中下承式拱桥吊杆的更换与施工
拱桥吊杆的更换施工及维修加固
拱桥吊杆的更换施工及维修加固赖富才（广州市公路工程公司，广东广州510075）摘要：G105线从化段彩虹桥为主拱90m跨的中承式砼肋拱，根据检测的结果，对该桥吊杆进行更换，并对桥面进行重新铺装和横梁的维修加固，以提高桥梁整体承载力。
重点介绍快捷更换吊杆的成功经验和施工控制。
关键词：中承式砼拱桥；吊杆更换；施工控制Replacement of Hangers and the Rehabilitation of the Mid-supported Concrete Arch Slab BridgeLai Fu-cai Chen Wen-jun（Guangzhou Highway Engineering Company）Abstract: Caihong Bridge in Conghua segment of G105 line is a mid-supported concrete arch slab bridge which has a span of 90 m. According to the checking result, hangers are replaced, diaphragm are reinforced and cross beams are reinforced in order to improve the load-carrying capacity. The successful experiences and construction control methods in the replacement of hangers are introduced particularly.Key words: mid-supported concrete arch bridge, the replacement of hangers, construction control（见图2）；在凿开吊杆周边砼时还发现，穿吊杆的横梁端部预埋钢管原施工设计图纸为φ130mm，而实际的管径要小一点，最小的只有为φ123mm，而且管内已填满的水泥。
拱桥换吊杆施工方案
拱桥换吊杆施工方案1. 引言本文档旨在提供关于拱桥换吊杆施工方案的详细信息。
在施工的过程中，拱桥换吊杆是一项重要的任务，需要有系统的规划和准确的操作。
本方案将涵盖施工的目的、方法、时间计划、人员安排以及安全措施等内容。
2. 施工目的拱桥换吊杆施工的主要目的如下：•更换老化或损坏的吊杆，以保证拱桥的结构安全性；•提升拱桥的承载能力和抗震性能；•增加拱桥的使用寿命。
3. 施工方法3.1 准备工作在施工开始前，需要进行充分的准备工作。
具体步骤包括：1.确定施工范围和施工计划；2.调查拱桥结构，研究拱桥吊杆的安装方式和数量；3.检查需要更换的吊杆的老化程度和损坏情况；4.准备所需的工具和设备；5.确保施工人员具备必要的技能和经验。
3.2 施工步骤拱桥换吊杆的施工步骤如下：1.拆除旧吊杆：先将旧吊杆与拱桥的结构螺栓拆解，并使用合适的工具将其取下；2.安装新吊杆：根据设计要求，使用螺栓将新的吊杆固定到拱桥的结构上；3.检测吊杆安装质量：使用合适的检测工具和方法对新吊杆进行质量检测，确保其安装牢固；4.进行必要的调整和修正：如有需要，对吊杆进行调整和修正，以使其在设计要求范围内达到预期效果；5.进行必要的测试：进行吊杆安装后的荷载测试和振动测试，以确保吊杆满足设计要求。
4. 时间计划根据实际情况，拱桥换吊杆施工的时间计划如下：•准备工作：2天；•拆除旧吊杆：1天；•安装新吊杆：3天；•检测和调整：2天；•测试：1天。
总计需要约9天完成整个施工过程。
5. 人员安排为了保证施工的顺利进行，需要合理安排人员。
以下是施工所需的人员：•1名工程师：负责施工计划的制定、施工现场的管理、质量控制等；•3名技术工人：负责吊杆的拆除和安装等具体工作；•1名检测人员：负责吊杆安装质量的检测和测试。
6. 安全措施在拱桥换吊杆的施工过程中，安全是至关重要的。
以下是一些常见的安全措施：•提供必要的个人防护装备，如安全帽、防滑鞋、护目镜等；•保证施工人员具备必要的安全意识和操作技能；•在施工现场设置明显的警示标识，划定安全区域；•定期检查施工设备和工具的安全状态，及时修复或更换损坏的设备；•安排专人负责施工现场的安全监督。
拱桥吊杆更换施工技术(唐赐明)
拱桥吊杆更换施工技术唐赐明（重庆桥都桥梁技术有限公司）摘要：结合工程实例，利用精轧螺纹钢及工字钢作为临时吊杆系统，将原吊杆的力转换至临时吊杆系统，再转换至更换的新吊杆，完成中下承式拱桥吊杆更换。
