钢管混凝土拱桥吊杆更换施工
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。
中下承式拱桥吊杆的更换与施工讲义
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
中下承式拱桥吊杆的更换 设计与施工
中下承式拱桥吊杆的更换设计与施工
1 中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
2 公路桥梁加固设计规范-吊杆更换
内
容
3 公路桥梁加固施工技术规范-吊杆更换
提
要
4 吊杆更换设计实例
5 吊杆更换施工实例
中下承式拱桥吊杆的更换设计与施工
一、 中下承式拱桥旧吊杆更换
的必要性
一、中下承式拱桥旧吊杆更换的必要性
中下承式拱桥吊杆的更换设计与施工
二、 公路桥梁加固设计规范-
吊杆更换
二、公路桥梁加固设计规范
吊杆更换规定
11.3.8 …中下承式钢筋混凝土箱肋拱吊杆更换后的抗拉安全系数 不应小于2.5。
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%,应力腐蚀占到75%,而其中超过5年的仅占50%。
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
原接侵蚀,发生ຫໍສະໝຸດ 重腐蚀。因分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
吊杆更换及系杆维护施工技术(chts)
横桥向立面
千斤顶 下托梁
钢绞线
武 汉 二 航 路 桥 特 种 工 程 有 限 责 任 公 司
连接螺栓 加劲板
顶板下垫15 片100*10*1000
钢板带
拱圈
16高强螺栓, 浇筑砼 索夹
索夹
连接螺栓
倒角处 垫100*10*400钢板
4
连接套筒6 吊杆7
桥面板
环氧砼找平 原横梁
下托梁 8
下端螺母 5
发生改 钻孔);C、施 受力发 B、桥 丝绳安 变原受 丝绳安
变;B、 B、高 工安全 生改变; 面线形 装慢、 力体系 装慢、
桥面线 空作业,性高; B、桥 容易控 施工慢;
施工慢;
形易控 安全要 D、结 面线形 制;D、 C、安
C、安
制;c、、 求高; 构可靠 不易控 桥面标 装时间
装时间
重量轻、
04 四川某桥吊杆更换 单击添加文本具体内容
06 结束语 单击添加文本具体内容
PART-01
一、总体概况
1、概述
据不完全统计,截止2007年底,我国在建和
已建的钢管混凝土拱桥达200余座,其中 200m跨径以上的已超过30座。在桥梁中吊杆 起到上连钢管拱肋、下连横梁,传递主跨内桥
一、总体概 况
面系的荷载(含恒载和活载)到主拱圈;而系
三、广东某 拱桥吊杆更 换
、体系转换前准备
扁担梁的制作
在更换吊点下横梁附近需要安装扁担梁。 扁担梁是更换吊杆过程中的主要受力构件, 是将原桥横梁托起,不使横梁和桥面下落 的主要构件。所以扁担梁的设计、加工制 作极为重要。加工完成后,项目部对扁担 梁做了荷载试验。满足3倍安全系数。
三、广东某 拱桥吊杆更 换
拱桥更换吊杆施工方案
拱桥更换吊杆施工方案一、介绍拱桥是一种传统的建筑形式,其优美的外观和独特的结构使其成为许多城市的地标。
然而,随着时间的推移,拱桥的吊杆可能会出现老化或损坏的情况,需要进行更换。
本文将介绍拱桥更换吊杆的施工方案,包括步骤、材料和注意事项。
二、施工步骤1. 准备工作在进行拱桥吊杆更换之前,必须进行准备工作。
首先,需要对拱桥进行全面的检查,确定哪些吊杆需要更换。
其次,需要制定详细的施工计划,包括工期、人员和材料。
2. 拆除旧吊杆拆除旧吊杆是拱桥更换吊杆的第一步。
在拆除旧吊杆之前,需要严格遵循安全规范,并确保施工人员具备相关技能和经验。
拆除旧吊杆时,需要使用适当的工具和设备,保证施工顺利进行。
3. 安装新吊杆在拆除旧吊杆后,需要安装新的吊杆。
选择合适的吊杆材料,如钢材或混凝土梁,并根据拱桥的具体情况进行设计。
安装新吊杆时,需要保证吊杆与拱桥其他部分的连接牢固可靠。
4. 检查与测试安装新吊杆后,需要进行全面的检查和测试,确保其质量和安全性。
检查吊杆的连接是否牢固,是否满足设计要求。
测试吊杆在荷载作用下的承载能力,确保拱桥能够满足使用要求。
5. 完工与清理当拱桥更换吊杆的施工完成后,需要对施工现场进行清理,保持环境整洁。
检查施工过程中是否有遗留物,清除施工垃圾,确保安全无事故。
三、施工材料进行拱桥更换吊杆的施工需要使用一些特定的材料,包括:•吊杆材料:根据拱桥的具体情况选择合适的材料,如钢材或混凝土梁。
•手工工具:如锤子、扳手等,用于拆除旧吊杆和安装新吊杆。
•机动工具:如起重机、吊车等,用于安装和调整吊杆位置。
•安全设备:如安全帽、安全绳等,保证施工人员的安全。
