拱橋吊桿更換及系桿加固技術(shù)

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1、拱橋吊桿更換及系桿加固技術(shù)武漢二航路橋特種工程有限責(zé)任公司王世祥、晏國泰、趙東奎2009年10月目錄一、總體概況二、工具吊桿的選擇三、廣東某拱橋吊桿更換四、四川某橋吊桿更換五、系桿加固施工技術(shù)六、結(jié)束語一、總體概況一、總體概況1、概述據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2007年底，我國在建和已建的鋼管混凝土拱橋達(dá)200余座，其中200m跨徑以上的已超過30座。在橋梁中吊桿起到上連鋼管拱肋、下連橫梁，傳遞主跨內(nèi)橋面系的荷載（含恒載和活載）到主拱圈；而系桿則相當(dāng)于中下承式鋼管混凝土系桿拱橋的“脊柱骨”，在橋梁中平衡整個(gè)橋的水平推力，將整個(gè)橋梁有機(jī)聯(lián)合成一個(gè)整體。一、總

2、體概況2、主要病害及維修方法2.1吊桿的主要病害A、上、下錨頭防護(hù)混凝土開裂、脫落；B、錨固松動(dòng)、失效；C、導(dǎo)管內(nèi)積水、灌漿不密實(shí)；D、防護(hù)套破壞老化、開裂、破損；E、索軸線偏位，短吊桿受剪；F、吊桿鋼絞線或鋼絲受力不均勻；G、索體出現(xiàn)疲勞斷絲。一、總體概況錨頭積水鋼絲銹蝕吊桿偏心嚴(yán)重一、總體概況PE開裂、鋼絲銹蝕一、總體概況PE開裂一、總體概況吊桿偏心系桿鋼箱擠壓原吊桿一、總體概況灌膠不密實(shí)、偏心一、總體概況墩頭銹蝕，鋼絲直徑減小一、總體概況2.2吊桿的維修方法A、對(duì)于鋼絲銹蝕、錨頭銹蝕、鋼絲斷絲和吊桿護(hù)套破壞很嚴(yán)重的建議吊桿更換；B、對(duì)于吊桿護(hù)

3、套破換不嚴(yán)重的建議僅更換吊桿護(hù)套；C、對(duì)于索力不均勻的建議調(diào)整吊桿索力；D、對(duì)于僅導(dǎo)管內(nèi)積水的建議排干水，重新填充防水材料。二、工具吊桿的選擇二、工具吊桿的選擇吊桿拱橋橫梁之間的聯(lián)系較弱，拆除一根橫梁的吊桿，附近的吊桿無法替代原吊桿來支撐橫梁，必須采用臨時(shí)兜吊系統(tǒng)來替代舊吊桿。二、工具吊桿的選擇2.1吊桿更換原則吊桿更換的原則上盡量不改變結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，保持現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，臨時(shí)吊桿和新吊桿的索力盡量與舊吊桿保持一致、標(biāo)高一致。二、工具吊桿的選擇臨時(shí)吊桿的確定滿足結(jié)構(gòu)受力要求。能準(zhǔn)確的控制索力。能適應(yīng)長短吊桿的位置變化。安裝、拆除方便。二、工具吊桿

4、的選擇方案一：臨時(shí)吊桿拱頂張拉法在拱頂需更換吊桿兩側(cè)綴板中間鉆孔，并在孔上方進(jìn)行找平。通過鋼絞線、扁擔(dān)梁將拱肋和下端橫梁相連。將舊吊桿力通過臨時(shí)吊桿和肩擔(dān)梁傳遞到兩側(cè)的相臨兩根吊桿上，再割除舊吊桿，裝上新吊桿。二、工具吊桿的選擇方案二：橋面桁架吊裝法在橋面兩側(cè)各放一組貝雷梁，利用貝雷梁做肩擔(dān)梁，在貝雷梁中間設(shè)一組四根精軋螺紋鋼筋作臨時(shí)吊桿，穿過橋面，兜吊下橫梁，將舊吊桿力通過臨時(shí)吊桿和肩擔(dān)梁傳遞到兩側(cè)的相臨兩根吊桿上，再割除舊吊桿，裝上新吊桿。二、工具吊桿的選擇方案三：橋面鋼絲繩扁擔(dān)梁張拉法將上懸鋼絲繩（鋼絞線）連接主拱圈及鋼吊梁，通過精軋螺紋鋼（

5、鋼絞線）、扁擔(dān)梁與下橫梁相連接。將舊吊桿力通過臨時(shí)吊桿和肩擔(dān)梁傳遞到兩側(cè)的相臨兩根吊桿上，再割除舊吊桿，裝上新吊桿。二、工具吊桿的選擇方案四：上下扁擔(dān)梁張拉法在拱圈和橫梁上設(shè)置上、下吊梁，中間用鋼絞線相連。通過上端的千斤頂張拉或放松鋼絞線，將舊吊桿力通過臨時(shí)吊桿和肩擔(dān)梁傳遞到兩側(cè)的相臨兩根吊桿上，再割除舊吊桿，裝上新吊桿。三、吊桿更換施工技術(shù)扁擔(dān)梁張拉法二、工具吊桿的選擇臨時(shí)吊桿拱頂張拉法橋面桁架吊裝法橋面鋼絲繩扁擔(dān)梁張拉法上下扁擔(dān)梁張拉法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)A、橋面系和拱肋受力基本不發(fā)生改變；B、橋面線形易控制；c、、重量輕、安裝拆除

6、方便A、可能損傷拱肋（直接鉆孔）；B、高空作業(yè)，安全要求高；A、施工方便；B、操作簡便；C、施工安全性高；D、結(jié)構(gòu)可靠性高；E、對(duì)主拱圈無損傷A、主拱圈和相鄰吊桿局部受力發(fā)生改變；B、橋面線形不易控制A、基本不改變原受力體系；B、橋面線形容易控制；D、橋面標(biāo)高易控制；A、鋼箱梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜；B、鋼絲繩安裝慢、施工慢；C、安裝時(shí)間長；A、橋面標(biāo)高易控制；B、不改變原受力體系A(chǔ)、鋼箱梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜；B、鋼絲繩安裝慢、施工慢；C、安裝時(shí)間長；D、設(shè)備笨重不易安裝。三、廣東某拱橋吊桿更換三、廣東某拱橋吊桿更換1、原橋概況該拱橋是一座自錨式鋼管混凝土中承式系桿飛燕拱

7、橋，其跨徑組合為45m+200m+45m，全長290m；橋?qū)?8m；主橋中跨為200m，矢高44.4m；吊桿采用鐓頭錨錨固的平行鋼絲束組成，每根吊桿有144根平行高強(qiáng)鋼絲，鋼絲標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1600MPa。三、廣東某拱橋吊桿更換吊桿PE保護(hù)套多處出現(xiàn)開裂，全面老化。高強(qiáng)鋼絲出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕，銹斑已明顯減少了鋼絲直徑。吊桿下錨頭錨杯及螺母處嚴(yán)重銹蝕，部分鋼絲墩頭半個(gè)球頭已全部銹蝕脫落，吊桿安全系數(shù)降低。三、廣東某拱橋吊桿更換2、新吊桿的選擇2.1、新吊桿的特點(diǎn)本橋新吊桿采用鋼絞線整束擠壓，整體張拉技術(shù)，錨固可靠，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，張拉調(diào)索方便，防腐性能。鋼絞線兩

8、端采用錨碇管將其壓制錨固，并制作出外螺紋，用螺鎖緊，為彈性好，安全性高的錨索。由于采用比鋼絲強(qiáng)度更高的1860MPa鋼絞線