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1、临时吊杆法更换拱桥吊杆施工工艺探讨【摘要】本文对拱桥吊杆更换施工方法进行了 总结，以温州洞头县花岗大桥为例，探讨了拱桥吊杆 更换施工工艺。【关键词】钢管拱桥；吊杆更换；施工工艺Abstract： The methods of existing arch bridge suspender replacement are summarized， the Huagang bridge is took as the engineering background， the construction technology of suspender replacement is discussed.Key
2、words： Steel tube arch bridge， suspender replacement， construction technologyV、户1 前言吊杆是拱桥的主要受力构件，长期处于较高应力 状态下，由于雨水、温度、湿度和侵蚀性介质的作用， 吊杆钢丝和锚具很容易受到腐蚀。受当时拉索类构件 防护技术还不够完善的影响，在运营812年后，很 多拱桥的吊杆出现了腐蚀问题，还出现了多起因吊杆 失效导致的桥面垮塌事故，如 2001 年四川省宜宾市金 沙江上的南门大桥和 2011 年福建武夷山市的武夷山 公馆大桥因部分吊杆断裂引起桥面坍塌事故等。因此， 国内对很多吊杆出现腐蚀现象的拱桥进
3、行了吊杆更 换。拱桥吊杆更换施工方法、施工工艺的可行性和合 理性是施工安全的关键，本文对目前常用的吊杆更换 施工工艺进行探讨。2 更换吊杆施工方法拱桥吊杆的更换是一个复杂的过程，经过多年的 研究发展，吊杆更换主要方法还是采用临时替代体系 的张力来承受吊杆更换过程中的原吊杆力。这其中包 括两次力的转换，第一次是把原吊杆力转换到临时替 代体系上，第二次是待原吊杆拆除、新吊杆安装后， 把临时替代体系的张力转换到新吊杆上。根据构造体 系的不同，临时替代体系可以分为临时吊杆法、临时 兜吊法、临时支架法以及桥面支撑法等1。3 工程背景花岗大桥位于温州洞头县S332 (77)省道延伸线上，建成于2000年1
4、2月，桥梁全长149.1m,桥面 净宽&5m,详见图1。桥梁结构型式为单跨141m的 中承式钢管混凝土拱桥，拱轴系数m=1.543，矢跨比 为 1/5，拱轴线型为悬链线。拱肋断面为哑铃型，高 2.5m，钢管内填注C40微膨胀混凝土。全桥共30根 吊杆，经桥梁检测，花岗大桥吊杆防水罩内锈蚀，内 部密封材料老化，有明显水迹和侵蚀痕迹，说明侵蚀 性离子已经进入。腐蚀是造成吊杆破损失效的最重要 原因之一，往往会造成突发性的事故，且本桥处于海 岛，受海洋性气候的影响腐蚀可能更加显著，吊杆更 容易发生腐蚀。图 1 花岗大桥现状照片根据花岗大桥的结构形式，为避免对桥面的破坏， 采用单吊杆兜吊的临时吊杆法。该
5、法受力明确，施工 设备少，不仅可以保证桥梁各部的内力和应力不发生 过大的变化，而且可以基本保持桥梁的线形，如果有 必要还可以通过调整吊杆索力来调整桥梁的线形。4 更换吊杆施工流程临时吊杆法是在拱肋上设置三角垫块，上面放置 临时钢横梁，通过 4 根临时吊杆穿过四根临时钢横梁 （两个放置在三角垫块上，两个在横梁下面）。在吊杆 更换时，通过对临时吊杆进行分级张拉，每级张拉完 成后，对应地割断相应比例的吊杆钢丝，多次循环直 至卸掉旧吊杆，然后安装新吊杆，对新吊杆进行张拉， 同时对临时吊杆卸载，直至新吊杆的索力张拉到设计 值，去掉临时吊杆完成吊杆更换。主要施工流程如下：施工准备f测量桥面标高f安装临时吊