四、注意事项在进行拱桥更换吊杆的施工过程中,需要注意以下事项:1.安全第一:确保施工人员遵循安全规范,戴好安全帽,使用安全设备,避免发生意外事故。
2.施工计划:制定详细的施工计划,包括工期、人员和材料,确保施工按时完成。
3.施工技术:施工人员需要具备相关技术和经验,熟悉拱桥的结构和施工要求。
钢管混凝土拱桥吊杆更换施工技术研究
平 台上进行 , 下端 的螺母在行走滑车 的操作支架上进行。 23 吊杆 安装 、 . 张拉 施 工 工 艺 和 施 工 方 法 231 吊杆安 装过程 中综合 考虑的 因素 吊杆 安装过程 中综合 .. 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 考虑 以下 因素 :① 吊杆安装过程中基本保证施工区域内施工人员的 等截 面 哑铃 型 , 内填 c o微 膨 胀 混 凝 土 , 圈计 算 跨度 1 2 , 高 安全 , 5 拱 3m 矢 为此在施工区域需设可靠的安全设施 ; 吊杆安装过程、 序 ② 顺 2 .m, 64 矢跨 比 1 。 / 拱轴线采用悬链线 , 5 拱轴 系数 m= .4 。 13 7 原设计 需考虑结构 安全 、 施工方便 , 须考 虑足够 的安全应急措施和设备。③ 系杆 为 6 4束 9 7 5无粘接预应力钢绞 线, 吊杆 2X1 — 5无 操作顺序等严格按照设计图纸和规范 的要求进行 ,并按要求对 吊杆 — 中 9 7 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, 的索力、 主梁标高等进行严密观测。 , 发现异常情况及时处理。 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 232 更换 吊杆顺序 吊杆 的更换顺序为 : .. 考虑从桥跨两 侧向跨 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 中对 称 更换 。 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 233 更换 吊杆 施 工工 艺 本桥 更换 吊杆 共 1 6根 , 吊杆 及锚 具 .. 2 新 过 的情况下的安全性。 同时 由于该桥 跨越成渝 、 昆、 成 达成等铁路 , 交 由厂家 生产 , 厂 制作 , 由厂 家现场 安装 , 量 必须 满足 设计 要求 。 工 并 质 通 运 输 异 常 繁 忙 , 旦 出现 安 全 隐 患 , 危 及 公 路 、 路 的 运 营 安 全 一 将 铁 f 目吊杆拆除后 , 由于锚孔在原来施工时 已用混凝土堵塞 , 因此 必 并 可 能 导 致 区域 交 通瘫 痪 。 需 先将 孔 内清 理 干 净 , 保 新 吊杆 锚 头 能 够 穿 过 , 将 孔 内预 埋 钢 管 确 并 该桥于 1 9 9 7年建成通车, 经过近十年的繁重交通运行 , 该桥已表现 和 上 下锚 垫 板 除 锈 涮 漆 。 吊杆 的 安装 通 过 桥 面 上 的 Q 8汽车 起 重 新 Y 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 机配合 完成 : 吊绳从拱 圈上端锚 孔穿下 , 将 绑住新 吊杆 的~端 , 通过 处决定对该桥进行维修加固, 补强系杆 1 8束, 更换吊杆 6 对、2 根。 3 1 6 汽车卷 扬作业 , 将新 吊杆沿锚孔 由下往 上提升 , 垂直 吊起新 吊杆后 , 2 吊 杆更 换 施 工 工 艺 再 将 吊杆 的 下 锚 头 沿桥 面 锚 孔 往 下 穿 , 用 螺 母 固定 上 锚 头 , 扭 紧 先 再 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。 下锚头螺母。穿新吊杆 时应注意 以下几点 : 吊点绑扎牢固 , ① 防止脱 21 吊杆更换施工操作平 台 吊杆更换施 工操作平 台包括 两部 落 损伤 吊杆 或 轧 伤 人 。 穿 吊杆 时锚 孔 入 口用 麻 布 围垫 , . ② 防止 吊杆 进 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 入锚; B  ̄ 伤 P f 5 J E护套。③ 吊杆锚 头穿进锚孑 时一定 要垂直慢慢穿, L, L 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 防止锚头螺纹磨伤 。 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 234 新 吊杆的张拉 吊杆安装完成后 ,应对 吊杆进行张拉 , .。 使 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 其替换临时 吊杆承 载桥面重量 , 以便解除临时吊杆 系统。 