钢管混凝土拱桥吊杆更换技术研究
５ ６ 西部交通科技
Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｃｈｉｎａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
丝 绳 下 端 捆 绑 连 接 两 根 钢 横 梁 ，吊 杆 横 梁 底 部 设 置 钢 托 梁 ，钢 横 梁 通 过 精 轧 螺 纹 钢 与 钢 托 梁 连 接 ，形 成 整 套 临 时 吊 杆 系 统 ，通 过 顶 升 钢 托 梁 底 部 的 精 轧 螺纹钢筋进行吊杆的更换。该施工方法节省了拱 顶横梁，大大降低了施工难度，具 有 安 全、快 捷、省 材等优点。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｒｏｐｅ ｔｉｅｄ ａｒｃｈ，ｔｈｅ ｂｏｏｍ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｍｅｔｈｏｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｓｃｒｅｗ－ｔｈｒｅａｄ ｓｔｅｅｌ ｂａｒｓ ｈａｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｆａｓｔ，ｓａｆｅ，ｔｉｍｅ－ｓａｖｉｎｇ，ａｎｄ ｃｏｎ－ ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃａｓｅ ｏｆ Ｓｈｉｊｉａｄｕ Ｌｉｊｉａｎｇ Ｂｒｉｄｇｅ ｉｎ Ｇｕｉｌｉｎ，ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｅｃｈｎｉ－ ｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｏｏｍ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｂｒｉｄｇｅ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｂｒｉｄｇｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；Ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ；Ｂｏｏｍ；Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
３．３ 吊杆更换施工 在开始更换吊杆之前要先切割掉吊杆上、下锚
头 的 封 锚 钢 板 和 吊 杆 外 的 不 锈 钢 管 外 套 ，然 后 开 始 张 拉 精 轧 螺 纹 钢 ，全 程 进 行 观 测 点 高 程 跟 踪 观 测 ， 控 制 好 桥 面 的 上 拱 量 ，当 旧 吊 杆 松 动 后 扭 出 吊 杆 下 锚 头 的 螺 母 ，利 用 吊 车 配 合 ，从 下 往 上 迅 速 拆 除 旧 吊 杆 ，同 时 也 利 用 吊 车 配 合 ，把 事 先 准 备 好 的 新 吊 杆 从 上 往 下 安 装 ，以 桥 面 观 测 点 进 行 高 程 控 制 来 调 整吊杆下 锚 头 的 螺 母，通 过 计 算 设 置 预 抬 值 和 微 调 ，直 到 桥 面 观 测 点 的 观 测 高 程 与 原 高 程 差 值 控 制 在 ０～ ＋１ｍｍ为 止 ，随 后 焊 好 上 下 锚 头 的 封 锚 钢 板 并进行防锈处理。
图 ３ 梁 底 施 工 平 台 示 例 图
２．４ 测量观测系统 因桥面系为连续结构，一次将桥面抬高过大可
能 会 造 成 横 梁 顶 桥 面 开 裂 ，故 换 吊 杆 时 以 桥 面 标 高 控 制 为 主 ，张 拉 力 控 制 为 辅 ，以 保 证 桥 面 系 的 安 全 。 先 在 更 换 吊 杆 处 的 桥 面 上 设 置 高 程 观 测 点 ，在 静 止 状 态 下 先 测 量 观 测 点 高 程 ，作 为 吊 杆 更 换 高 程 观 测 的依据。
