系杆拱桥系杆、吊杆设计寿命及相关问题

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系杆拱桥吊杆施工管理养护维修

浅谈系杆拱桥吊杆施工管理与养护维修【摘要】近年来，钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造型美、省建材等优点，被广泛应用于铁路工程。但该桥型技术复杂，施工难度大，已经暴露和潜在的问题还很多，亟待广大工程技术人员在实践中不断探讨和完善，本文将结合改沈丹乙线太子河特大桥工程实践就吊杆安装张拉施工要点及运营期间养护维修注

意事项做简要阐述。

【关键词】系杆拱施工运营维护

1 工程概况

改沈丹乙线太子河特大桥1-95.7m简支系杆拱桥，梁全长98m，计算跨度为95.7m，矢跨比f/l=1：4.98475，拱肋立面矢高19.2m。拱肋在横桥向内倾8°角，成提篮式样，拱顶处两拱肋中心距

8.058m。拱肋横断面采用哑铃型钢管混凝土等截面，拱肋与桥面靠吊杆相连，共设吊杆34根，每侧17个吊杆，除①、②及①1、②1吊杆间距为4米外，其余吊杆间距为5米，桥面宽17.5m。

2 吊杆安装施工方案

2.1 索成品运输保护措施

（1）零部件储存保护：部件储存在通风和干燥的仓库内，若存放露天，应作好保护措施。部件在搬运、装卸及储存中要防止变形碰伤。部件储存应按不同位置，不同规格、型号编号存放，并作好标记。

（2）缆索运输保护：缆索在装车发运前按编号打包捆扎，吊放

到载重汽车内，要堆放整齐、平整，并保证运输过程中安全，保证索体不被划伤。

2.2 施工现场保护

（1）部件在运到施工现场后，应按编号堆放整齐场地要求平整，且要采取防雨、防湿保护措施。（2）施工现场零部件要派专人看管。

2.3 吊杆安装

拱肋施工完成后，进行吊杆安装，吊杆安装可采用卷扬机或吊车进行，吊杆安装前确认好张拉端和锚固端，安装时按照设计要求进行，防止张拉端与锚固端颠倒，吊杆安装就位后及时进行锚具安装。

拱桥吊杆损伤退化机理及寿命评估研究进展

查表明，大部分桥梁的吊杆均处于或接近损伤退化状态。拱桥设计年限一般为１０ａ而吊杆实际０，使用寿命大致在３～２；近年随着成品索的使０ａ用，吊杆寿命虽有一定程度提高，在拱桥运营但阶段，需进行多次更换吊杆。仍因此，了解吊杆结构行为，研究吊杆损伤退化机理及主要影响因素，对吊杆承载力及剩余使用寿命进行评估和预测，吊杆设计准则、效判据及适用规范的为失最终制定提供科学依据，成为当前拱桥吊杆问题研究的关键。本文结合文献分别对吊杆病害、吊杆荷载行为、吊杆损伤退化机理及损伤演化模型、吊杆承载力及剩余寿命评估等方面的研究进行了概括和总结，在此基础上提出了新的技术路线。并
中图分类号：４８２文献标识码：文章编号：０９７１（ｏｏｏ — １９０Ｕ４．２Ｅ１０ — ７６２ｉ）ｌＯ１— ６
０前言
吊杆是拱桥的主要传力构件，其安全性、耐久性关系结构的安全与正常使用。由于制造、运输或施工过程中护套的损伤，用环境下护套老使

系杆拱桥柔性吊杆施工技术

系杆拱桥柔性吊杆分项分批张拉，吊杆受力均匀，防腐施工措施到位，保证桥梁使用耐久性。

一、工程概况

前湖大道K1+591系杆拱桥位于南昌市红角洲新区前湖大道中心桩号K1+591处，分为上下行两座分离桥。设计桥长66 m，共1跨，跨径66m（计算跨径63.8m）。全桥处于R=8000m的竖曲线内。桥宽21.75m，桥面最大纵坡0.625%。上部构造采用跨径66m下承式钢管拱，矢跨比f/L=1/5，下部结构采用钢筋混凝土柱型埋置式桥台，基础采用φ1.2m钻孔灌注桩。主桥部分上部结构为系杆拱结构。主要由系梁、横梁、桥面板、钢管拱肋、吊杆及横撑等组成。因该桥较宽，吊杆采用柔性吊杆，为柳州建筑机械总厂生产的85Φ7低应力防腐成品索。高强钢丝标准强度1670MPa，锚具采用冷铸锚OVMLZM （K）7-85。吊杆顺桥向间距为4.9m(详见下图桥型布置图)。