新吊杆采用 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 6 0吨千斤顶配精 密油表在拱肋上端进行张拉 , 斤顶与 吊杆上锚头 千 有足够 的强度、 刚度和 稳定性。 通过张拉杆连接 , 在千斤顶提升张紧 吊杆 过程 中, 同步放松桥面横 梁 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 下 的千斤项 , 使临时吊杆 的承载力逐步转移到新 吊上 , 在这力的转移 架与主桥连接 , 以保证 支架 的稳定性。 过程中 , 由桥面标高来作 为控制依据 , 尽量保持桥面标高在最小范 围 22 主拱桥临时 吊杆 安装 、 _ 旧吊杆 的卸载及拆 除 为保证按 期完 内变 动 的情 况 下完 成 力 的传 递 。 吊杆 在 完成 全 桥 的 吊杆 更换 后 , 新 根 成任务 , 必须周密计划 , 精心组织。 因此必须加强管理力度 , 组建强有 据桥面标高情 况, 部分吊杆还需进行二次调 索张拉。 力的管理人员和专业的施工队伍 , 以工作质量保工程质量 。 24 吊杆 的防腐及维护 吊杆 所有张 拉工序完成后 , . 须进行 防腐 吊杆更换过程 中, 为了确保施工安全 , 保证桥面系不因横梁竖 向 及维护。 锚头罩 即主要是 吊杆两端钢丝头及锚具 的防护装置 , 在罩的 位移过大而破坏 , 施工过程 中设置“ 临时索 吊杆 ”该临时索 吊杆 的调 下部钻4 f , , CL顶部钻小孔 , 从下部小孔 以一定压 力压 入防腐油脂 , 直 协 方案 和 旧吊杆 拆 除 的 操作 顺 序 等 严 格 按 照 设计 图纸 和 规 范 的要 求 至 从 顶部 冒 出一 定 时 间 , 时 认 为 防腐 油 脂 灌 满 , 封 小 孔 。 导 管 、 此 焊 上 以使 锚 进行 , 并按要求对被换 吊杆 的索力、 主梁标高等进行严密 观测 , 发现 下 导 管 内用 同样 方 法 充 满 防腐 油 脂 , 钢 丝 两端 、 具组 件 处 绝 对 异 常情 况 及 时 处理 。 的 包 裹 防 护之 中。 另 外检 查 锚 板 组 件 的 防腐 、 焊缝 的 防腐 , 须 均 达 必 本 桥 临 时 吊杆 需 要 从桥 面 板 上 开 孔 , 入 进 行锚 固。 孔需 由技 到要求。同时锚垫板在使用前须经热处理 、 防腐 。 穿 开 再 术人 员进行精确定位 , L 开孑 尽可 能避免伤 及主 筋 , 受力主钢筋 、 与 结 25施工注意事项 ① 吊杆 : . 吊杆采用高强度低松弛镀锌平行钢丝 构 钢 筋 错 开布 置 , 筋 处 混 凝 土 强度 应 满 足 设计 要 求。 凿 的过 程 中 组成 , 植 开 其成品应符合有关设计要求。 ②进场后必须对全桥 吊杆索力和主 其 要注意主桥下方铁路行车情况 , 禁止在铁路行车过程 中开凿孔洞。 桥主 梁标 高进 行 一次 测定 。 主桥 主梁 标 高测 量位 置需做 好 可靠 标 志 , 采 用临时 吊杆换 索施工时 , 先在主拱肋上设置临时上锚梁 , 锚梁 以便在换索过程中测量主梁竖 向位移。③ 吊杆锚头按设计要求做好防 上平面需保证水平 , 下弧面与钢管拱肋结合紧密。 在换 索前采用拱平 护处理。④全桥 吊杆换索完成后对每根吊杆进行索力测试。⑤ 吊杆张 张拉时不能破坏原混凝土或钢结构, 严 面 内布置的吊杆( 采用钢绞 线 ) “ 做 临时索吊杆” “ ,临时索 吊杆 ” 上端 拉过程必须间断交通。⑥ 安装、 锚固于上锚梁 , 下端锚固于 设置在纵梁下的临时钢构件 , 每一对 吊杆 格按照设计图纸要求的顺序进行施工, 确保梁体结构受力安全。 、 ( 施工 7 1 ( 全桥共 6 3对 ) 的临 时吊杆 由 4组钢铰 线组成 , 临时 吊杆下 端为锚 时注意收集各部位的相关数据 , 并检验是否达到设计要求。 固端 , 端 为张 拉 端 , 张 拉 端 安 装 千 斤顶 、 脚 和 工 具锚 等 , 在 钢 上 在 撑 并 3 结 语 这次吊杆更换施工 , 作为大桥 维修加 固项 目的控制性工序, 是在 管拱肋上 的吊杆 位置搭设操作平台。 由于工 序控 制严 格 , 施工进展顺利 , 交通 吊杆 索力卸载必须逐级进行 ,每次卸载的索力值不得大于总索 开放交通 的情况下进行的 , 直保持通畅 , 质量和安全都得到了可靠保证 , 这与在施工前选用合 力的 2 %, 0 持荷时间间隔不小于 3分钟。 除旧吊杆的操作顺序为 : 拆 拆 除主 拱 圈 端 ( 吊杆 上 端 ) 防 护罩 一 千 斤 顶
中承式钢管混凝土拱桥吊杆更换施工监测
画 画画
长度 , m
44 _ 断面
55 - 断面
图 1 主拱应 力控 制截面及 高程测点布置示意图
图 2 各主要控 制截面应力测点布置图
2 2 桥 面 高程监 测 .