桂林石家渡漓江大桥为桂林市区至磨盘山码 头一级公路上的一座特大桥。桥梁跨径组合为５× ２０ｍ＋１７６．８ｍ＋４×２０ｍ，全 长３６１．８６ｍ。 主 桥 为 中 承 式 钢 管 混 凝 土 桁 架 系 杆 拱 桥 ，引 桥 为 先 简 支 后 连续预应力混凝土空心梁桥。该桥以路线中心线 为 界 分 为 左 、右 两 幅 独 立 桥 ，桥 面 总 宽 度 为４４．５ｍ。 单幅桥设置 ２７ 对 吊 杆，全 桥 共 ５４ 对 １０８ 根 吊 杆。 通过检测单位的检测，需对１＃ 和２７＃ 共８根短吊杆 进行更换。大桥图片如图１所示。
图 ５ 临 时 吊 杆 设 置 正 面 图
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图 ８ 钢 托 梁 变 形 计 算 图
钢托梁最大变形值为０．４ｍｍ，可忽略不计。 通过计 算 可 知 该 托 架 强 度、刚 度 满 足 施 工 要 求。
３ 吊杆更换施工技术
（ａ） 图 １ 大 桥 示 例 图
（ｂ）
３．１ 工艺原理 要更换吊杆需先设置临时吊杆，将吊杆横梁稍
２０１３年第１０期 总第７５期 ５７
微 提 起 ，旧 吊 杆 松 动 后 ，拆 除 旧 吊 杆 ，并 立 即 安 装 新 吊 杆 ，最 后 拆 除 临 时 吊 杆 ，完 成 临 时 吊 杆 与 新 吊 杆 的 受 力 转 换 ，使 新 吊 杆 受 力 进 入 工 作 状 态 ，即 完 成 整个更换工作。原创的该套临时吊杆系统适应性 强 ，在 长 、短 吊 杆 施 工 时 只 要 接 长 精 轧 螺 纹 钢 即 可 实 现 ，省 时 省 力 。 同 时 ，采 用 钢 丝 绳 与 拱 肋 连 接 ，不 需在拱肋上焊接任何东西，对拱肋无损伤。
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｂｏｏｍ Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ＣＦＳＴ Ａｒｃｈ Ｂｒｉｄｇｅ
ＨＵＡＮＧ Ｊｉｎ－ｗｅｎ１ ，ＭＡＯ Ｘｉｎｇ－ｈａｉ ２ （１．Ｓｅｃｏｎｄ Ｂｒａｎｃｈ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｒｏａｄ ＆ Ｂｒｉｄｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎａｎｎｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｘｉ，５３０００１； ２．Ｇｕａｎｇｘｉ Ｈｏｎｇｇｕａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｎｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｘｉ，５３００００）
施 工 准 备 → 吊 杆 力 测 定 、测 量 桥 面 标 高 → 平 台 搭 设 → 安 装 临 时 吊 杆 系 统 → 拆 除 吊 杆 上 、下 锚 头 保 护罩→同步顶升横梁→拆除旧吊杆→安装新吊杆 →新吊杆张拉至设计值→测量桥面标高→灌防护 油脂→安装上、下锚头保护罩。 ３．５ 施工注意事项
ห้องสมุดไป่ตู้０ 引言
随 着 钢 管 混 凝 土 拱 桥 的 广 泛 应 用 ，随 之 而 来 的 问 题 也 产 生 了 ，由 于 吊 杆 本 身设计使用年限相对较短，再加上交通流量的不断增大，超载现象严重，加快了 吊 杆 的 损 坏 ，特 别 是 拱 脚 附 近 的 几 个 短 吊 杆 损 坏 更 加 明 显 。 这 就 需 要 对 钢 管 拱 桥 的 吊 杆 定 期 进 行 检 查 检 测 ，及 时 更 换 。 对 于 吊 杆 的 更 换 方 法 ，传 统 的 施 工 方 法是运用在两拱肋间架设贝雷钢横梁并在拱肋内侧布设临时钢铰线吊索的方 法 进 行 吊 杆 更 换 施 工 ，该 方 法 施 工 难 度 较 大 ，材 料 使 用 量 较 多 ，较 费 时 。 通 过 充 分讨论、比较、计算和验算后，本文提出了新的施工方法：用钢丝绳捆绑拱肋，钢
图 ２ 拱 肋 上 施 工 平 台 示 例 图
２ 吊杆更换施工准备
２．１ 施工组织 为确保吊杆更换 工 作 安 全、按 期、优 质 完 成 任