二、工程特点和难点

2.1、该桥吊杆是柔性吊杆，张拉程序比较麻烦，施工控制较困难。因为吊杆的

预应力施工对拱肋、系梁、及吊杆组成的结构内力及变形有很大影响，为保证各根吊杆受力均匀，吊杆张拉需采用分项分批张拉。

2.2、吊杆采用在拱肋上端张拉，在高空需多次搬运张拉设备，安全问题是重要问题，在搭设拱肋支架时需统一考虑。

三、施工工艺

3.1、主桥上部结构的施工方案

因本桥桥位处为陆地，采用回填砂碾压密实来支撑上部所有的荷载。桥梁施工完成后开挖渠道。

3.2、主桥上部结构的施工步骤

上部构造的施工工序，具体如下：

1、对桥主梁范围内的原地面进行夯实碾压,并在系梁及横梁范围内浇筑20cm厚C10素砼垫层作为底模。浇筑中间段系梁，同时进行中横梁预制。

高速列车荷载作用下系杆拱桥吊杆疲劳损伤

影响。
03
高速列车荷载作用下系杆拱桥吊杆的疲劳损伤分析
吊杆的受力特点及疲劳损伤机理
吊杆的受力特点
吊杆主要承受拉力，且受到的拉力随着列车通过而周期性变化。
疲劳损伤机理
在高速列车荷载作用下，吊杆的拉力会超过其承受极限，导致吊杆内部产生微小裂纹。这些微小裂纹随着时间的推移逐渐扩展，最终导致吊杆断裂。
跨学科合作
本研究涉及土木工程、机械工程和材料科学等多个领域，未来需要加强跨学科合作，共同解决复杂工程问题。
工程应用前景与建议
监测与维护
根据研究成果，建议对高速列车荷载作用下系杆拱桥吊杆进行定期监测和维护，及时发现
并修复疲劳损伤。
设计优化
建议在桥梁设计阶段考虑高速列车荷载作用下的吊杆疲劳损伤，优化设计方案，提高桥梁
吊杆的疲劳寿命预测模型
1 2
基于应力的疲劳寿命预测模型
该模型根据吊杆的应力历程，预测吊杆的疲劳寿命。
基于能量的疲劳寿命预测模型
该模型根据吊杆吸收的能量历程，预测吊杆的疲劳寿命。
基于损伤的疲劳寿命预测模型
3
该模型根据吊杆内部裂纹的扩展情况，预测吊杆的疲劳寿命。
吊杆疲劳损伤的数值模拟分析
01
02
高速列车荷载作用下的系杆拱桥受力特点
列车通过时，吊杆受到动态变化的拉压力，导致吊杆产生反复的应力和应变。

