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文章编号:0451-0712(2007)12-0038-07 中图分类号:U44114 文献标识码:B 系杆拱桥吊杆疲劳的影响因素姚 翔(辽宁省交通勘测设计院 沈阳市 110005)摘 要:通过参数分析,对影响下承式系杆拱桥吊杆疲劳的直接因素,如吊杆的位置、吊杆的间距、边吊杆至拱脚的距离、吊杆截面积、吊杆的弯曲刚度、汽车冲击力等,以及一些间接因素进行了分析,并结合算例进行了应用。
关键词:系杆拱;吊杆;疲劳;影响因素 吊杆是下承式系杆拱桥的重要构件,一旦损坏将导致严重后果,2001年四川宜宾南门金沙江大桥事故的直接原因就是吊杆的破坏。
引起吊杆破损的主要原因是腐蚀和疲劳,而且两者共同作用、相互影响——交变的疲劳荷载降低了防腐措施的有效性,而腐蚀带来的强度降低更使吊杆难以承受疲劳荷载。
对于吊杆,特别是柔性吊杆,产生疲劳破坏的内因是钢丝索的材料性质以及锚头处应力集中的程度,这与吊杆的选材、制造和施工密切相关,本文不做详细探讨。
吊杆疲劳的外因主要是应力反复的循环特征,本文由此入手,对如何从结构设计的角度减少疲劳破损的产生加以讨论。
1 吊杆的疲劳设计准则吊杆的疲劳属于变幅疲劳问题,应当采用线性累积损伤准则进行分析,但由于缺乏资料,一般仍采用强度计算的荷载,在控制最大应力满足安全系数要求的条件下,使应力幅不超过容许值。
现行的《钢结构设计规范》、《公路斜拉桥设计规范(试行)》、《公路悬索桥吊索》等规范,都是采用的这一设计方法。
2 吊杆疲劳的直接影响因素作为超静定结构,系杆拱桥的各种参数都会对吊杆的应力状态产生影响。
对吊杆疲劳产生直接影响的因素是与吊杆直接、密切相关的因素,如吊杆自身的尺寸和材料特性,或是作用在吊杆上的荷载,主要包括以下内容。
(1)吊杆钢索和锚具组件的疲劳强度。
改善材料性质,优化结构构造,是提高钢索及锚具抗疲劳性能的重要手段。
但现在吊杆已普遍应用成品索,对于结构设计来说,研究如何提高材料性质意义不大,本文故不做讨论。
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。
3 吊杆张拉吊杆安装完成后，在拱肋混凝土和梁体混凝土的强度均满足设计要求后方可进行吊杆张拉，吊杆张拉采用液压千斤顶进行，千斤顶使用前在国家认可计量单位进行检测标定，吊杆张拉时，张拉部位、张拉顺序和各工况的张拉力严格按照设计要求进行，吊杆张拉完成后，通过施工监控对吊杆索力进行监控，并反复调整直至满足设计要求。
![[桥梁吊杆疲劳问题及分析方法研究综述]桥梁吊杆](https://img.taocdn.com/s1/m/64b9bec009a1284ac850ad02de80d4d8d15a0124.png)
[桥梁吊杆疲劳问题及分析方法研究综述]桥梁吊杆桥梁吊杆疲劳问题及分析方法研究综述摘要:吊杆是把桥面系的恒载与活载传递到拱肋的关键受力构件，它的使用正常与否，关系到桥梁的整体寿命和安全。
随着经济的发展，一方面越来越多的桥梁设计成了公轨两用桥梁，另一方面交通流量急剧增加，由于公轨两用桥梁结构较轻，跨度大，在轻轨列车和很多汽车同时通过大跨度桥梁时，桥梁可能产生较大的振动，吊杆的应力变化幅度将会很大，进行疲劳分析是十分必要的。
一、桥梁吊杆的破损现状自1858年第一座带吊杆的系杆拱桥建成以来，世界上这类桥型发展迅猛，在中国情况更是如此。