桥面高程监测主要是确定吊杆更换过程中挠度的变化情况 , 监测数据通过与原值相比, 保证 吊杆更换过 程 中挠度不发生异常. 其中, 以测量施工各阶段恒载作用下的高程作为控制 吊杆更换前后桥面线 的依据, 确 保桥梁线形达到设计要求. 测量点布置在横梁上桥面吊杆处 , 在横梁两侧靠近拱脚附近每隔 9m布置 1 , 点 即吊杆锚固处布置标高测试点 , 、 上 下游均设置 , 7 个测点 , 共 0 测点布置如图 3 所示 , 【( 1 从 ,D) ~U( 3 , D)5 其中 £ 表示上游横梁测点, 表示下游横梁测点 . 厂 D
p 掰
图 3 桥梁平面高程测点 布置示意图
高程测试采用精密水准仪 , 测量精度可达到 05m 测站检核采用双面尺法 , . m, 仪器高度不变, 对立在前 视点和后视点水准点上的水准尺分别用黑面和红面各进行 1 次读数 , 测得 2次高差 , 相互进行检核. 同一 若 水准尺红面与黑面读数之差不超过 3 则取其平均值作为该测站观测高差. mm, 成果检校采用闭合水准路线 的办法 , 即进行闭合回路的测量 , 各点之间高差的代数和应等于 0 如果不为 0 便产生高差闭合差 , , , 其大小不
因素及效果 . 通过对各个主要截 面应力应变分析及 吊杆更换过程及前后 各 吊杆处 的相对 高差的监测 , 并考虑温度效 应对桥 面线形 的影响 , 确保 主桥拱结构在 吊杆更换施工过程 中的安全 可靠 ; 其研究结 果对桥梁 吊杆 更换监控及施工 提供一定 的参考应力应变
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
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。
某大跨度钢管混凝土拱桥的吊杆更换
绝 吊杆跟外套钢管叉要保证 吊杆可稍微整体变形 ; () 2 设计 在最短 吊杆及相邻 吊杆以及 最长吊杆锚下 预置 6组压力传感器 , 于长期监测索力并 比较索力分配情 况 ; 便 () 3 设计将 吊梁 内预埋钢管 向上延伸至桥面以上 1m以
某 大跨 度钢 管 混凝 土拱 桥 的 吊杆 更 换
廖 刚初 唐 成远 ,
(.柳 州市 市政设施 维护管 理处 , 西柳 州 550 ; 1 广 406 2 广西工 学院土 木建筑工 程 系 , . 广西柳 州 550 ) 406
【 要】 以某城市钢管混凝土拱桥为例介绍了钢管混凝土拱桥 吊杆的检测、 摘 更换吊杆设计与施工的
3 1 新 更换 的钢 绞 线 成 品 吊杆设 计要 求 .
12 8
四川建筑
第3 0卷 1期
2 1 . 2 000 ・
32 新 更换 的 吊杆 系统 其 它 设 计要 点 .
钢紧 固摩擦锚 固系统 +辅助 索提升 系统组 成。锚 固及 提升
() 1 设计采用吊杆两端均设 球铰锚 头 , 以减 少 吊杆 系统
力钢丝或 钢绞线 , 依靠 钢丝或钢绞线的预应力来抵抗荷 载作 用 。一座桥 中哪怕 只有 少数钢 丝断裂 都可能造成 灾难性 的 后果。早期钢管混凝土拱桥限于当时的拉索技术工艺水平 ,
【 文献标识码 】 B
土拱桥为例 , 介绍 了吊杆状况 检测 、 更换 吊杆 的设计 与施工
方法 。
3 1 1 绞 线 吊杆 的设 计 要 求 ..
吊杆预应力钢绞线采用符合 ( B T5 2 G / 24—20 ) 0 3 标准 的 高强低松 弛 钢 绞 线 1. , 标 准 抗 拉 强 度 f =180 52 其 p 6 MP ; a单根钢绞线应 满足 20万次 8 7— 47 MP 0 3 7 a应力 幅疲
浅谈钢管混凝土拱桥吊杆更换技术
浅谈钢管混凝土拱桥吊杆更换技术钢管混凝土拱桥是我国近二十年桥梁建设中涌现出来的新兴桥型,由于其具有自重轻、承载力高、强度大、施工方便、外观优美、经济性好等优点,得到广泛应用。
然而,由于设计水平、设计理念、施工技术和使用环境等原因,部分早期建成的钢管混凝土拱桥出现吊杆锈蚀、吊杆张拉力下降、纵横梁出现裂缝及桥梁支座变形等病害,对桥梁安全运营十分不利。
对这部分桥梁的吊杆进行更换以及其它部件的维修加固迫在眉睫。
目前,我国钢管混凝土拱桥吊杆更换技术较成熟的工程案例不多,大多类似工程尚处于探索阶段。
本文以中承式钢管混凝土拱桥吊杆更换工程为例,对该技术进行研究。
1桥梁概况1.1原设计概况该桥为单孔净跨46米,净矢跨比为1/3的钢管混凝土中承式拱桥。