6、杆系统f 提升横梁，割断旧吊杆f安装新吊杆、调整吊杆力、放松临时吊杆f吊杆防护处理。5 更换吊杆施工工艺5.1 施工准备（1）更换吊杆施工前，应临时封闭全桥交通，测 量桥面各点标高，并在各吊杆处桥面行车道边缘两侧 设置高程观测点。根据桥面标高测量结果，拟合合理 桥面线形，并上报业主及设计单位，征得同意后，可 将拟合标高作为更换吊杆标高控制目标值。（2）在吊杆下横梁处组装工作平台，安装钢横梁。 在拱肋上设置三角垫块，安装横梁提升系统。临时吊 杆张拉千斤顶可视更换吊杆的实际施工空间设置在拱 顶或桥面处。（3）切除旧吊杆上下锚头处钢盖板或封锚混凝土， 并清理干净，直到露出锚具不影响旧吊杆的取出。注
7、意不能损伤锚具。（4）在距离桥面高约 0.5m 位置，用切割机将吊 杆外套钢管沿纵向剖开约20cm,割去防护套管，注意 不能损伤钢丝。5.2 拆除旧吊杆原则：分4级张拉临时吊杆，每级为设计吊杆力 的25%。分4级割断临时吊杆，每级割断旧吊杆钢丝 数的25%左右。施工中通过张拉临时吊杆和切割旧吊 杆的钢丝，确保桥面不发生大于土 5mm的变形。（1）张拉临时吊杆至第一级，检查各千斤顶及顶 升系统是否稳固，检查油路系统是否正常，是否有漏 油、供油不畅等现象，如有应立即停止加载，回油重 新调整后再次加力至恒载的 25%。（2）稳定 3 分钟后，测量待更换吊杆处及其相邻 2 根吊杆处控制点标高，若拟更换
8、吊杆处测点高程比 相邻吊杆处高程上抬量远小于5mm,则进入下一级张 拉，若接近5mm,则应进行第一级旧吊杆钢丝割断。（3）稳定 3 分钟后测量桥面高程变化情况，若拟 更换吊杆处测点高程比相邻吊杆处高程上抬量远小于 5mm，则进入下一级张拉，若接近5mm，则应进行第 二次旧吊杆钢丝割断。如此循环,直至旧吊杆被完全 割断。（4）为确保新吊杆安装和原预埋管管壁的防腐， 旧吊杆拆除后，应先将锚窝与套管内的混凝土残渣清 理干净，并对预埋钢管和上下锚垫板进行除锈处理。5.3 安装新吊杆 新吊杆的安装与上节拆除旧吊杆的施工工艺相 仿，把上节中的分级张拉临时吊杆改为分级张拉新吊 杆，把分次割断旧吊杆钢丝改为分
9、级卸载临时吊杆即 可。张拉新吊杆过程中，采用吊杆索力、桥面标高双 控原则进行，以桥面标高控制为主。吊杆更换完成后 各吊杆桥面标高与更换前的桥面标高差值不得大于 1cm。吊杆更换过程中可根据桥面标高的变化情况， 对吊杆索力进行调整，防止出现开裂等不良病害。吊 杆安装完成后，将临时吊杆系统移至其它部位进行下 一吊杆的更换施工。吊杆更换完成后，在吊杆钢丝束上安装防护套固 定支架，将不锈钢板卷制的吊杆防护套焊接在固定支 架上，不锈钢防护套接缝可焊接或铆接。施工完成后 再安装下导管防水罩和防护罩。6 结束语花岗大桥吊杆更换工程已经顺利完工，经过吊杆 更换前后的检测结果，换索前、后桥面线形基本吻合 且换索后桥面面线形的局部平顺性已有所改善，实际 索力值与设计值基本吻合，实践证明本次不中断交通 更换吊杆的施工方法安全可行，为类似工程提供参考 参考文献1 陈双聪， 拱桥吊杆更换若干关键问题研究 D， 浙江大学， 2014.