1960年兰州至新疆铁路昌吉桥(主跨56m)建成后，我国修建了大量的带吊杆拱桥。
据不完全统计，迄今为止，我国已建成带吊杆的中、下承式拱桥达70余座，仅四川和重庆地区就达30多座。
随着钢结构的广泛使用，这种趋势将持续下去，上海卢浦大桥、拉萨柳梧大桥的建设就是最好的佐证。
中、下承式拱桥吊杆是把桥面系的恒载与活载传递到拱肋的关键受力构件，它的使用正常与否，关系到桥梁的整体寿命和安全。
然而，由于受当前设计理论，科学技术和工业水平发展进程的制约，桥梁吊杆吊具的设计、制造、防护、安装、服役、维护、健康诊断、拆换乃至设计寿命的确定、使用一段时间后剩余寿命的预测等等，皆无明确、统一的规范。
在大量的中、下承式拱桥和斜拉桥的吊杆设计、营运、维护、拆换、修复过程中，主要依据设计者的主观判断，缺乏公认的准则，以致吊杆失效造成的桥梁损坏和事故时有发生。
1967年12月15日，美国西佛吉利亚州的PoiniPleaant大桥在没有任何征兆的情况下突然倒塌，造成桥上31辆汽车坠落，46人死亡。
该桥是一主跨为213.4m的悬索桥，其大缆是眼杆链，眼杆材料是经过热处理的碳钢，事故原因正是眼杆在孔眼处断裂。
断裂发生的主要原因是眼杆孔眼处发生应力腐蚀(拉应力使晶间出现裂纹，裂纹凭毛细管作用，将空气中的HZS和盐类吸入，使腐蚀加剧)和腐蚀疲劳(裂纹因多次承受拉应力而穿过晶粒);但孔眼位于隐蔽位置，其裂纹无法检查也是导致这次事故的一个原因。
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。
这些维护方法可以有效地延长系杆拱桥的使用寿命，保证其安全性和稳定性。
钢管混凝土系杆拱桥的养护摘要：近年来，我国陆续修建了数十座钢管混凝土拱桥、系杆拱桥。
这些桥梁建成后如何进行规范化管理、及时进行检查与养护维修工作，最大限度地延长桥梁的使用寿命已成为我们必须面临的新课题。
针对钢管混凝土系杆拱桥的自身结构特点，探讨了钢管混凝土系杆拱桥各关键部位的检查与养护方法，提出了易损件的更换办法，可为该类桥梁的日常管理与养护工作提供参考。
关键词：钢管混凝土拱桥；系杆拱桥；桥梁养护1 引言系杆拱桥为一种梁拱组合体系桥，以其造型美观、造价低廉备受人们喜爱，继1990年我国建成第一座钢管混凝土系杆拱桥---四川旺苍东河桥以来，国内已陆续建成了数十座这类桥梁。
如：主跨360 m的丫髻沙大桥、主跨288 m的奉节梅溪河桥、主跨280 m的武汉晴川桥、主跨240 m的武汉江汉五桥等。
据不完全统计，我国目前已建或在建的主跨200 m以上的大型钢管混凝土系杆拱桥已将近20座。
但这种体系桥最致命的弱点是其横梁直接吊挂在吊杆上。
而吊杆多又采用预应力钢绞线，依靠钢绞线的预应力来抵抗荷载作用。
一座桥中哪怕只有少数几根钢绞线断裂，甚至一根钢绞线断裂都会造成灾难性的后果。
这类不少，重庆小南门桥即为典型事例。
1990年建成的重庆小南门桥（已倒塌），主跨240米，建成时为当时亚洲最大跨度的混凝土拱桥，在中承式拱桥中居世界第一位。
其吊杆采用21根Φ15mm钢绞线，每根钢绞线由7Φ5高强钢丝组成，外套钢套管。
为考虑换索方便，梁地面至人行道顶面灌硫磺粘结材料，中间灌水泥沙浆。
两端采用XM锚具。
由于当地为酸雨地区，大气PH值约在4.6-5.6之间，环境腐蚀使外套管锈穿，进而锈蚀到内部钢丝。