拱肋为二次抛物线,由φ800×14mm的钢管内灌C30混凝土组成拱肋截面,φ600×8mm 的下横撑和斜撑,桥面上用φ700×10mm的上横撑将两拱肋连成整体。
现浇钢筋混凝土纵、横梁,桥面宽18m,。
吊杆为109丝φ5高强钢丝组成,PE防护,全桥共18根吊杆。
桥梁运营12年。
1.2检测情况检测发现部分吊杆存在钢丝未拉紧、渗水严重现象;部分锚头、锚板锈蚀严重,易引起钢丝锈蚀;同时,右侧中心吊杆锚具四丝未拧上。
经检测单位和设计单位研究决定,全桥所有吊杆需要更换。
2 吊杆更换设计2.1吊杆更换的原则1)经过动静载试验,主体结构承载力已经不能达到设计荷载要求,所以吊杆更换应尽量不改变结构的受力状态,不损坏桥梁其它部位,以保持现有结构的连续性和安全性,使得更换吊杆后桥梁的总体性能不会降低;2)新吊杆要加强吊索防腐构造,满足再次更换条件;(3)方案应有较好的经济性,便于实施,同时具有良好的可控制性和可操作性;2.2新吊杆的选择原桥吊杆为109φ5高强平行钢丝束,镦头锚,现场镦头。
经分析比较,由于冷铸镦头锚锚头尺寸较大,不能通过拱肋和横梁预埋钢管,故本桥新吊杆采用钢绞线整束挤压式成品吊杆。
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。
探讨钢筋混凝土拱桥吊杆更换施工控制技术
216智能施工NO.10 2020智能城市 INTELLIGENT CITY探讨钢筋混凝土拱桥吊杆更换施工控制技术毕志军(贵州城基畅通建设工程有限公司,贵州 贵阳 550008)摘 要:文章针对钢筋混凝土拱桥的吊杆更换工作展开分析,包括提高基础结构稳定性、减少施工成本支出、创造更多应用价值等,通过对做好前期准备工作、参数计算工作的进行、施工方案的确定、施工过程的控制、现场测试工作的进行等技术应用要点的研究,旨在加快拱桥吊杆更换速度,延长拱桥结构的使用寿命。
关键词:钢筋混凝土;吊杆更换施工技术;社会效益现阶段,中(下)承式钢管(钢筋)混凝土拱桥在我国取得了广泛应用,且具有良好的发展前景,而吊杆是该类桥梁的主要承重构件,其安全可靠对于保障桥梁安全运营具有重要意义。
由于吊杆在使用过程中存在病害,近年来多座钢管(钢筋)混凝土拱桥进行了吊杆更换处理,吊杆更换过程非常复杂,施工中的监控工作十分重要。
本文以中承式钢筋混凝土拱桥的维修加固工程为依托,介绍吊杆更换的主要监控工作,为桥梁施工的安全和顺利进行提供有力保证。
1 钢筋混凝土拱桥吊杆更换的作用1.1 提高基础结构稳定性钢筋混凝土拱桥的工作环境多处于户外,受到自然侵蚀、材料使用寿命、运行荷载等因素影响,吊杆结构会出现不同程度的病害(如锈迹、破损等),这些病害会影响到桥体本身的稳固性和安全性。
通过采取吊杆更换技术,对已经出现病害的吊杆进行调换,能够帮助拱桥重新恢复载荷能力,同时在更换时也可以采用载荷能力更强的吊杆结构,这样可以进一步提高基础结构的稳定性,延长拱桥结构的使用寿命。
1.2 减少施工成本支出相比于普通的桥梁工程,钢筋混凝土拱桥工程的施工难度和施工成本投入较高,而且所设计的使用寿命也较长。
在拱桥工程使用的过程中,不同结构的使用寿命也存在着不同,吊杆与外界环境直接接触,其腐蚀速度也明显要大于其他结构,如果对拱桥工程进行重建,势必会增加许多不必要的施工成本投入。
系杆拱桥更换吊杆施工技术和质量控制浅析
138Academic Papers学术交流影响有影响的人系杆拱桥更换吊杆施工技术和质量控制浅析文/丽水市公路港航与运输管理中心 曹发文0 引言吊杆作为系杆拱桥的重要承重构件,处于高拉应力状态。
吊杆内钢丝虽然处于保护套内,但随着服役时间增加,保护套出现破损、开裂时,外界腐蚀介质将会进入吊杆内部,对钢丝产生腐蚀作用。
处于高应力状态下的钢丝对腐蚀作用的抵抗能力尤为脆弱,严重时将导致吊杆整体断裂,并可能引发多米诺效应,导致桥梁的整体坍塌。
目前国内垮塌的桥梁中,中下承式吊杆拱桥的数量居于前列,吊杆失效是垮塌的重要因素之一。
1 项目背景丽水市塔下大桥主桥为柔性系杆拱结构,主桥长 93.4m。
主桥结构为下承式系杆拱(二片拱肋),矢跨比为 f/l=1/5,跨径90m。
拱肋采用钢管混凝土结构,哑铃形截面,高 2.4m,由两根直径1100mm、厚16mmA3钢管和两块厚14mm 缀板组成,钢管中及缀板间灌注C40混凝土。
该桥共有17对吊杆,吊杆主要病害有:(1)吊杆下端锚箱内下锚杯、锚下钢板及上导管锈蚀。