关键词：拱桥；吊杆；更换；施工工艺前言自上世纪90年代开始，我国修建了大量中、下承式拱桥，该类桥梁主要是通过吊杆将桥面系的恒载及活载传递至拱肋，因此吊杆是关键的承重构件。
当时旧吊杆体系采用的基本上是平行钢丝+镦头锚的方式。
由于受当时技术水平、材料质量及施工质量等因素影响，桥梁竣工10多年后，吊杆便开始出现病害，随着时间的推移逐渐成为桥梁结构的安全隐患，甚至出现吊杆断裂致使桥梁垮塌的事件。
吊杆的使用寿命一般为20年，从上世纪90年代拱桥竣工至今，将有大量的吊杆达到其使用寿命，需要更换。
笔者结合四川省绵阳市安昌二桥拱桥吊杆更换施工实践，对吊杆的更换进行探讨。
1、工程概况四川省绵阳市永安北路安昌二桥位于永兴至安县县道上，跨越安昌河，是变截面悬链线钢筋混凝土箱型中承式双肋吊杆拱桥，于1995年建成通车。
桥梁上部结构主拱圈为变截面悬链线钢筋混凝土箱型双肋拱，肋间在桥面以下设有横撑与K型横撑；原桥吊杆采用热挤PE防护钢丝，每根吊杆共139根φ5高强平行钢丝，标准强度为1670Mpa，锚具为墩头锚；吊杆横联采用钢筋混凝土空心梁结构；拱及墩上立柱（横梁）采用钢筋混凝土框架结构。
2008年汶川“5•12”地震时，该桥损毁较严重。
为消除隐患，在处治完其他病害后，决定将其吊杆全部予以更换。
2、吊杆更换施工方法2．1施工措施2.1.1 施工支架及平台支架用钢管搭设，搭设前进行荷载验算，符合安全要求后才能施工。
在拱肋下搭设满堂支架，施工支架需作为吊杆换索的平台，故脚手架的刚度和整体稳定性也要控制；支架搭设好后在其上满铺竹跳板即可使用。
全桥采用扣件式钢管支架，钢管规格为φ48mm×3.5mm。
横梁处用钢管、扣件搭设吊架，拱肋处用钢丝绳固定，中间在泄水孔位置采用钢丝绳拉住纵向钢绳，以保证钢丝绳的受力稳定、安全。
中承式钢管混凝土拱桥吊杆临时兜吊法更换施工技术分析
更换性 ， 这就要求必须选用具备可更换 体 系一 旧吊杆 拆 除一 预 埋 管清 理 一 安装
该 桥最 大 的特 点 是结 构坚 固 。 桥面 以上 性 的吊杆 。 同时 ， 要 确保 更 换 吊杆 的工序 新吊杆并张拉一拆除兜吊体系一调整吊
由两根横 撑 相连 接 ， 全桥 共 有吊杆５ ８ 根， 横 梁 为无粘 结预 应 力混凝 土构件 。
构件 ， 通 过 吊杆 受拉 ， 桥面 的恒 定荷 载与
图１ ： 索体截面构造 图
① 在 对 吊杆 进 行 更 换 时 ， 必须 确 保 试 更换 ， 再全 面 更换 的方 法。 本 工程 中共
活荷 载 会 经 由吊杆 传 递 给 拱 肋 ， 从 而使 更换前后的结构受力状态不变 ， 同时还 有 ５ ８ 根 吊杆 （ ２ ９ 对） ， 先 对 中孔 的０ ＃ 吊杆
拱肋 发 生作用。
要 保证 结 构 的 承 载 力不 降 低 ， 最 重 要 的 进 行 试 更 换 ， 对 称更 换 上下 游侧 两拱 肋
是应当保持桥梁整体结构工作状态的连 的Ｏ ≠ ≠ 吊杆 ， 随 后从 两 端 最 短 的 吊杆 开 始
１ ． 工程概况
续性。 ② 更换 过程 中应 当确保 桥 梁 结 逐次同步对称进行更换 。 采用这种更换
绞线整 束挤压式可调可换 型吊杆， 该吊 提 高 施 工安 全 性 和 便 捷 性 ， 可 以采 用 先 以此 为依据 进行 订货 采购 。
８
年 ｂ Ｊ ｍ
时 间， 由于往 返 于 大 桥上 的 车 辆 超 载 现 环 境 和 植物 资源 ， 同时要 尽量 使 用 当地 仪器设 备试验标 定 ； 建 立导线 点 控制 网； 象非 常 严重 ， 加 之 混 凝 土 收 缩 徐变 等 原 的资源 ， 以达 到降 低 工程成 本 的 目的 。 ⑤ 对桥 面进行 清 理 ； 施工材 料 、 人 员及 设备 因 的影 响 ， 使 得 桥 梁 上 局 部 受 力构 件 出 应 当积 极 应 用各 种比 较 成 熟 的技术 和 工 进场 。 现 了 不 同程 度 的 裂 缝 。 根 据 有 关部 门 提 艺 ， 并 以确保 施工安 全和 质量 为前 提 。 供 的检 测 报 告显 示 ， 桥 梁 部分 吊杆 出现 ２ ． ２ 吊杆 更换 顺 序及 步骤 严 重 的局 部 锈 蚀 现 象 ， 为 了提 高桥 梁 结 （ ２ ） 确 定 新 吊杆 长 度 。 按 照 施 工现 场 实 际 测 量 的各 个 吊杆上下锚 垫板 之 间
吊杆拱桥更换吊杆施工方法综述
吊杆拱桥更换吊杆施工方法综述1.前言吊杆是吊杆拱桥的重要组成部分和传力构件，其安全性、耐久性和适应性关系到桥梁结构的安全与正常使用。
但是，早期建造的部分系杆拱桥由于计算理论、设计方法上的不足、对吊杆防护认识不足等;或者运营过程维护不当、车祸、人为事故和环境因素等，造成吊杆破损，有的已经到了很严重的程度而不得不更换，可见对于这类问题的研究十分迫切。