系杆拱桥的维护方法

系杆拱桥是一种常见的桥梁结构，它由拱形主体和系杆组成。在使用

过程中，系杆拱桥需要进行定期的维护，以确保其安全性和稳定性。

以下是系杆拱桥的维护方法。

一、检查桥面和桥墩

首先，需要检查桥面和桥墩的状况。如果发现有裂缝、破损或者变形

等情况，需要及时进行修复。同时，还需要检查桥墩的基础是否稳固，如果发现有松动或者下沉的情况，需要进行加固和加固。

二、检查系杆和吊杆

系杆和吊杆是系杆拱桥的重要组成部分，需要定期检查其状况。如果

发现有锈蚀、变形或者断裂等情况，需要及时更换。同时，还需要检

查系杆和吊杆的连接处是否牢固，如果发现有松动的情况，需要进行

加固。

三、检查拱形主体

拱形主体是系杆拱桥的主要承重部分，需要定期检查其状况。如果发

现有裂缝、变形或者腐蚀等情况，需要及时进行修复。同时，还需要

检查拱形主体的支撑结构是否稳固，如果发现有松动或者下沉的情况，需要进行加固和加固。

四、清理桥面和桥墩

定期清理桥面和桥墩可以有效地延长系杆拱桥的使用寿命。清理过程中，需要清除积水、杂草和垃圾等杂物，以保持桥面和桥墩的干净和

整洁。

五、定期涂漆

系杆拱桥的金属部分容易生锈，定期涂漆可以有效地防止生锈。涂漆

前需要清洗金属表面，以确保涂漆效果。涂漆时需要选择适合的涂料，以保证涂层的质量和耐久性。

六、定期检查

除了以上维护方法，还需要定期检查系杆拱桥的状况。检查的频率可

以根据桥梁的使用情况和环境条件来确定。检查时需要注意安全，避

免发生意外事故。

综上所述，系杆拱桥的维护方法包括检查桥面和桥墩、检查系杆和吊

杆、检查拱形主体、清理桥面和桥墩、定期涂漆和定期检查。这些维

系杆拱桥常见质量问题分析及养护措施

摘要：该文根据某地方公路北橙子河大桥系杆拱桥病害情况，结合某高速京杭运河特大桥系杆拱桥实际情况，对吊杆采用了多重防水处理技术，初步实现了预期效果。

关键词：系杆拱桥质量问题分析应用

2012年，本人在某地方公路北橙子河大桥系杆拱桥更换吊杆项目进行了参观学习，目睹了如何更换吊杆情况，其中印象最深刻的是：本桥的安全隐患竟是原有吊杆多处带预应力的钢绞线连接片出现松动或滑落。

1 某地方公路北橙子河大桥系杆拱桥质量问题原因分析

针对该桥安全隐患情况，我个人认为该桥系杆拱桥质量问题责任不在施工方，而在交工后的管理方，管理方在营运期间，未实行必要的养护是本桥梁安全隐患出现的关键！

1.1 本桥的质量问题不在施工方的原因

(1)施工单位或生产厂家钢绞线连接片占用项目的成本很小，安全质量成本却很高，一般来说，不会出现质量问题（规范要求1批钢绞线连接片3%以内合格，才算合格品，否则将报废）。

(2)钢绞线张拉实行应力、应变双控，钢绞线连接片如出现松动

或滑落,作为桥梁施工单位不会对此重大安全质量问题熟视无睹的。

(3)施工期间，施工单位、监理单位现场人员对于本桥出现钢绞线连接片如此之多的松动或滑落现象不会无所发现或警示。

1.2 本桥的质量问题在营运期间的管理方的原因

(1)吊杆锚头防水层易出现老化失效，对于聚氨酯类防水层一般3～5年就会失效，容易产生钢构件的积水锈蚀。

(2)钢构件在积水锈蚀情况下，特别是高应力条件下，连接片及其接触的钢绞线会加剧锈蚀，进而产生松动甚至滑落。众所周知，钢绞线及其连接片在高应力情况下，对水、水汽十分敏感，在锚头防水（一般采用聚氨酯防水的老化寿命很短）存在缺陷的情况下，如同骆驼身上最后根稻草，更是加速其锈蚀速度，锈胀加上应力集中，使得连接片及其接触的钢绞线出现松动甚至滑落。

系杆拱桥吊杆索更换施工工法

一、前言系杆拱桥是一种常见且重要的桥梁类型，其吊杆索是桥梁中承受桥墩、拱腿与上部结构反力的关键构件。由于长期使用或其他原因导致吊杆索出现断裂、锈蚀或变形等问题，必须进行更换。在进行吊杆索更换施工时，需要采用一种科学有效的工法来确保施工的顺利进行和施工质量的可靠保障。

二、工法特点系杆拱桥吊杆索更换施工工法具有以下特点：

1. 高效节约：采用该工法可以在短时间内完成吊杆索的更换，提高施工效率，并减少施工时间和成本。

2. 安全可靠：该工

法采用的施工设备和技术措施能够确保施工过程中的安全性，同时保证吊杆索的可靠性和稳定性。3. 工艺简洁：工法采用

的施工工艺相对简单，不需要大量的人力物力投入，且施工过程中的噪音、污染和对环境的影响较小。

三、适应范围该工法适用于各种类型的系杆拱桥，无论是大型还是小型，都可以采用该工法进行吊杆索的更换。同时，该工法还适用于各种地形条件和环境要求。

四、工艺原理吊杆索更换施工工法的工艺原理是通过采取特定的施工工艺与实际工程进行联系，以及采取一系列的技术措施来保障吊杆索更换的效果和工程的质量。具体包括以下几个方面：1. 断旧索：首先需要拆除或剪断旧的吊杆索，确保