(2)吊杆钢管护套表面锈蚀约。
(3)吊杆上导管减振填充物老化。
(4)吊杆下锚杯钢丝镦头锈蚀。
(5)左6#吊杆下锚杯封闭混凝土凿开后,有水渗出。
(6)左7#、右15#吊杆吊杆下锚窝南侧壁斜向裂缝。
(7)右17#吊杆下防水罩缺失。
吊杆设计使用年限一般为 10~20 年,本桥建成约 13年,且吊杆防护措施较落后,因此可考虑对其进行更换。
摘要:本文以钢管混凝土系杆拱桥与耐久性相关的更换吊杆为切入点,通过探讨实际案例中吊杆更换施工方案及荷载试验后评价,总结桥梁可更换构件耐久性养护上的对策,以确保维修、养护和使用期间的安全性,达到保障桥梁耐久和使用寿命的目标。
同时,可为同类桥型耐久性养护实施提供参考。
关键字:系杆拱桥;更换吊杆;质量控制2 更换方案2.1 新吊杆选择选择时遵循以下原则:(1)在维持原设计荷载的前提下,保证新换吊杆承载能力满足现行《公路钢管混凝土拱桥设计规范》中吊索综合系数(安全系数)的要求。
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
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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。
钢管混凝土拱桥吊杆更换施工
钢管混凝土拱桥吊杆更换施工;焚迎不如:对于吊杆出现问题的钢管混凝土拱桥,更换吊杆是消除隐患的最有效办法。
目前,吊杆的更换尚处于尝试阶段,对于桥梁是否需要更换吊杆,尚缺乏明确的规范和统一的标准,从而影响到拱桥的使用寿命,使其难以充分发挥应有的经济效益和社会效益。
沈阳浑河长青大桥是国内早期修建的钢管混凝土拱桥,其悬吊部分是以横梁为主的桥道系,横梁之间缺乏纵向的联系,整体性较差,一旦某根吊杆发生破断,桥道就可能直接垮塌掉入河中,造成交通中断甚至车毁人亡的惨剧。
根据测量,该桥共计22根吊杆危险程度较高,且已出现钢丝腐蚀断丝的现象。
临时吊杆法我国同类型拱桥吊杆更换一般分三步:首先检测桥梁的病害状况,特别是吊杆的损伤情况,并检测吊杆的索力,综合评价桥梁当前的状态,根据加固前桥梁的动静力荷载试验,对病害桥梁建立有限元模型,得到加固计算的基准有限元模型;其次通过监测吊杆索力,对比设计索力与实测索力,确定需要更换的吊杆,并编写施工组织技术方案和监控方案;最后根据施工方案更换吊杆,并做好过程中的索力监测,对更换的吊杆进行评估验收。
在施工过程中,存在两次内力转换。
第一次体系转换为旧吊杆的索力转移到临时吊杆体系上,第二次体系转换为临时吊杆体系上的力重新转移到新吊杆上。
一般情况下,吊杆更换时索力要逐渐转移,多采用等步长张拉临时索,同时按比例分批次割断旧吊杆。
另外也可采用变步长的张拉方式对旧吊杆进行卸载割除。
在整个体系转换过程中,临时吊杆体系起着至关重要的作用。
由于吊杆构造和锚固方式的不同,施工过程中的临时体系也不完全相同。
目前,常用的施工方法大致可以分为临时吊杆法、临时支架法、临时兜吊法及桥面支撑法等,其中使用较多的是临时吊杆法。
临时吊杆法是在拱肋上设置三角楔形垫块,然后在楔形块上放置临时承力梁,同时在桥面系横梁底部布置两根承力横梁,用4根临时吊杆穿过桥面与上、下承力横梁锚固。
在吊杆更换时,通过液压千斤顶系统对临时吊杆进行分级张拉,每级张拉完毕之后,按比例卸除旧吊杆部分索力(通常是割断钢丝),多次循环直至卸掉旧吊杆全部索力。
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。
混凝土系杆拱桥吊杆更换施工_赵洋
成吊杆更换 。 本文结合叶青 兜 混 凝 土 系 杆 拱 桥, 重点阐述了 临时吊杆法进行吊 杆 更 换 的 施 工 原 则 、 施工过程和 施工监控与评估 。 1 吊杆更换施工原则 1 ) 更换吊杆时必 须 保 证 桥 梁 安 全, 使吊杆索力 和桥梁线形都进入 拟 定 的 设 计 状 态, 控制点标高接 近设计值, 满足设计和运营的要求 。 2 ) 新 吊 杆 和 锚 具 应 进 行 改 进 设 计, 满足新标 准, 避免重 复 出 现 以 前 的 病 害, 保证新吊杆耐久适 用和便于再次更换 。 3 ) 吊杆更换方案 应 有 较 好 的 经 济 性 、 良好的可 控制性和可操作性 。 4 ) 吊杆更换应选 择 在 温 度 稳 定 、 交通量小的夜 间进行, 尽 量 不 影 响 交 通 运 行, 必要时才需要进行 交通管制 。