2.吊杆常见病害吊杆拱桥都是通过吊杆将桥面系的恒、活载传递给拱肋的,再由拱肋传递给拱座或下部结构。
桥梁建成投入使用后,会因吊杆或锚头锈蚀、松动或意外受损等原因,造成吊杆安全系数偏低,或者其正常使用安全存在严重隐患。
根据吊杆常见病害发生的不同位置,可以将其划分为以下三类:锚头部位病害、护套病害、吊杆索体病害。
2.1吊杆护套病害现今国内吊杆护套材料为PE护套和金属护套，PE护套的应用比较广泛，故出现病害也比较容易发现。
护套病害主要是护套的开裂问题，一旦护套开裂，会直接影响吊杆的防水能力。
对于金属护套，吊杆钢套筒普遍老化变形,并且钢套筒与拱肋结合处开裂情况普遍,由于套管顶部开裂,大部分管内有积水,致使钢筋锈蚀普遍较重。
对于PE 护套，由于PE保护层塑料原材料的质量问题而导致吊杆的PE保护层出现不同程度的开裂和环状断裂。
2.2锚头锈蚀与变形吊杆上部为锚固端,锚具埋入钢管拱内,有盖板盖住，一旦吊杆锚端的防水装置被破坏,就会发生渗水现象。
锚头变形主要发生在吊杆出厂前的超张拉检验过程中，锚箱积水造成锚头部位锈蚀,这也是吊杆的常见病害之一。
2.3索体腐蚀锈蚀是导致吊杆承载能力和使用寿命降低的直接原因，高强钢丝在腐蚀性介质中可能出现四种锈蚀:均匀锈蚀、孔蚀、应力腐蚀开裂以及疲劳腐蚀。
吊杆不仅承受桥面传来的车辆反复冲击荷载,还承受风荷载和温度变化的作用,在疲劳受力状态下吊杆发生的腐蚀属于应力腐蚀。
吊杆与防护钢管内的水泥砂浆不密实导致吊杆内存在强碱性的积水，钢丝腐蚀严重；吊杆外层钢丝明显松弛；钢丝的有效受力面积已有很大削弱，重影响到桥梁的运营安全。
钢管混凝土拱桥吊杆更换施工技术研究
钢管混凝土拱桥吊杆更换施工技术研究摘要：成都青龙场立交桥主桥为132米下承式钢管混凝土系杆拱桥，为确保大桥的正常运营，对大桥进行维修加固，并对该桥吊杆进行更换，以提高大桥整体承载力。
关键词：拱桥吊杆更换施工1 项目简介成都青龙场立交桥位于成都市区北面，主桥为132米下承式钢管混凝土系杆拱桥，主拱由一片中拱和两片边拱组成，截面形式均为等截面哑铃型，内填C50微膨胀混凝土，拱圈计算跨度132m，矢高26.4m，矢跨比1/5。
拱轴线采用悬链线，拱轴系数m=1.347。
原设计系杆为64束9-7Φ5无粘接预应力钢绞线，中吊杆2×19-7Φ5无粘结预应力钢绞线。
主桥的系杆预应力钢束中段埋设于实心纵梁中，端头埋设于实心端横梁中，吊杆上端封闭于钢管混凝土中，下端封闭于横梁中。
由于结构的特殊构造，无法对系杆及吊杆等重要部位进行检测，因此无法准确了解运营近十年后该桥在大量超速、超载车辆通过的情况下的安全性。
同时由于该桥跨越成渝、成昆、达成等铁路，交通运输异常繁忙，一旦出现安全隐患，将危及公路、铁路的运营安全并可能导致区域交通瘫痪。
该桥于1997年建成通车，经过近十年的繁重交通运行，该桥已表现出不同程度的病害，为了保证该桥的正常运营，成都市城市道路桥梁管理处决定对该桥进行维修加固，补强系杆18束，更换吊杆63对、126根。
2 吊杆更换施工工艺吊杆更换为大桥维修加固工程的核心任务，既属重点又属难点。
2.1 吊杆更换施工操作平台吊杆更换施工操作平台包括两部分，一个是主拱肋上的，操作平台可以用架管搭设，采用在吊杆旁桥面上搭设临时支架的方法，主要是正式吊杆的张拉用，该支架操作平台也可以作为新吊杆安装用。
二是吊杆下端的操作平台，可以利用原桥上的检修桁架车作为操作平台，但必须在下面安装防护网，供人员安装下锚梁、张拉设备及张拉用。
行走滑车安装原则：保证滑车支架有足够的强度、刚度和稳定性。
支架搭设：支架选用架管，斜撑，剪力撑必须在相应位置布设，支架与主桥连接，以保证支架的稳定性。
下承式系杆拱桥吊索更换设计和施工关键技术
２０１８年 第２期（总第２８８期）黑龙江交通科技ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＫＥＪＩＮｏ．２，２０１８（ＳｕｍＮｏ．２８８）下承式系杆拱桥吊索更换设计和施工关键技术唐建荣，周云岗，窦勇芝，吴勇翔（柳州欧维姆机械股份有限公司，广西柳州 ５４５００５）摘 要：为了安全可靠地对既有下承式系杆拱桥进行吊杆更换，减少对原结构受力扰动影响，提出了采用临时吊杆法进行吊杆更换，通过有限元软件建模模拟吊杆更换过程，验算索力转换过程的控制指标、分级步骤，理论验证方法的可行性，并为吊杆更换施工过程提供理论依据；同时，临时兜吊装置需根据拱上结构尺寸、桥面结构尺寸、梁下结构尺寸及相互空间关系，进行详细设计以满足吊杆更换过程中结构安全要求；最后提炼出吊杆更换的设计和施工要点。