更换的顺利进行和施工的可行性。2. 安装支架：根据桥梁的

结构和设计要求，安装相应的支架，使其能够支撑吊杆索。3. 更换索杆：使用吊车等适当设备，将新的吊杆索运输到指定位置，并进行准确的安装和调整。4. 调整张力：采用张力调整装置，对吊杆索进行张力调整，确保符合设计要求。5. 测试检查：进行吊杆索的质量检查和功能测试，确保其满足使用条件和要求。6. 完善保护：在吊杆索更换完成后，进行相应的防腐、涂装和保护措施，以延长使用寿命和确保工程质量。

下承式钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力优化

随着城市化进程的加快，交通网络的扩展和改善变得尤为重要。作为城市交通的重要组成部分，桥梁在其中发挥着至关重要的作用。而下承式钢管混凝土系杆拱桥作为一种高效、经济、美观的桥梁形式，在城市交通建设中越来越受到青睐。然而，由于桥梁的复杂荷载体系和结构特点，该类型桥梁的吊杆索力优化问题一直是研究的热点和难点。

下承式钢管混凝土系杆拱桥是一种将钢管混凝土柱作为主桥体的桥梁形式，通过系杆进行支撑和加固。在施工过程中，吊杆起到了关键的作用，它能够承受桥梁的荷载并将其传递到桥墩上。吊杆索力的合理优化不仅可以有效减小桥梁荷载对桥墩的影响，还可以提高桥梁的整体性能，延长其使用寿命。

吊杆索力的优化需要考虑两个方面的因素：结构约束和荷载约束。结构约束主要是指桥梁吊杆系统的力学平衡关系，包括平衡方程的建立和各个受力点的力学关系分析。荷载约束则是指桥梁所受荷载的限制条件，包括正常交通荷载、临时荷载和抗震荷载等。通过综合考虑这两个方面的因素，可以得到吊杆索力的最优解。

在优化过程中，可以使用计算机辅助设计软件进行模拟计算和仿真分析。通过建立桥梁模型和输入相应的荷载条件，可以得到吊杆索力的分布情况和大小。通过对吊杆索力的分析，可以确定吊杆的截面形状和尺寸，以及吊杆与桥墩之间的连接方式。