Suspender Replacement Construction of Concrete Tied Arch Bridges
Zhao Yang 1 , Jiao Hongbo 2
( 1. Civil and Traffic College ,North China University of Water Conservancy and Electric Power , Zhengzhou , He ’ nan 450011 , China ; 2. Organization Department of Party Committee ,North China University of Water nan Conservancy and Electric Power ,Zhengzhou ,He ’ 450011 ,China )
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钢管混凝土拱桥吊杆更换施工
患的最有效办法。
目前,吊杆的更换尚处于尝试阶段,对于桥梁是否需要更换吊杆,尚缺乏明确的规范和统一的标准,从而影响到拱桥的使用寿命,使其难以充分发挥应有的经济效益和社会效益。
沈阳浑河长青大桥是国内早期修建的钢管混凝土拱桥,其悬吊部分是以横梁为主的桥道系,横梁之间缺乏纵向的联系,整体性较差,一旦某根吊杆发生破断,桥道就可能直接垮塌掉入河中,造成交通中断甚至车毁人亡的惨剧。
根据测量,该桥共计22根吊杆危险程度较高,且已出现钢丝腐蚀断丝的现象。
临时吊杆法
我国同类型拱桥吊杆更换一般分三步:首先检测桥梁的病害状况,特别是吊杆的损伤情况,并检测吊杆的索力,综合评价桥梁当前的状态,根据加固前桥梁的动静力荷载试验,对病害桥梁建立有限元模型,得到加固计算的基准有限元模型;其次通过监测吊杆索力,对比设计索力与实测索力,确定需要更换的吊杆,并编写施工组织技术方案和监控方案;最后根据施工方案更换吊杆,并做好过程中的索力监测,对更换的吊杆进行评估验收。
在施工过程中,存在两次内力转换。
第一次体系转换为旧吊杆的索力转移到临时吊杆体系上,第二次体系转换为临时吊杆体系上的力重新转移到新吊杆上。
一般情况下,吊杆更换时索力要逐渐转移,多采用等
步长张拉临时索,同时按比例分批次割断旧吊杆。
另外也可采用变步长的张拉方式对旧吊杆进行卸载割除。
在整个体系转换过程中,临时吊杆体系起着至关重要的作用。
由于吊杆构造和锚固方式的不同,施工过程中的临时体系也不完全相同。
目前,常用的施工方法大致可以分为临时吊杆法、临时支架法、临时兜吊法及桥面支撑法等,其中使用较多的是临时吊杆法。
临时吊杆法是在拱肋上设置三角楔形垫块,然后在楔形块上放置临时承力梁,同时在桥面系横梁底部布置两根承力横梁,用4根临时吊杆穿过桥面与上、下承力横梁锚固。
在吊杆更换时,通过液压千斤顶系统对临时吊杆进行分级张拉,每级张拉完毕之后,按比例卸除旧吊杆部分索力(通常是割断钢丝),多次循环直至卸掉旧吊杆全部索力。
清除旧吊杆上、下锚头,然后安装新吊杆,对新吊杆重新进行张拉,逐渐对临时吊杆卸载,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工作。
临时吊杆法不仅能保证桥梁各部分的内力和应力不发生过大的变化,还能保持桥梁的基本线形,如果有必要,还可通过调整吊杆索力来调整桥梁的线形。
临时吊杆法既可进行单根吊杆的更换,也可对全桥吊杆进行更换。
临时吊杆体系安装
临时吊杆体系由楔块、上分配梁、工具锚环(配限位板)、张拉撑脚(新吊杆安装后索力转换时使用)、工具锚环(配防松板)、钢绞线(单端P锚)、下分配梁及工作锚杯组成。
安装拱顶张拉平台
上承载横梁采用两根36C槽钢并排联接在一起,现场组合拼装,安装之前先要对楔形块顶面高程做进一步确认,若两侧的楔形块顶面钢板高程存在偏差,则要进行抄垫,组装过程中要注意保持两侧平衡,防止横梁发生倾斜。
上承载横梁要严格按照设计图标识的位置进行定位安放,同时将上承载横梁底板与钢楔块顶板相接触的部位焊接牢固,保证在张拉辅助索时,平台不会出现变形和倾斜。
下分配梁及锚具的安装
下分配梁与横梁垂直交叉布置在吊杆下锚头旁,临时吊杆锚固段配置防松锚具。