施工实践表明：临时吊杆法是一种安全、高效和经济的吊杆更换方法，可为类似拱桥吊杆更换工程设计和施工提供借鉴。
关键词：系杆拱桥；吊杆；更换；施工中图分类号：Ｕ４４８．２２５ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８－３３８３（２０１８）０２－００８０－０２收稿日期：２０１７－１２－２７作者简介：唐建荣（１９７６－），男，工程师。
１ 工程简介世纪大桥位于宜兴市团碄湖上连接环科园与碄滨大道，主桥为三跨连续系杆拱，全长３４４ｍ。
桥跨组合为：４×２０ｍ＋（４２．２５ｍ＋６３．０ｍ＋４２．２５ｍ）＋５×２０ｍ。
主桥桥面横断面组合为：１．６（人行道）＋１．６（拱肋）＋０．３（护栏）＋１４．０（行车道）＋０．３（护栏）＋１．６（拱肋）＋１．６（人行道）＝２１．０ｍ。
主桥采用三跨无风撑钢筋混凝土预应力系杆拱，主桥跨径组合为４２．２５ｍ＋６３．０ｍ＋４２．２５ｍ，主拱肋矢跨比１／５，主拱采用钢筋混凝土箱形断面，截面高１．２ｍ；系梁采用预应力钢筋混凝土箱形截面，截面高１．５ｍ；吊索采用高强平行钢丝束外包ＰＥ制成，吊索间距４．５ｍ；中横梁由预制后通过现浇湿接头与系梁相连，端横梁整体现浇，横梁采用预应力混凝土结构；边拱与主拱体系相同，拱肋采用钢筋混凝土箱形断面，在吊杆处截面为实心段，截面高１．０ｍ，吊索间距４．４ｍ。
拱桥吊杆更换工法
拱桥吊杆更换工法
拱桥吊杆的更换工法通常分为以下几个步骤：
1. 确定拱桥的结构和材料：在进行吊杆更换之前，需要先了解拱桥的结构和材料，例如拱桥的形状、材质（如钢结构、混凝土等）、吊杆的位置、数量和尺寸等。
2. 选择合适的吊杆：根据拱桥的结构和要求，选择适合的吊杆材料，如钢材、铸铁、碳纤维等。
同时，考虑吊杆的强度、耐腐蚀性能、重量等因素。
3. 维护桥面和支座：在更换吊杆之前，需要先对拱桥的桥面和支座进行维护和修复，确保其稳定和安全。
4. 拆卸旧吊杆：使用适当的工具和设备，将旧的吊杆逐个拆卸下来。
在拆卸吊杆时，需要注意安全，避免对桥体造成损坏。
5. 安装新吊杆：将新的吊杆逐个安装到拱桥上。
根据设计要求，使用适当的连接件和固定方式，将吊杆牢固地连接到拱桥上。
在安装吊杆时，需要保证吊杆的位置准确，以确保拱桥的结构稳定和安全。
6. 进行质量检查和测试：完成吊杆的更换后，进行质量检查和测试，确保吊杆的安装质量和性能符合设计要求。
例如，进行吊杆的承载力测试、振动测试等。
7. 完善工程记录和文件：对吊杆更换工作进行详细的记录，包
括吊杆更换的日期、材料、施工人员、质量检查结果等。
同时，保存相关文件，作为后续维护和管理的参考。
需要注意的是，吊杆更换工作属于高空作业，施工人员需要具备相应的高空作业技能和安全意识，严格遵守安全操作规程，确保工程的顺利进行和施工人员的安全。
中下承式拱桥吊杆更换与施工
三、公路桥梁加固施工技术规范 系杆更换
8.4.1 系杆运输、安装过程中，应注意保护PE索套，如有意外损伤应及时修补。
8.4.2 对可更换系杆，拆除前应设置临时系杆，临时系杆应通过设计计算确定。 规 范 条 文
8.4.3 旧系杆拆除、临时系杆及新系杆张拉应交叉分级进行。
8.4.4 施工过程中，新旧系杆、临时系杆之间的荷载转换应平稳
四川攀枝花市倮果金沙江大桥建于1993年，其结构形式为160m中承式钢筋混凝土肋拱桥。 2003年曾对所有的吊杆全部更换过，2012年12月10下午6时15分，一根吊杆突然脱落， 横梁掉入江中，桥面有一处明显坍塌，宽度2米多，呈“V”字形。桥两边的金属护栏，也 随着桥面向下弯曲。
事 故 实 例
一、中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
3、桥面系多为纵向漂浮体系，在温度荷载、车辆制动力等作用下，桥面漂浮体系存在较大的水平 位移，造成各吊杆受力差异大，与跨中长吊杆相比，短吊杆刚性较大，固有频率较高，受到的剪 切变形较大，短吊杆的复杂受力使得其破坏的风险更大。
4、吊杆的下锚头作为桥面系与吊杆的连接点，不仅处于弯剪扭复合受力状态，且常为高应力，反 复荷载作用。
丝裂纹的开展便是高应力与腐蚀综合作用的结果，最终导致吊杆横断面减少发生脆性破坏而无任
何预先的征兆。
吊杆传力锚固系统失效，紧固螺母脱落造成吊杆与桥面系连接失效。
一、中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
吊杆破坏原因分析
1、预应力钢材对锈蚀极为敏感。 据国际预应力混凝土协会（FIP）统计，预应力钢材破坏中腐蚀疲劳约占10％，应力腐蚀占
较好
