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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。
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。
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。
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。