腐蚀加剧了钢丝的应力集中，应力集中使钢丝应力超过设计值，导致钢丝断裂、桥梁倒塌。
大型桥梁工程投资大，社会经济影响大，确保它们的安全运营是关系到国计民生的大事。
桥梁建成后必须加强日常管理，经常进行检查及养护维修方能实现其设计寿命。
如不注意检查、养护或养护方法不当将会大大缩短桥梁的使用寿命，甚至造成桥毁人亡的严重后果。
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。
⑶约束应力和应力集中引起。
对接焊缝的重热裂纹1.现象在热影响区消除应力的裂纹。
2.危害影响对接焊缝的强度。
3.原因分析进行消除应力处理时，在开关不连续处的塑性变形集中引起。
4.治理方法⑴选择消除应力的条件。
⑵防止应变的集中。
⑶控制残余应力的数值。
（二）拱脚钢管与混凝土相交处，混凝土表面产生纵向裂缝1.现象在拱脚钢管与混凝土相交处，沿拱轴线方向产生纵向裂缝。
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。
(3)该桥自营运以来，一直未施行必要的维护。
2 系杆拱桥防水措施的实际应用通过此次参观学习，本人切身体会到系杆拱桥防水处理的重要性，发现许多系杆拱桥防水处理同样存在很多缺陷，在此后某高速京杭运河特大桥系杆拱桥防水项目施工中，吸取以往经验采用了多重防水措施。
下承式钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力优化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。
总之，下承式钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力优化是一项复杂而重要的任务。
它涉及到桥梁结构的力学平衡和荷载约束等多个方面，需要综合考虑各种因素，通过科学的方法和工具进行分析和计算。
通过优化吊杆索力，可以提高桥梁的整体性能和使用寿命，为城市交通建设做出更大的贡献针对下承式钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力优化的任务，结构约束和荷载约束是两个关键因素。
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。
3、锚具破损吊杆锚具的破损主要是疲劳和腐蚀引起的。
锚具的腐蚀分外部腐蚀和内部腐蚀。
如吊杆锚头外部几乎未进行有效防护，其锈蚀也是必然的。
所以对不进行封锚处理的锚具，应加防护罩或采取其它有效的措施防止锚具外部的锈蚀。
锚具内部的腐蚀原因与钢索相同，主要是防护措施失效，水汽与锚具接触造成的。
4、短吊杆问题短吊杆自由长度太短，受温度变化影响大。
拱桥吊杆、系杆的使用寿命及相关问题钟启宾摘要：吸取以往工程的教训、经验，依据当前科技水平和生产能力，提出对柔性系杆拱桥系杆、吊杆结构、类型的设计、选型原则、养护和防腐的建议。
关键词：柔性系杆拱桥系杆吊杆腐蚀选型原则可更换防腐1前言：1986年以来，由于我国逐步形成了镦头锚、群锚体系的科研与生产能力，柔性系杆拱桥广泛兴建。
尤其是近十年来钢管混凝土拱桥的设计与施工技术的迅速发展，使这种桥式更加广泛地被采用。
目前，我国的丫髻沙桥是世界最大跨度的中承式钢管混凝土系杆拱桥（76+360+76m），上海卢浦大桥创造了跨度550m中承提篮式钢箱系杆拱的世界纪录。