钢管拱肋防护
先进性，国内施
工经验也较成熟
经综合比较采用第二方案作为推荐设计方案，并通过专家论证。
中承式及下承式拱桥吊杆更换工法
中承式及下承式拱桥吊杆更换工法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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中承式钢管拱桥吊杆更换施工技术
125
125/4
三、加固总则和方案设计
通过桥道系改造后，桥梁整体
性应增强，其竖向和横向刚度有一
1、 定的提高，从而减小车辆通过时桥
本 桥
梁的动力响应。加固后若某根吊杆
加
断裂后，由前后吊杆和后加纵梁可
固
以承担自重和车辆荷载的临时作用，
总 则
保证不发生落梁事故。
中铁大桥局股份有限公司
CHINA ZHONGTIE MAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.,LTD，
四、施工步骤
钢锲块安装 -20摄氏度条件下钢锲块定位焊接，采取相应低温焊接措施。
5、 临 时 吊 杆 体 系 安 装
中铁大桥局股份有限公司
CHINA ZHONGTIE MAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.,LTD，
四、施工步骤
上分配梁安装
水平、紧固、限位、对中
检
测
结 果 评
弊端 参数较多，短吊杆的部分参数难以界定（频率、振幅、
定 吊杆横向刚度、长细比、约束形式等）。
中铁大桥局股份有限公司
CHINA ZHONGTIE MAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.,LTD，
二、工程概况
中跨吊杆索力对比 短吊杆索力未测，长吊杆索力在后期更换过程中供辅助参考。
二、工程概况
索力偏差可能机理分析
施工偏差
2、 施工线形较设计线形偏差较大。 桥 运营 梁 长青桥已运营15年，桥面线形较初始状态出现较大变化。
病 吊杆间距
害 部分同断面上吊杆间距偏差较大，吊杆不铅垂。
检 测
吊杆长度
和 上下游吊杆长度不一致,吊杆钢丝可能出现锈蚀或断丝。
中承式钢管混凝土拱桥吊杆更换临时兜吊系统的设计和施工
可操作空间的考虑 ，吊杆更换采用临时兜吊体系 施工，临时兜 吊体系分为短 吊杆兜 吊体系和长吊 杆兜吊体系。
囝
施工技术
ｌ
Ｌ ＯＧＹ ￣Ｐ Ｒ Ｅ Ｓ Ｔ Ｒ Ｅ Ｓ Ｓ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ
《 预左 放 末》 ２ ｏ １ ３ 年第５ 期总 第１ ０ ０ 期
ｈ ｅ ０ ． ７×２ ０ １ ４ ｍ ｍ
Ｚ ｗ＝ ｒ １ ３ ９ － ２ Ｘ２ ０） ×４ ＝３ ９ ６ ｍｍ
Ｎ ／ （ ｈ 。 Ｚ ｗ ） ＝３ ８ ７ ． ２ １ ５ ×ｌ ０ ｏ ｏ ｆ （ １ ４ Ｘ ３ ９ ６）
＝
６ ９ ． ８ ４ ＭＰ ａ＜ ＝１ ６
满足 要求 。
摘
广西柳州
要： 本文结合 旧桥维修工程实例 ，介绍 了中承式钢管混凝土拱桥 吊杆更换 中柔性临时兜 吊系统的选 型 、
体系组成及各构 件设 计要点 ，并通过 有限元程序进行计算验证 。另外 ，重点介绍 了临时兜 吊系统相关安装
及施工工艺 ，经工程实践证 明该柔性 临时兜 吊系统安全有效地实 现了 吊杆更换 。同时该实践可为 同类桥 型
３ ： ｆ Ｌ ，中孔净跨６ ４ ｍ，两边孔净跨５ ４ ｍ，均为中承 式钢管混凝土拱结构。中孔钢管混凝土肋拱矢跨
ｔ ￣ ｌ ／ ３ ． ２ ，拱轴 为二 抛 物线 ，按无 铰 拱设计 ，拱
力 状态 ，并保证 有相 当的强度 、刚度 和稳定 性安
全 储备 。
（ ２）与 原 吊杆 进行 力 系转 换 过程 中 ，能够 分 级卸载 或加 载定量 控制 ，保持 原结构 受力 状态 不 变 和工作 状态 的连 续性 。 （ ３）临 时兜 吊体 系在 安装 和 施工 使用 过 程 中 ，不会 对原结 构构 件造成 损伤 ，并避 免构 件局 部 应力集 中情况 。
下承式钢管混凝土拱桥吊杆更换技术
下承式钢管混凝土拱桥吊杆更换技术发布时间：2022-07-16T03:43:55.185Z 来源：《城镇建设》2022年5期（上）作者：冯波[导读] 介绍了栖霞大桥吊杆更换工程的吊杆更换方案，针对拱桥吊杆索导管直径偏小、冯波南京市城建市政工程管理有限公司江苏南京 210000摘要：介绍了栖霞大桥吊杆更换工程的吊杆更换方案，针对拱桥吊杆索导管直径偏小、交通组织困难的特点，选用了符合本桥特点的钢绞线整束挤压吊杆体系，提出了增设中横梁的临时吊杆体系的方案，同时对吊杆更换的张拉、卸载合理分级进行了研究，可为同类型拱桥更换提供参考。
