拱桥吊杆更换及系杆加固技术

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1、拱桥吊杆更换及系杆加固技术武汉二航路桥特种工程有限责任公司王世祥、晏国泰、赵东奎2009年10月目录一、总体概况二、工具吊杆的选择三、广东某拱桥吊杆更换四、四川某桥吊杆更换五、系杆加固施工技术六、结束语一、总体概况一、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，传递主跨内桥面系的荷载（含恒载和活载）到主拱圈；而系杆则相当于中下承式钢管混凝土系杆拱桥的“脊柱骨”，在桥梁中平衡整个桥的水平推力，将整个桥梁有机联合成一个整体。一、总

2、体概况2、主要病害及维修方法2.1吊杆的主要病害A、上、下锚头防护混凝土开裂、脱落；B、锚固松动、失效；C、导管内积水、灌浆不密实；D、防护套破坏老化、开裂、破损；E、索轴线偏位，短吊杆受剪；F、吊杆钢绞线或钢丝受力不均匀；G、索体出现疲劳断丝。一、总体概况锚头积水钢丝锈蚀吊杆偏心严重一、总体概况PE开裂、钢丝锈蚀一、总体概况PE开裂一、总体概况吊杆偏心系杆钢箱挤压原吊杆一、总体概况灌胶不密实、偏心一、总体概况墩头锈蚀，钢丝直径减小一、总体概况2.2吊杆的维修方法A、对于钢丝锈蚀、锚头锈蚀、钢丝断丝和吊杆护套破坏很严重的建议吊杆更换；B、对于吊杆护

3、套破换不严重的建议仅更换吊杆护套；C、对于索力不均匀的建议调整吊杆索力；D、对于仅导管内积水的建议排干水，重新填充防水材料。二、工具吊杆的选择二、工具吊杆的选择吊杆拱桥横梁之间的联系较弱，拆除一根横梁的吊杆，附近的吊杆无法替代原吊杆来支撑横梁，必须采用临时兜吊系统来替代旧吊杆。二、工具吊杆的选择2.1吊杆更换原则吊杆更换的原则上尽量不改变结构的受力状态，保持现有结构的连续性，临时吊杆和新吊杆的索力尽量与旧吊杆保持一致、标高一致。二、工具吊杆的选择临时吊杆的确定满足结构受力要求。能准确的控制索力。能适应长短吊杆的位置变化。安装、拆除方便。二、工具吊杆

4、的选择方案一：临时吊杆拱顶张拉法在拱顶需更换吊杆两侧缀板中间钻孔，并在孔上方进行找平。通过钢绞线、扁担梁将拱肋和下端横梁相连。将旧吊杆力通过临时吊杆和肩担梁传递到两侧的相临两根吊杆上，再割除旧吊杆，装上新吊杆。二、工具吊杆的选择方案二：桥面桁架吊装法在桥面两侧各放一组贝雷梁，利用贝雷梁做肩担梁，在贝雷梁中间设一组四根精轧螺纹钢筋作临时吊杆，穿过桥面，兜吊下横梁，将旧吊杆力通过临时吊杆和肩担梁传递到两侧的相临两根吊杆上，再割除旧吊杆，装上新吊杆。二、工具吊杆的选择方案三：桥面钢丝绳扁担梁张拉法将上悬钢丝绳（钢绞线）连接主拱圈及钢吊梁，通过精轧螺纹钢（

5、钢绞线）、扁担梁与下横梁相连接。将旧吊杆力通过临时吊杆和肩担梁传递到两侧的相临两根吊杆上，再割除旧吊杆，装上新吊杆。二、工具吊杆的选择方案四：上下扁担梁张拉法在拱圈和横梁上设置上、下吊梁，中间用钢绞线相连。通过上端的千斤顶张拉或放松钢绞线，将旧吊杆力通过临时吊杆和肩担梁传递到两侧的相临两根吊杆上，再割除旧吊杆，装上新吊杆。三、吊杆更换施工技术扁担梁张拉法二、工具吊杆的选择临时吊杆拱顶张拉法桥面桁架吊装法桥面钢丝绳扁担梁张拉法上下扁担梁张拉法优点缺点优点缺点优点缺点优点缺点A、桥面系和拱肋受力基本不发生改变；B、桥面线形易控制；c、、重量轻、安装拆除

6、方便A、可能损伤拱肋（直接钻孔）；B、高空作业，安全要求高；A、施工方便；B、操作简便；C、施工安全性高；D、结构可靠性高；E、对主拱圈无损伤A、主拱圈和相邻吊杆局部受力发生改变；B、桥面线形不易控制A、基本不改变原受力体系；B、桥面线形容易控制；D、桥面标高易控制；A、钢箱梁结构复杂；B、钢丝绳安装慢、施工慢；C、安装时间长；A、桥面标高易控制；B、不改变原受力体系A、钢箱梁结构复杂；B、钢丝绳安装慢、施工慢；C、安装时间长；D、设备笨重不易安装。三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换1、原桥概况该拱桥是一座自锚式钢管混凝土中承式系杆飞燕拱

7、桥，其跨径组合为45m+200m+45m，全长290m；桥宽28m；主桥中跨为200m，矢高44.4m；吊杆采用镦头锚锚固的平行钢丝束组成，每根吊杆有144根平行高强钢丝，钢丝标准强度为1600MPa。三、广东某拱桥吊杆更换吊杆PE保护套多处出现开裂，全面老化。高强钢丝出现严重锈蚀，锈斑已明显减少了钢丝直径。吊杆下锚头锚杯及螺母处严重锈蚀，部分钢丝墩头半个球头已全部锈蚀脱落，吊杆安全系数降低。三、广东某拱桥吊杆更换2、新吊杆的选择2.1、新吊杆的特点本桥新吊杆采用钢绞线整束挤压，整体张拉技术，锚固可靠，结构尺寸紧凑，张拉调索方便，防腐性能。钢绞线两

8、端采用锚碇管将其压制锚固，并制作出外螺纹，用螺锁紧，为弹性好，安全性高的锚索。由于采用比钢丝强度更高的1860MPa钢绞线