系杆拱桥的系杆、吊杆是平衡拱肋水平推力和把中横梁、桥面系的恒载与活载传递到拱肋的关键受力构件，它的使用寿命关系到拱桥的整体寿命和安全。
非常令人不安的是，有些拱桥（含其他拉索体系桥梁）建成仅仅几年、十几年就因拉索体系的破损、腐蚀而被迫换索，甚至发生事故。
2以往的教训由于科学技术和工业水平发展的进程制约着人们对金属、非金属材料腐蚀机理（氢脆、应力腐蚀、腐蚀疲劳等）的认识和防腐意识的深化及防腐措施的有效增强。
直至今天这些认识、意识和措施还在不断深化、完善和发展；许多材料、工艺技术和方法还有待环境和时间的考验。
面对这些问题，业主和设计院起主导作用，直接相关单位是监理、材料生产厂家、施工单位、养护维修单位。
多少年来，腐蚀造成桥梁损坏和事故的教训是极其深刻和惨痛的！2.1国外美国帕斯克.肯涅威科桥仅通车7年即被迫换索；纽约威廉斯堡桥从1903年建成后，在1921、1924、1963年都对488m主缆和锚缆进行过全面修补，到1992年还进行长达两年的更加彻底的防腐维护；德国汉堡科尔布兰特斜拉桥仅通车几年即因斜缆严重腐蚀而全部更换，其费用相当于建桥总价的一半！韩国汉城大桥（钢梁）1995年因严重锈蚀而突然倒塌；英国1985年一座体内预应力桥梁的突然倒塌致使英国运输部在1992年颁布的一份备忘录中指出：在新标准颁布以前，不得再采用管道压浆的后张预应力混凝土桥梁。
2.2中国广州海印大桥(斜拉桥)通车几年后因局部斜拉索断裂导致全部换索；济南黄河公路斜拉桥1982年建成，13年后索的断面锈蚀达20%，用62天更换旧索272根，安装新索248根；虎门大桥(悬索桥)刚刚建成即发现索有锈蚀；金沙江南门桥在建成11年后,于2001 年11月7日晨4：30左右南（S）北（N）岸编号为SI、S2、S3、NI共4对8根吊杆在与横梁相连部位突然发生断裂，致使两岸共4片横梁及相连的桥面板、人行道坠落江中：主体拱肋完好，未见破坏痕迹。
（图1）(1)1 23 45 6图片（1）示该桥桥面跨塌的部位，（2）示该桥在修复过程中，发现吊杆内部有锈水，（3）示吊杆外包的PE 护套老化后完全裂开，吊杆钢绞线严重锈蚀，（4）、（5）示吊杆外包的PE 护套应力开裂，（6）示吊杆钢绞线从中横梁顶面断裂，（7）示较短吊杆在纵向水平力作用下发生局部破损； 7 在修复过程中发现上游N5吊杆也在横梁顶面处断裂， 其余吊杆在横梁顶面处均存在着严重的腐蚀现象。
断裂吊杆的断口附近有大量腐蚀物，50%钢绞线发生陈旧性断裂，有明显的腐蚀坑，断裂前的腐蚀已经削弱了断面；属于脆性断裂（一次性加载），大部分锈蚀严重的钢绞线钢丝无明显的塑性变形；断口未见光亮区，不属于反复应力作用下裂纹逐步扩展的疲劳或腐蚀疲劳断口。
广东佛陈大桥主桥是跨径112.5米的下承式钢管混凝土系杆拱，矢跨比1/5，桥宽 26米。
1994年4月建成。
系杆为裸露的钢绞线外涂黄油后包裹化学纤维布，外浇钢筋混凝土防撞墙。
经5年多的营运后发现主桥出现多种病害，如系杆锈蚀严重并有部分钢绞线整根断裂，危及桥梁安全，不得不全面加固。
加固时打开下游侧系杆外的混凝土保护层，发现系杆钢绞线严重锈蚀，索本身非常潮湿，底部有积水。
表明雨水从混凝土保护层渗进系杆区域形成了强腐蚀环境。
在钢绞线上涂抹的黄油，久之，或挥发、或干涸，防腐效果极差，仅外层可见部位就发现9根钢绞线断裂。