关键词：吊杆更换索导管中横梁合理分级拱桥由于造型优美、跨越能力强等特点，在我国公路和城市桥梁中应用广泛[1],吊杆是系杆拱桥的重要传力构件，对系杆拱桥的运营安全至关重要。
早期建设的部分系杆拱桥在运营多年后，由于桥梁养护不及时、灾害、超载、吊杆或锚具锈蚀等系列原因，造成吊杆安全性能降低，甚至出现桥梁垮塌等安全事故，因此吊杆是否受力安全对整个桥梁的安全起着非常重要的作用[2]，以栖霞大桥为例，介绍了下承式钢管混凝土拱桥吊杆更换方案为同类桥梁吊杆更换提供参考。
1.工程概况栖霞大桥位于南京市栖霞区，建成于1998年。
桥面全宽34m，双向六车道。
大桥上部结构为三跨下承式钢管混凝土系杆拱桥，跨径组合为（78.70+90.90+78.70）m，大桥总体布置如1-1所示。
桥面板为厚度20cm 的预制40号混凝土实心板，通过现浇湿接头与横梁连接。
上部结构为刚性拱刚性梁，桥面铺装整体化现浇。
吊杆共56对（三跨），中跨20对，间距4.1m，边跨18对，间距4m。
每根吊杆由187根?5高强钢丝外包PE套组成。
吊杆为工厂生产，现场安装，采用镦头锚，单端张拉。
当拱肋混凝土、中横梁混凝土达到设计强度后安装吊杆。
吊杆对称安装，分两次张拉，张拉完毕后压浆封锚。
根据历年检测结果，当前吊杆主要存在以下病害：（1）部分吊杆下锚头存在渗水、锈蚀情况，下锚头以及钢丝墩头锈蚀，部分较严重。
拱桥更换吊杆施工方案模板
拱桥更换吊杆施工方案模板1. 引言本文档旨在提供拱桥更换吊杆的施工方案模板，以便工程师和施工人员能够按照统一标准进行施工工作。
拱桥更换吊杆涉及到复杂的工程过程和安全风险，因此需要制定详细的施工方案，以确保施工的安全和有效性。
2. 施工目标本次拱桥更换吊杆的施工的目标如下：- 将原有的老化、损坏的吊杆进行更换，确保桥梁的牢固性和安全性。
- 保证施工过程中的安全，防止意外事故的发生。
-提高施工效率，尽快完成吊杆更换工作。
3. 施工前准备3.1 工具和材料准备在施工前，需要准备以下工具和材料： - 吊车：用于将旧吊杆拆除和安装新吊杆。
- 剪切机、电钻和手动工具：用于拆卸旧吊杆和安装新吊杆。
- 新吊杆：根据实际桥梁结构需求，准备好合适规格的吊杆。
- 安全设备：如安全帽、手套、防护眼镜等。
3.2 环境准备在施工前，需要做好以下环境准备： - 清理施工区域：将施工区域内的杂物和障碍物清理干净，确保施工工作的畅通。
- 设立安全警示标志：在施工区域周围设置明显的安全警示标志，以提醒周围人员注意施工作业。
4. 施工步骤4.1 拆除旧吊杆1.根据施工计划，确定拆除吊杆的先后顺序。
2.在吊杆连接处使用合适的工具进行拆卸，注意安全操作，防止吊杆突然脱落。
3.将拆卸下来的旧吊杆送入指定的地点进行处理和清理。
4.2 安装新吊杆1.使用吊车将新吊杆吊装到指定位置。
2.使用剪切机、电钻等工具进行新吊杆的固定和安装，确保吊杆与桥梁结构紧密连接，不出现松动或晃动的情况。
3.检查吊杆的安装质量，确保吊杆符合设计要求，并满足相关安全标准。
4.3 完善施工记录1.在施工过程中，记录重要的施工细节，如吊杆更换的日期、吊杆型号、拆除过程中的关键点等。
2.做好施工记录，包括文字和图片，为以后的维护保养提供参考。
5. 施工安全措施施工过程中，为了确保施工人员的安全，需要采取以下安全措施： - 提供合适的安全装备：施工人员必须佩戴安全帽、手套、防护眼镜等个人防护装备。
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吊杆及横梁脱落
事 故 实 例
一、中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
福建武夷山公馆大桥建于1999年，其结构形式为（80+100+80） m中承式钢筋混凝土肋拱桥。2011年7月14日早上8时50分许， 福建武夷山公馆大桥北端边跨整体轰然垮塌，一辆正在桥上行 驶的旅游大巴车坠入桥下，造成1名驾驶员当场死亡，其余22 人受伤。
一、中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
吊杆破坏原因分析
1、预应力钢材对锈蚀极为敏感。 据国际预应力混凝土协会（FIP）统计，预应力钢材破坏中腐蚀疲劳 约占10％，应力腐蚀占到75％，而其中超过5年的仅占50％。
原 因 分 析