此外，还可以借鉴其他相关工程领域的经验和方法，例如结构优化理论和材料力学理论等。结构优化理论可以用于确定

吊杆的最佳架构形式和材料使用方式，以满足荷载约束条件。材料力学理论可以用于分析吊杆的受力情况，以确定吊杆的强度和刚度。

钢管混凝土系杆拱桥质量通病及防治措施

（一）钢管焊接缺陷

钢管焊接缺陷有：对接焊冷裂纹、贴角焊冷裂纹、对接焊变形冷裂纹、对接焊缝热裂纹及对接焊缝的重热裂

对接焊冷裂纹

1.现象

发生在热影响区和焊缝金属处的根部裂纹，纵向裂纹、横向裂纹、焊道下方的裂纹。危害影响焊缝的强度。

2.原因分析

⑴焊缝钢中扩散性氢产生内压引起。

⑵钢材由于热影响使延伸性下降引起。

⑶约束应力和应力集中引起。

3.治理方法

⑴进行预热或热处理施工。

⑵使用烘干的低氢焊条。

贴角焊冷裂纹

1.现象

在热影响区产生的焊缝边缘裂纹，贴角焊缝根部裂纹。

2.危害

影响贴脚焊缝的强度。

3.原因分析

⑴焊缝钢中扩散性氢产生内压引起。

⑵钢材由于热影响使延伸性下降引起。

⑶因为咬边，造成形状不连续，而引起的应力集中，或因热变形，使基材

出现错动，引起的应力。

4.治理方法

⑴进行预热及热处理施工。

⑵使用烘干的低氢焊条。

⑶修整焊缝端部或选择适当的焊接条件防止基材错动。

对接焊变形冷裂纹

1.现象

发生于热影响区的变形冷裂纹。

2.危害

产生焊接变形及损伤焊缝强度。

3.原因分析

⑴由于咬边等造成形状不连续引起应力集中。

⑵由于随后进行焊接所引起的角变形。

4.治理方法

⑴修整焊缝边缘。

⑵采用合理的焊接顺序。

对接焊缝热裂缝

1.现象

在焊缝金属中出现弧坑裂纹和梨状变形焊道裂纹。

2.危害

焊缝的质量达不到要求。

3.原因分析

⑴前者是由于焊接热，钢中的S、P等杂质，在弧坑中心处析出，引起或由于收缩产生的空孔引起。

⑵后者是低熔点杂质的析出。

4.治理方法

⑴前者处理弧坑。

⑵后者选择适当的焊接条件以高速焊缝的截面形状。

系杆拱桥常见质量问题分析及养护措施

作者：傅钢

来源：《科技创新导报》 2013年第29期

傅钢

（江苏高速公路工程养护有限公司江苏淮安 223005）

关键词：系杆拱桥质量问题分析应用

中图分类号：TU375

文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)10(b)-0071-01

2012年，本人在某地方公路北橙子河大桥系杆拱桥更换吊杆项目进行了参观学习，目睹了

如何更换吊杆情况，其中印象最深刻的是：本桥的安全隐患竟是原有吊杆多处带预应力的钢绞

线连接片出现松动或滑落。

1 某地方公路北橙子河大桥系杆拱桥质量问题原因分析

针对该桥安全隐患情况，我个人认为该桥系杆拱桥质量问题责任不在施工方，而在交工后

的管理方，管理方在营运期间，未实行必要的养护是本桥梁安全隐患出现的关键！

1.1 本桥的质量问题不在施工方的原因

(2)钢绞线张拉实行应力、应变双控，钢绞线连接片如出现松动或滑落,作为桥梁施工单位

不会对此重大安全质量问题熟视无睹的。

(3)施工期间，施工单位、监理单位现场人员对于本桥出现钢绞线连接片如此之多的松动或滑落现象不会无所发现或警示。

1.2 本桥的质量问题在营运期间的管理方的原因

(1)吊杆锚头防水层易出现老化失效，对于聚氨酯类防水层一般3～5年就会失效，容易产

桥梁案例分析解读

桥梁工程案例分析总结

指导老师：虞建成

姓名：

学号：

一、系杆拱桥吊杆问题

此案例中，桥梁的11号吊杆遭到车辆撞击而损坏，同时10号和12号吊杆受到影响，需要及时更换。大量实例表明，吊杆已成为设计中的薄弱环节，大量系杆拱桥的桥梁事故都与吊杆的损坏有关。因此，我们需要对系杆拱桥的吊杆安全与防护着重研究，除了吊杆被车辆撞坏的原因之外，还有锈蚀，重载车辆高速行驶引起的强烈震动等。

目前使用的吊杆寿命太短，一般仅为3～16年，很少有超过20年的，为当前桥梁设计寿命（100年）的1/5左右。在全桥的设计寿命范围以内，吊杆要进行多次拆换，既严重影响交通，又带来一定的风险，经济上浪费极大，故对系杆拱桥中吊杆的革新已迫在眉睫。

吊杆的损坏可以从以下几个方面分析，这对如何对吊杆进行预防措施以及之后的维修拆换十分重要。

1、防护材料的损坏

一般为以聚乙烯为原材料的PE保护层。

（1）受交变荷载而导致防护材料变形：吊杆在实际工作时，承受的荷载大小不同，内力处于不断变化中，故钢索的伸长量并不固定而是反复变化。这种往复变化对材料的耐久性极为不利，交变荷载的持续作用，会使钢索在与下锚头的连接处产生微小的转角，长期作用将使此处的密封措施失效，吊杆失去有效防护；（2）钢索松弛而导致防护材料变形；（3）防护材料自身收缩；（4）防护材料的老化；（5）温度变化导致防护材料变形

2、吊杆钢索破损

有三方面因素：腐蚀因素、强度因素、疲劳因素。拱桥吊杆布置在梁体外部，而且截面尺寸小，应力水平长期较高，因此吊杆对腐蚀作用非常敏感，轻微的腐蚀都会对吊杆强度和疲劳寿命产生较大影响。