逐根轻敲每根钢绞线，手指触感颤振有明显差异，表明各根钢绞线张拉力很不均匀。
在上游的水平系杆两端分别发现各一根钢绞线断裂。
3国外缆索防腐的经验美国纽约市威廉斯堡桥采用生亚麻子油、红色铅质涂料加氯丁橡胶外包裹使主缆安全系数达到3.5。
加拿大安拿西斯桥采用石蜡填充钢绞线，外加PE管。
原西德曼海姆斜拉桥采用锌铬酸聚安脂混合液涂料加UV塑料管防护斜拉索。
日本采用热挤PE防护。
英国利文河斜拉桥，索为28-55根平行7φ5钢绞线，防腐措施为：钢绞线涂油，外加厚度为1mm的HDPE（High Density Polyethlene）高密度聚乙烯管；编束后外加厚壁HDPE；管内压注聚安脂填充钢绞线间的空隙。
澳大利亚悉尼格莱贝岛桥（140+345+140m），奥斯特雷斯.弗莱西奈公司对招标文件中规定的在PE管内灌注水泥浆这一经典的防腐措施提出了一种全面高效的防腐系统，并为业主采纳：弗莱西奈索的主要优点是耐疲劳强度高，锚固系统可在以后调整，可事后安装张拉单根钢绞线：φ15.7钢绞线镀锌、填蜡；单根钢绞线外包1.5mm厚的PE套管即无粘结筋；穿入HDPE管成束。
4系杆、吊杆的设计寿命及其对桥梁整体寿命的影响从上述有限资料可见，新建和在建的系杆拱桥建设者，必须以对所建桥梁终生负责的精神，无论新的设计、施工规范何时制定和实施，都要比以往更加慎重地对待系杆、吊杆的结构类型及防腐措施的设计、选择、安装和养护维修。
桥梁结构的整体寿命可以估算，但桥梁各个部件不可能同时都达到设计期限。
由于系杆、吊杆受设计水平、材料、制造工艺技术、产品装运、安装质量、活载控制、桥址环境、养护监控、国家整体科技水平等诸多因素制约，设计者和生产厂家不可能给出系杆、吊杆准确的设计和使用寿命。
而且，系杆、吊杆在承载条件、断面刚度、疲劳极限、抗腐蚀能力等各方面都远远不如拱肋、横梁和墩台基础。
至于生产厂家，要求其具有相当资质并由具备资质的检测单位提供产品的机械性能、抗疲劳、抗老化等试验合格报告固然重要，但指望厂家作出产品使用寿命的法律保证显然是不现实的。
生产厂的吊杆、系杆产品已经系列化，不同规格和防腐工艺的产品有不同的价格。
当然，加工工艺相对复杂、先进而防腐性能较好的产品价格高。
系杆、吊杆体系就其耐久与防腐和可更换性而言,应该与悬索桥和斜拉桥的拉索体系处于同等重要的地位。
业主在选择系杆、吊杆类型和规格的原则问题上应起主导作用，甚至在设计招标、审查设计方案和工程招标中将对此问题的处理方案列为重要项目。
系杆、吊杆一旦出现破坏征兆，大桥的继续使用将被迫中止。
局部或全部更换系杆、吊杆的问题将立即提到议事日程。
这是人们不愿面对而迟早必然面对的问题！5系杆、吊杆的设计现状和产品生产水平目前，建成和在建的系杆拱桥，几乎都把系杆、吊杆设计为永久结构的一部分，即不可更换（笔者认为，虽然有的吊杆是可拆卸的，但只要拱肋、横梁没有预留吊杆备用孔道均视为不可更换）。
柔性系杆拱桥设计中，大多采用平行钢绞线束外裹PE护套、拱脚部分剥离PE、普通群锚张锚、拱脚管道压浆的永久预应力系杆体系。
吊杆则是平行镀锌钢丝束外裹PE护套，而与拱肋和横梁相关的镦头锚部分则压浆固结。
例如天津彩虹桥、北京潮白河桥、广西梧州鸳江桥，嵊州曹娥江主桥和钱江四桥主桥的系杆是全部压浆固结于系梁或拱脚预埋管的普通钢绞线束群锚永久预应力体系，其吊杆设计形式与其他已建拱桥类似，这是无法更换系杆、吊杆的永久结构形式。