2、恶劣的腐蚀环境。 钢绞线或钢丝长期处于酸性腐蚀环境中工作，特别是处于酸雨及酸性 大气环境的桥梁，加速了钢绞线或钢丝的腐蚀速度。 3、无防腐涂层的钢绞线或钢丝。 设计时吊杆钢丝或钢绞线未采用镀锌等防腐技术，在一定程度上加剧 了钢丝或钢绞线的腐蚀速度。 4、吊杆防腐构造细节处理不当。 部分钢管护套内采用注入水泥浆的防腐方案，从整体上来说是可行的， 但关键部位的防腐构造并不能有效阻断水与大气对钢丝的作用，导致整个 吊杆的防腐失效。
受 力 特 点
3、桥面系多为纵向漂浮体系，在温度荷载、车辆制动力等作用下， 桥面漂浮体系存在较大的水平位移，造成各吊杆受力差异大，与跨 中长吊杆相比，短吊杆刚性较大，固有频率较高，受到的剪切变形 较大，短吊杆的复杂受力使得其破坏的风险更大。
4、吊杆的下锚头作为桥面系与吊杆的连接点，不仅处于弯剪扭复合 受力状态，且常为高应力，反复荷载作用。 5、中下承式拱桥的吊杆设计多为柔性吊杆，桥面系与主拱的连接较 弱，结构的整体稳定性差。
结构稳定性分析
四、吊杆更换设计实例
1、吊杆计算索力较实测值小。
2、吊杆的安全系数为3.01，满足设计规范2.5的容许值。
结 构 分 析 结 论
3、整个拱肋的横向刚度偏低，在低频载荷干扰下极易产生横向 振动和失稳。
4、在恒、活载作用下结构的第一类稳定安全系数仅为3.208，低 于设计要求的拱侧倾一类弹性稳定系数4～6的要求。
事 故 实 例
一、中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
吊杆锈蚀的锚头及钢绞线
事 故 实 例
一、中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
中下承式拱桥受力特点分析
1、结构整体性较差，结构各部相对独立，荷载通过桥面系、吊杆横 梁、吊杆、拱肋受力，传力环节多，结构的安全性不容易保证。 2、中承式拱桥的桥面系在主跨内多为弹性支承的简支结构体系，缺 乏足够的纵向联系，只要有某一吊杆断裂就会引起部分桥面系塌落。
一、中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
吊杆破坏特点分析
断口附近的钢绞线或钢丝严重锈蚀，有严重锈坑，多为陈旧性断裂。
破 坏 形 态
断口基本表现为脆性断裂，锈蚀严重的钢丝无明显塑性变形。 属于应力腐蚀断裂，是腐蚀和拉应力共同作用的结果。应力加剧了 腐蚀，腐蚀又恶化了应力，钢丝裂纹的开展便是高应力与腐蚀综合 作用的结果，最终导致吊杆横断面减少发生脆性破坏而无任何预先 的征兆。 吊杆传力锚固系统失效，紧固螺母脱落造成吊杆与桥面系连接失效。
规 范 条 文
1 2
3 外观鉴定 1）吊杆、系杆顺直，无扭转现象。 2）防护层完好，无破损、污物。 或参见《公路桥梁加固工程质量检验评定标准》（送审稿） 15.3.2和15.3.3条。
中下承式拱桥吊杆的更换设计与施工
四、
吊杆更换设计实例
四、吊杆更换设计实例
蜀河汉江大桥主 桥为2×120m中承式 钢管混凝土拱桥，钢 管拱肋为哑铃型截面， 桥面系为简支纵横梁 体系，吊杆为高强钢 丝。该桥于1999年建 成通车。 桥梁宽度：净9米 +2×2.06米（人行 道）。 设计荷载：汽车-20 级，挂车-100。
事 故 实 例
一、中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
吊杆钢丝断面及断口形态
事 故 实 例
一、中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
宜宾小南门金沙江大桥建于1990年，其结构形式为240m中承 式混凝土双肋拱桥。2001年11月7日晨4时30分有4对8根吊杆 突然发生断裂，4片横梁及相连桥面板、人行道坠入江中，造 成车辆坠落与人员伤亡。
规 范 条 文
项 次 1 2 3
检查项目 吊杆长度（mm） 吊杆拉力（kN） 吊点位置（mm）
注：本表中L为吊杆长度。
三、公路桥梁加固施工技术规范
8.7.3 吊杆、系杆更换质量检验与验收
2 柔性系杆更换质量检验实测项目应符合表8.7.3-2的要求。 表8.7.3-2 柔性系杆质量检验实测项目
项 次 检查项目 张拉应力 （MPa） 张拉伸长 率（%） 规定值或允许偏差 符合设计要求 符合设计规定 检查方法和频率 查油压表读数,每根检查 尺量,每根检查
规 范 条 文
三、公路桥梁加固施工技术规范
8.7.3 吊杆、系杆更换质量检验与验收
1 吊杆更换质量检验实测项目应符合表8.7.3-1的要求。 表8.7.3-1 吊杆更换质量检验实测项目
规定值和允许偏差 ±0.001L及±10 符合设计要求 10 高程 4 吊点高程（mm） 两侧高差 ±10 20 水准仪：每吊点检查 检查方法和频率 用钢尺量 测力仪：每吊杆检查 全站仪:每吊点检查