系杆拱方案专家意见

一、跨大沙河128米系杆拱方案专家评审意见：

1、完善周边环境信息和场地布置，补充管线、道路与桥梁的相对关系及施工安全保障措

施。

2、优化系梁基础、支架结构设置形式。

3、细化支架预压和监控内容。

4、完善拱肋腹板对拉杆计算内容，完善拱肋吊装工况的稳定检算，加强吊耳的整体设

计。

5、补充河道的水深、通航净空及浮吊的作业条件。

二、动车双线特大桥跨大沙路港系杆拱方案评审意见：

1、补充拱肋支架连接的细部详图及稳定措施。

2、补充系梁混凝土临时支架处局部承载力计算。

3、委托第三方检测单位进行拱肋线性控制。

4、优化吊机的选型，细化吊车站位及承载力验算。

三、悬灌连续梁方案专家评审意见

1、补充连续梁施工区域水文、地质情况；

2、细化连续梁施工期间场地规划布置情况；

3、完善挂篮走行安拆过程中的安全措施；

4、完善场地周边环境调查及总体布置；

5、复核钢管支架承载力验算。

6、加强挂篮进场验收。

7、细化体外固结钢管顶部砼浇筑方式，确保钢管垂直度。

8、细化跨越高速公路安全防护措施。

9、复核钢管支架承载力及沉降验算。

系杆拱桥施工过程吊杆索力分析

系杆拱桥是一种常见的桥梁结构，通过拱形桥墩和系杆连接桥梁上部

结构的施工方式，可以有效地分担桥梁荷载，并具有较好的抗震能力。在

系杆拱桥的施工过程中，吊杆是起到连结桥梁上部结构和拱形桥墩的作用，承受着施工期间的荷载。吊杆的索力分析是十分重要的一项工作，下面将

对系杆拱桥施工过程吊杆索力分析进行详细说明。

系杆拱桥的施工过程中，吊杆的索力分析主要包括弦杆的张拉过程和

系杆荷载的分析两个方面。首先，弦杆的张拉过程。在施工初期，吊杆需

要安装，这时需要对吊杆进行张拉，使其达到设计要求的索力。张拉过程中，需要考虑到吊杆的受力平衡问题，保证吊杆的合理工作状态。一般情

况下，吊杆的张拉力应该能够满足设计荷载要求，并确保吊杆产生的应力

不超过允许范围。可以通过施工中的张拉设备对吊杆进行张拉，并根据实

测数据进行调整，调节吊杆的张拉力，以达到设计要求。

其次，系杆荷载的分析。在施工过程中，桥梁上部结构和拱形桥墩承

受着施工荷载，这些荷载会通过系杆传递到吊杆上，对吊杆产生一定的作

用力。系杆荷载的分析主要包括水平荷载和竖向荷载两个方面。水平荷载

是由风荷载引起的，桥梁上部结构对风荷载有一定的抵抗能力，但仍然会

对吊杆造成一定的侧向作用力。竖向荷载是由桥梁自重和施工荷载引起的，这些荷载会通过拱形桥墩传递到系杆上。对于不同位置的吊杆，其受到的

竖向荷载大小和方向也有所不同。为了保证吊杆的安全性能，需要对吊杆

受到的竖向荷载进行分析，并进行合理的结构设计。

在进行吊杆索力分析时，还需要考虑到材料的强度、刚度和变形等因素。吊杆的索力分析一般通过计算方法进行，可以采用有限元分析或者结

刚性吊杆系杆拱吊杆更换的设计与计算

刚性吊杆系杆拱吊杆更换的设计与计算摘要

刚性吊杆系杆拱广泛建设于上世纪末期及本世纪初期，目前大多数均已达到

其吊杆使用寿命，更换吊杆在所难免。刚性吊杆系杆拱受力复杂，吊杆内力难以

直接监测，吊杆更换存在较大的不确定性，需要结合有限元模拟计算与现场监控，提高更换吊杆的安全性与成功率。

关键词

刚性吊杆系杆拱更换吊杆有限元模拟

引言

系杆拱具有无水平推力、承载截面高度低、造价相对低廉等优点，在航道桥、净空受限的跨线桥、铁路桥中运用广泛。吊杆是系杆拱传递荷载的重要构件，主

要分为刚性吊杆和柔性吊杆两类。刚性吊杆通过在拉索结构外套钢管，与拱肋、

系杆刚性连接，从而形成索体受拉、钢管受压的复杂受力结构，相比柔性吊杆其

刚度大、整体稳定性好，吊杆冗余度高。在系杆拱发展的早期阶段，市场上成品

拉索品种少、价格高、受力性能一般，因此大量的系杆拱选择了刚性吊杆，用预

应力钢绞线作为拉索，外套钢管。

由于系杆拱建设初期受到技术条件和建设经验的限制，刚性吊杆在防水、防腐、焊接质量、张拉工艺、锚固工艺等方面存在很多考虑不周或施工不到位的情况，导致很多这一时期的系杆拱存在钢管锈蚀、注浆不密、锚头锈蚀、钢绞线松