下分配梁在未穿临时钢绞线之前,先用导链临时兜吊在桥面横梁底部,同时用水平尺检测桥面横梁下底面是否在同一水平面,若下底面不在同一水平面,要根据横梁底面的高差大小,事先准备不同厚度的钢板以方便抄垫。
为防止下承载横梁受力之后引起桥面横梁底面混凝土开裂,需在下分配梁的上盖板面铺放一层石棉布。
在下分配梁穿好临时钢绞线并开始预紧之前,要完成下分配梁与桥面横梁间的抄垫,保证整个接触面处于水平状态,同时在下分配梁与桥面横梁两端垂直截面的外侧,焊接三角钢支撑,以保证下分配梁不发生侧移。
张拉千斤顶的安装
临时吊杆的张拉端设置在拱肋上端,采用4台千斤顶带撑脚安装并螺栓连接固定在上承力横梁上,撑脚内安装一套安全工具锚,千斤顶配自动液压锁,通过截流阀同步控制4台千斤顶张拉或放松。
临时吊杆
更换吊杆时的临时索应采用低松弛高强度预应力钢绞线,临时吊杆由4束钢绞线共同组成,每束采用9根Ф15.24钢铰线。
临时吊索下端穿过下承载横梁梁底锚垫板,用挤压锚锚固,上端用夹片锚锚固,采用自动工具锚张拉提升桥面横梁及桥面。
临时吊索钢铰线束穿好后,用千斤顶预紧,预紧时必须注意使上、下承载横梁的锁孔梁对中,吊杆的上下吊点孔位保持在同一铅垂线上,以使临时吊杆竖直受力。
此外还需注意使各根钢铰线预张力一致,要求四台千斤顶同步起顶,使整束吊杆受力均匀。
原吊杆索力体系转换
采用逐级加载(释放)内力的方法,对四根临时吊杆同时进行张拉,将原有吊杆索力逐步转移到临时吊杆上。
为确保桥面不会出现较大的应力变化,将吊杆力设计值分成6级,逐级施加至临时吊杆,相应地逐批采用砂轮切割机切断原吊杆钢丝(预应力临时吊杆的张拉与原吊杆钢丝的切割交替进行),即原有吊杆钢丝分6批割除,每次断掉33根5mm 钢丝。
第一次先切割最外侧33根钢丝,切割完毕后原本由这33根钢丝所承担的力转移至临时钢绞线上,在该工况完成后,对该吊杆索及相邻
吊杆的基准标高点进行量测,通过相对标高的变化值,来了解第一批钢丝切割后桥面的线性变化。
同时对吊杆的索力进行监测,通过监测值判断出旧吊杆索还有多少索力,寻找出体系转换过程中千斤顶的顶升力和吊杆索力之间的关系,之后重复上述步骤。
在索力转换过程中,当每级被更换吊杆的索力部分转移到临时吊杆上时,需要锚固临时吊杆,同时跟踪监测索力和更换吊杆所在处的高程变化,测定吊杆长度的变化,观察桥面有无裂缝产生,同时进行邻近点桥面标高的测量,以判断是否需要调整索力,确定没有问题之后开始沿旧吊杆索外侧割断钢丝,并再次测定吊杆长度的变化,直到旧吊杆完全被割断。
为了防止钢丝突然蹦断而引发事故,可采用软质材料绑紧旧吊杆,起到阻尼作用。
将桥面的上下变化值与相邻跨吊点的高程变动差控制在5mm范围内,不得超过1cm。
新吊杆的安装
原吊杆被拆除后,及时对拱、梁锚垫处的相关缺陷,如锈蚀、开裂、积水等进行修复,并进一步核实拱上与梁下锚垫板间的实际尺寸,与理论尺寸进行比较,通过螺母与锚杯间的相对尺寸来调整两者之差。
新吊杆分3种安装方式进行安装:超短吊杆索:采用由下至上的安装方式;短吊杆索:采用先梁后拱的安装方式;长吊杆索:采用先拱后梁的安装方式。
新安装吊杆的张拉
新吊杆张拉的本质,是在临时吊杆与新吊杆之间进行力系转换,在拱端安装张拉机具。
单套张拉机具由过渡套、200吨张拉杆、150吨千斤顶、分配梁、张拉杆螺母及2升电动油泵等组成。
采用逐步加载的方式,对新吊杆加载约20%的设计索力,不使其松弛并具备一定的初应力。
然后逐步减少临时吊杆力,同时张拉新吊杆,并使卸载的临时吊杆力等于加载的新吊杆力,直至临时吊杆将所有的设计承载力全部转移到新的吊杆上,持续两分钟后锚固。
加、卸载的步长可控制为设计吊杆力的20%。
根据设计的张拉索力值、标高控制,对吊杆的张拉和桥面标高进行调整。
张拉过程中交替逐步放松临时吊杆。
张拉分级进行加载,分级解除临时吊杆索力,分级大小与原吊杆拆除程序一致,临时吊杆索力的放松是通过千斤顶逐步回程实现的。
同样在换索全过程中,应跟踪监测索力和更换吊杆所在处的挠度变化情况,并检测桥面裂缝,判断是否需调整索力。
整个张拉过程中,需要监测吊杆处桥面的标高,使其变化在设计控制范围内,并且全程进行新吊杆应力的监控,并适时监控实施张拉力、伸长量和桥面高程3项数据指标。
由于钢管混凝土吊杆更换是一个复杂的系统工程,影响着整个桥梁结构的安全性。
因此,影响吊杆更换的因素也较复杂,很难用简单的参数全部概括。
本文针对中承式拱桥的吊杆更换进行了研究说明,为今后遇到类似工程问题积累了必要的技术资料,可供类似工程施工借鉴。