结 构 分 析
结构分析整体模型
四、吊杆更换设计实例
吊杆索力计算与实测值
吊杆 编号 1 恒载 （KN） 474.6 486.3 484.6 481.4 484.2 489.7 活载 （KN） ／ ／ ／ ／ 319.2 323.8
实测恒载 （KN） 实测活载 （KN） 备注
／ ／ 855.6 722.1 668.0 685.0
一、中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
吊杆断裂原因分析
5、短吊杆受力状况复杂。 在随时间变化荷载（如温度荷载）作用下，桥面漂浮体系存在较大的 水平位移，与跨中长吊杆相比，短吊杆刚性较大，固有频率较高，受到的 剪切变形较大。在车辆特别是超重车辆冲击荷载作用下，吊杆下端处于反 复弯剪状态，导致钢管护筒内砂浆断裂，使钢丝受到大气和雨、雪水的直 接侵蚀，发生严重腐蚀。 6、吊杆及桥面系构造存在缺陷。 部分吊杆的下端腐蚀部位无法通过常规检查方式检查其腐蚀情况，实 际上吊杆处于不可知状态。而且桥面在主跨内为多点弹性支承的多孔简支 结构体系，缺乏足够的纵向联系，只要有某一吊杆断裂就会引起部分桥面 系塌落。 7、缺乏针对性的管养措施。 养护部门仅对大桥进行了常规的观察与养护，对关键部位的防腐认识 不足，桥梁构造中未提供方便检查的通道或装置，使得检查人员难以对吊 杆的关键部位进行有针对性的检查。
规 范 条 文
11.3.9 „钢管混凝土拱加固验算项目包括主拱截面强度、刚度、 稳定性，中、下承式拱桥吊杆、系杆强度等。„更换后吊杆的抗 拉安全系数不应小于2.5。 „中下承式拱桥考虑吊杆变形后桥道 系的最大竖向挠度不应大于L/500，其中，L为主拱计算跨径。
11.4.4 „更换后的短吊杆上、下端宜采用铰接。更换后的吊杆、 系杆及其锚固构造应具有可靠的防、排水措施。
四、吊杆更换设计实例
项目 加固项目
使用 年限
工程 造价
加固维 修难点
吊杆与桥面及 拱肋连接处的 维修防护困难， 钢丝除锈容易 引起断丝 能彻底解决吊 杆的防腐、除 湿问题，具有 一定的先进性， 国内施工经验 也较成熟
经济及 社会效 益
方案一
中下承式拱桥吊杆的更换设计与施工
三、
公路桥梁加固施工技术 规范－吊杆更换
三、公路桥梁加固施工技术规范
吊杆更换
8.3.1 吊杆运输、安装过程中，应有可靠的保护措施，防止碰伤 锚具及PE索套，如有意外损伤应及时修补，并作好记录。 8.3.2 更换吊杆前应根据构造形式、施工设备等实际情况，设置 工具吊杆，工具吊杆应进行设计计算，对工具吊杆施力时，应保 证同步张拉，使吊杆受力平衡。 8.3.3 更换吊杆过程中，应连续监测桥面高程、吊杆内力及混凝 土应力变化，新吊杆张拉应实行双控，以桥面高程控制为主，吊 杆内力控制为辅。
规 范 条 文
8.3.4 应对柔性牵引索及刚性连接杆的长度、尺寸、连接方式与 构造进行专门设计。当采用刚性连接杆时，应考虑吊杆长度、重 量、索管长度的差别。
8.3.5 施工过程中新旧吊杆、工具吊杆之间的荷载转换应平稳。
三、公路桥梁加固施工技术规范
系杆更换
8.4.1 系杆运输、安装过程中，应注意保护PE索套，如有意外损 伤应及时修补。 8.4.2 对可更换系杆，拆除前应设置临时系杆，临时系杆应通过 设计计算确定。 8.4.3 旧系杆拆除、临时系杆及新系杆张拉应交叉分级进行。 8.4.4 施工过程中，新旧系杆、临时系杆之间的荷载转换应平稳 8.4.5 系杆张拉应在夜间气温稳定时段进行，并应临时中断交通。 8.4.6 施工过程中，应对拱圈应力、变形以及拱座变位进行监控。
事 故 实 例
一、中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
新疆库尔勒孔雀河大桥建于1998年，其结构形式为150m中承 式钢管混凝土拱桥。2011年4月12日5时30分孔雀河大桥由于 主跨第二根吊杆断裂，造成主跨第三、四、五道矮Ｔ梁掉入 河中，致使大桥长约10米、宽约12米的路面发生垮塌，确认 未造成车辆坠河和人员伤亡。
二、公路桥梁加固设计规范
吊杆更换规定
12.1.1 „吊索（杆）以及斜拉桥斜拉索损伤或承载力不足时应进 行更换。
规 范 条 文
12.1.3 „钢构件应按照腐蚀环境、构件工作条件、维护条件等进 行涂装防腐设计。 12.3.2 „吊索（杆）抗拉安全系数应符合下列规定： 高强钢丝吊索：不小于2.0； 钢丝绳吊索：不小于3.0； 刚性吊杆：不小于3.0。 12.4.3 „吊索（杆）及上下锚头以及斜拉桥斜拉索及上下锚头应 采取可靠的防、排水措施。