有損傷結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，判斷在拆除橋梁的全過程中,，損傷部位的結(jié)構(gòu)性能是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的目標(biāo),。其中包括結(jié)構(gòu)體系、邊界條件,、結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài),、變形狀態(tài)、剩余承載力及整體或分塊結(jié)構(gòu)在解除約束,、頂升,、運(yùn)輸?shù)热^程中的穩(wěn)定性評(píng)估。

三是新梁結(jié)構(gòu)形式,。新梁的結(jié)構(gòu)形式除滿足永久狀態(tài)的結(jié)構(gòu)受力要求外,，還必須滿足梁體運(yùn)輸,、架設(shè)過程中的結(jié)構(gòu)受力和變形要求及結(jié)構(gòu)在架設(shè)過程中和使用全過程中所需的穩(wěn)定性，且重量要在運(yùn)梁車可承受范圍之內(nèi),。

整體置換工法的核心設(shè)備是“SPMT”車輛,，須根據(jù)橋梁的重量選擇“SPMT”的模塊數(shù)量和組合方式。對(duì)于液壓自行式模塊運(yùn)輸車,，應(yīng)具有一定承載力,；自帶動(dòng)力，能夠自行且方便操作,；具有整體舉升和下降功能,；能夠保持車面為一個(gè)平面；具有直行,、斜行,、橫行、中心回轉(zhuǎn),、擺轉(zhuǎn)等多種運(yùn)行模式（如圖2所示）；通過總線控制系統(tǒng),，可以兩臺(tái)車或多臺(tái)車聯(lián)合協(xié)同作業(yè)（如圖3所示）,。

“SPMT”工法的技術(shù)關(guān)鍵之一是根據(jù)橋梁的構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)建運(yùn)輸體系，梁體在運(yùn)輸,、拆除,、架設(shè)過程中的支承體系不變，相對(duì)變形不超過容許值,。多車聯(lián)動(dòng)可采用在運(yùn)梁車間加裝分配梁,，實(shí)現(xiàn)二者之間力的傳遞，并通過可調(diào)節(jié)反力支撐裝置,，控制主梁各支撐點(diǎn)的相對(duì)位移,，保證主梁臨時(shí)支點(diǎn)間相對(duì)幾何關(guān)系在運(yùn)輸過程中不因道路縱橫坡度變化而改變。通過運(yùn)梁車,、CAN總線多車同步控制系統(tǒng),、多點(diǎn)千斤頂數(shù)控支點(diǎn)同步控制系統(tǒng)、三維微調(diào)系統(tǒng)共同組成運(yùn)輸主梁的支撐設(shè)備體系,。如圖4所示,。

橋梁結(jié)構(gòu)形式各異，質(zhì)量分布不均,，分散布置在其下的液壓缸承載力也不盡相同,。此時(shí)“SPMT”設(shè)備將通過適當(dāng)?shù)囊簤嚎刂葡到y(tǒng)自動(dòng)調(diào)整，以適應(yīng)橋梁上部負(fù)載,。為實(shí)現(xiàn)頂升力與相對(duì)位置的同步,，須進(jìn)行壓力,、位移、應(yīng)力實(shí)時(shí)監(jiān)控,，據(jù)此判斷梁體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力是否超過允許值,。

我國(guó)在大型平板運(yùn)輸車的制造能力上近年來(lái)取得了飛速發(fā)展，已有鄭州新大方,、武漢橋機(jī),、上海猛犸等多個(gè)廠家具備生產(chǎn)和研發(fā)能力，并在京石高鐵,、京滬高鐵等鐵路工程大量使用了600-900t的大型平板運(yùn)輸車運(yùn)輸鐵路箱梁,，東海大橋采用1600t液壓平板運(yùn)輸車運(yùn)輸50米預(yù)制箱梁。如圖5所示,。

舊橋移除及新梁預(yù)制,、運(yùn)輸、安裝就位的全過程,，需要根據(jù)梁體結(jié)構(gòu)的適應(yīng)能力,、運(yùn)輸工藝特點(diǎn)，制定有針對(duì)性的監(jiān)控測(cè)量方案,。設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)損傷結(jié)構(gòu)和新梁結(jié)構(gòu)在實(shí)施過程中的受力,、變形、應(yīng)變和全過程所需的穩(wěn)定性,，給出各工況條件下的正常值,、預(yù)警值和危險(xiǎn)值。根據(jù)監(jiān)測(cè)方案與運(yùn)輸方案對(duì)橋體穩(wěn)定性和“SPMT”工法的一致性進(jìn)行評(píng)價(jià),。連續(xù)監(jiān)測(cè)各工序流程,，得出各階段梁體的位移與控制截面應(yīng)變數(shù)據(jù)，當(dāng)超過設(shè)計(jì)預(yù)警值時(shí)必須立刻停止操作,并查找原因,，必要時(shí)須將梁體移回臨時(shí)場(chǎng)地,。

橋梁結(jié)構(gòu)整體置換工法要求對(duì)車輛性能、液壓機(jī)械設(shè)備精細(xì)控制,、橋梁受力,、變形狀況分析、施工管理,、監(jiān)控測(cè)量技術(shù)等進(jìn)行多方面多手段的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),、靈活應(yīng)用，這樣才能發(fā)揮“SPMT”工法的優(yōu)勢(shì),，確保全過程的可靠,、安全、精確,、快速實(shí)施,，取得最大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,。

當(dāng)橋梁需要維修、加固,、改造,，尤其城市橋梁需要拆除舊梁、置換新梁時(shí),，如何減少施工對(duì)公共交通的干擾,，減少中斷高速公路收費(fèi)帶來(lái)的費(fèi)用賠償，減少大量車輛繞行帶來(lái)的能源消耗,、人員成本支出,，減少大眾出行時(shí)間消耗的綜合社會(huì)經(jīng)濟(jì)成本，這個(gè)課題已經(jīng)超越橋梁結(jié)構(gòu)本身,，成為制約工程設(shè)計(jì),、實(shí)施最為關(guān)鍵的問題。

以“SPMT”工法為核心的橋梁快速施工技術(shù),，將傳統(tǒng)的以月計(jì)的交通中斷時(shí)間縮短至以小時(shí)計(jì),，大大降低了對(duì)交通環(huán)境的影響。如果此工法多次重復(fù)循環(huán)使用,，將極大降低機(jī)械設(shè)備成本,，社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益越發(fā)顯著。

（作者單位：北京市政工程設(shè)計(jì)研究總院)

（編輯：王曉彤)