虽然刚性系梁是通过压浆把钢绞线束同拱脚或边拱混凝土黏结成整体的，但是，由于混凝土开裂，水从裂缝浸入而造成钢绞线束腐蚀，甚至破断。
已有铁路运营线上的预应力混凝土简支梁因此而换梁；也有的系杆拱桥刚性系梁因钢绞线束锈断而不得不进行体外预应力加固。
钱江四桥在扩初设计中，采用了可更换式双吊杆体系，东莞和苏州在建的钢管混凝土拱桥也把系杆、吊杆设计为可更换的，有的桥甚至在设计图中明确规定了采用目前防腐性能最好的系杆产品，这是系杆拱桥设计工作可喜的进步。
柳州市建筑机械总厂(以下简称柳州厂)生产的可更换式系杆为：（图2）这种系杆的钢绞线束是没有经过防腐处理的普通编束外包PE，即使是单根无粘结钢绞线编束外加PE护套，也远远不如OVM-C斜拉索的防腐处理程度。
同时，由于整束钢绞线重量大，装运、安装都非常困难，对设计尺寸要求较高，例如多孔系杆拱桥墩上拱端间必须有安装、张拉钢绞线束的操作空间。
同样，为了使系杆钢绞线束是可更换的，这一操作空间必须长期保留。
柳州厂生产的OVM –C型环氧全涂装拉索具有单根钢绞线穿入管道的优点，也便于换索拆装。
吊杆结构见下图：柳州厂生产的拉索体系见下图：6归纳的建议6.1 提高系杆、吊杆的防腐处理等级，尽可能地延长系杆、吊杆的设计寿命和使用寿命。
6.1.1采用环氧树脂全涂无粘结筋(OVM-C) 拉索体系作系杆。
在两端护罩设不锈钢注油管。
自由段增设数个通向PE护套内的不锈钢注油管，外包不锈钢防护管。
6.1.2吊杆采用OVMLZM型平行热镀锌钢丝外裹PE冷铸镦头锚体系。
端护罩加设不锈钢注油管。
在自由段上下增设通向PE护套内的不锈钢注油管。
为防止紫外线辐射造成PE 护套破坏，在吊杆自由段增设外装式不锈钢或HDPE护套。
经柳州厂研究测试，不加防紫外线护套的吊杆PE一般五年即出现环状应力开裂，15～20年出现网状老化开裂。
增设护套后，内部温度比外部温度底50度，且可以防水，对延长吊杆使用寿命较为有利。
6.1.3 位于拱桥端部的吊杆长度较短,其相对刚度大(EF/L)，在桥面系的温度、车辆制动力、冲击力等荷载作用下，其下端处于反复弯剪状态，久之导致吊杆护筒断裂，进水，钢绞线（钢丝）锈蚀以致破坏。
今后设计吊杆时，应加强和改善短吊杆的结构和防护。
6.2把系杆、吊杆均设计为可更换的形式：6.2.1对于柔性系杆，下承式拱桥的拱脚部分、中承式拱桥的边拱混凝土内预埋钢管，系杆拉索分束穿入预埋钢管，其间隙压注防腐油。
对于刚性系梁，拉索全部外包钢管,钢管内不再压浆而压注防腐油，两端采用不锈钢护罩且不再封锚。
换索时，逐根抽换。
6.2.2吊杆采用可更换式双吊杆，拱肋和横梁的吊杆预埋钢管与吊杆（PE）之间压注防锈油脂而不压注水泥浆，增设不锈钢养护注油管。
上下护罩采用不锈钢材料制造，且不再封锚。
6.3为养护单位设计吊杆上下端检查梯和吊篮。
6.4 施工单位主动对已建桥梁进行回访，会同业主和养护单位共同检查桥梁的健康状况。
6.5 开展科研攻关，试验使用智能材料、光纤传感器（宜宾南门桥修复过程中在每根吊杆上都安装了压磁式传感器）、编制“专家系统”软件对桥梁进行自动监测和健康诊断并建立桥梁健康档案等。
参考文献：1.宜宾南门桥断裂事故人民网2001-11-92.OVM拉索体系柳州市建筑机械总厂产品画册3. OVM拱桥拉索锚固体系设计施工参考画册柳州市建筑机械总厂产品画册4. 钱江四桥(复兴大桥)工程扩初设计图杭州市城建设计院。