弛等威胁到结构安全的重大病害。为了保证桥梁的安全，需要及时更换吊杆，并

克服原有的弊病，延长桥梁寿命。本文就以江阴跨越张家港河的75m系杆拱桥新

北大桥为更换吊杆的工程实例，探讨了类似桥梁吊杆更换的方法。

受力体系及拉索材料的选择

吊杆更换存在两个选择：一是修旧如旧，仍然采用钢绞线拉索+钢管的刚性吊杆体系；二是以新易旧，采用目前成熟的成品索，如PESFD平行钢丝索、GJ钢绞线整束挤压式拉索等。

钢管混凝土系杆拱桥施工技术重点难点

钢管混凝土系杆拱桥施工技术

2.1.1功能

系杆拱桥支承系统宜选用WDJ齿碗扣型多功能支架，该系统具有支架竖向组合微调功能，主要以工具支架和特制微调座组成。

2.1.2地基处理

WDJ齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地基上，地基须高出原地面0.5~0.8m，做好防水，避免雨季浸泡。在立杆底部铺设垫层和安放底座，垫层可采用厚度≥20cm的混凝土或厚度≮10cm的钢筋混凝土或厚度≮5cm的木板。

2.1.3预压

支架使用前须全程预压，不能以一孔预压取得的经验数据推概全桥。静压5d(120h)以上及达到沉降稳定状态2d(48h)以上，沉降稳定标准：24h沉降不超过1mm。

2.2主拱肋拱轴线控制系统

2.2.1以激光照准和精密测标组成定位系统；监测项目为拱肋的线形变化、拱脚位移和拱脚沉降。

2.2.2建立测量控制网

在每节拱肋端头设置固定的测量控制点，控制点设在拱肋中线位置。施工放样及检查都采用全站仪进行，每架设一节段拱肋，对全部控制点都要进行观测。此外，对拱座的偏位进行观测。钢管拱对温度，特别是日照影响非常敏感。为了减少温度和日照对线形控制的影响，标高的测量包括合拢时间都安排在凌晨。

2.2.3施工控制

(1)在扣索塔架顶部设有扣、锚索调整装置千斤顶，通过改变扣索的张力，并采用在拱段之间的内法兰盘接头处抄垫钢板的方法，来实现拱段接头标高的调整(跨径较小的拱肋可利用WDJ支撑系统高度及其竖向微调功能实现)。

(2)设置临时横撑固定拱肋。每架设一节拱肋，就利用钢管拱的横

联钢管临时焊接固定上下游拱肋，特别是在合拢段基肋端一定要设置临时支撑。

对系杆拱桥刚性吊杆更换的思考

Science &Technology Vision 科技视界0前言

中下承式拱桥因此受力合理,桥面建筑高度低,外形美观,系杆拱还可以做成无推力拱,对基础适应性强,是我国广泛使用的一种桥型。但近些年来陆续出现一些拱桥因吊杆损坏导致桥面甚至全桥突然垮塌,在社会引起极大轰动。由于早期受技术条件的限制,吊杆在防水防腐设计、锚固工艺和施工方面考虑不周,施工较为粗糙,现场监管不严,造成吊杆短期内即锈蚀、钢丝束松弛等病害[1],严重危及到桥梁的运营安全。为保障桥梁安全,需要尽快进行吊杆更换[2]。本次通过对下承式混凝土系杆拱吊杆检查、分析和更换,给类似该类桥梁吊杆更换提供一些的经验和启发。

1桥梁概况

某桥建于1999年11月,主桥为56m 跨径的系杆拱,主桥桥梁全

宽为10.6m,桥面净宽7m,两侧各设1m 人行道。主桥采用刚性系杆刚性拱的下承式系杆拱结构,计算跨径为54.2m,矢高10.84m,矢跨比为1/5。拱肋采用高1m,宽0.8m 的工字形断面;系杆采用高1.4m,宽0.8m 工字形断面;吊杆采用Φ127×5mm 钢管,钢管内穿42Φ5mm 高强钢丝,钢丝与钢管间填充水泥砂浆,属刚性吊杆。吊杆间距5.42m,全桥共18根吊杆。主桥下部结构主墩采用矩形双柱式桥墩,钻孔灌注桩基础。桥梁技术标准如下:设计荷载:汽车-10级,履-50,人群荷载3.0kN/m 2。通航标准:Ⅲ级航道,通航净空50m×7m。桥面布置:1.0m 人行道+7m 行车道+1.0m 人行道。地震烈度:按基本烈度6度设防。

图1桥梁立面照