务，必须科学制定方案、周密计划、精心组织，组建强 有力的管理人员和专业的施工队伍，加强施工管理。 ２．２ 新吊杆加工
由于是旧桥更换吊杆，吊杆的实际长度与原设 计 长 度 已 有 一 定 的 变 化 ，为 了 确 保 更 换 吊 杆 工 作 顺 利 进 行 ，吊 杆 制 作 前 先 对 吊 杆 的 实 际 长 度 逐 一 进 行 测 量 ，提 供 给 厂 家 作 为 生 产 的 依 据 。 新 吊 杆 采 用 专 业厂家生产的成品。
图 ６ 钢 托 梁 组 合 应 力 计 算 图
钢托梁最大组合应力为１１９．５ ＭＰａ，小于 Ｑ２３５ 钢材容许值１４０ ＭＰａ。
图 ４ 临 时 吊 杆 设 置 侧 面 图
图 ７ 钢 托 梁 剪 应 力 计 算 图
钢托梁最 大 剪 应 力 为５５．３４ ＭＰａ，小 于 容 许 值 ８５ ＭＰａ。
１ 工程概况
２．３ 吊杆更换施工操作平台 吊杆更换施工操作平台包括两部分，一个是主
拱 肋 上 的 施 工 平 台 ，另 一 个 是 吊 杆 横 梁 底 部 施 工 平 台，供施 工 人 员 安 装 下 锚 梁、张 拉 设 备 及 张 拉 用。 操 作 平 台 利 用 主 拱 肋 进 行 固 定 ，使 用 脚 手 架 钢 管 进 行 搭 设 ，并 设 置 围 栏 和 铺 设 竹 踏 板 。 施 工 操 作 平 台 见图２～３。
ＢＲＩＤＧＥ ＡＮＤ ＴＵＮＮＥＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
桥隧工程
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西部交通科技
钢管混凝土拱桥吊杆更换技术研究
黄金文１，毛兴海２
（１．广 西 壮 族 自 治 区 公 路 桥 梁 工 程 总 公 司 二 分 公 司 ，广 西 南 宁 ５３０００１；２．广 西 宏 冠 工 程 咨 询 有 限 公 司 ，广 西 南 宁 ５３００００）
作者简介 黄 金 文 （１９７６—），男， 广西博白 人，高 级 工 程 师，主要从 事 公 路 桥 梁 施工技术管理与 研 究 工作。 基金项目 广西交通 科 技 项 目“钢 管混凝土拱桥维 修 加 固成套施工技术研究” （桂 交 科 发 〔２０１２〕２６ 号 ２０１２－３－１２（２１））
摘 要 ：利 用 钢 丝 绳 捆 绑 拱 肋 ，通 过 精 轧 螺 纹 钢 的 张 拉 进 行 吊 杆 更 换 的 技 术 方 法 具 有 快 捷 、安 全 、省 时 、施 工 工 效 高 等 优 点 。 文 章 结 合 桂 林 石 家 渡 漓 江 大 桥 工 程 实 例 ， 介 绍 了 该 桥 吊 杆 更 换 技 术 的 工 艺 原 理 、施 工 方 法 、工 艺 流 程 及 施 工 注 意 事 项 。 关 键 词 ：桥 梁 工 程 ；拱 桥 ；吊 杆 ；更 换 技 术 中 图 分 类 号 ：Ｕ４４５．４ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７３－４８７４（２０１３）１０－００５６－０５
中承式钢筋混凝土箱型肋拱桥吊杆更换施工技术研究
更 换 吊杆前应对桥面标高 、吊杆上锚垫板顶的标高 、下 锚垫板底 的标高进行精确 的测量 。吊杆 更换过程中 ，一方面 要控制 张拉力不超 出设计范 围；另一方 面，对桥面标高进行
严格 的监控 ，将桥面标高变化控制在 一定范围 内，保持桥梁 的整体稳 定性。在全部 的吊杆更换完 毕后，同样应对 吊杆索
时吊杆穿过锚 固板组成 临时吊杆 系统 。在 吊杆更换 时，通过 对 临时 吊杆进行分级张拉 ，每 次张拉完成后 ，对应 的卸掉相
【 单成 林 ． 桥 吊杆 的更换 设 计及 施 工方 法 卟 中外 公路 ， ５ 】 拱
２ ０６－０８ ０ －１ ９
．
７１—
图 １ 桥 梁照 片 图
原桥 吊杆 的结构 采用 的是 工程 现场 制索 的 Ｄ ５ １０ Ｍ－１ ， １０ Ｍ ａ强度 的钢丝镦头锚 ，锚头预埋 留孔直径 １３（ ６０ｐ ０ 原锚 头 不能穿过 ，为现场 制作 结构） ，吊杆采用 １０ ． 的套 ０ ×０ ５
管 内灌注水 泥浆 体防护。由于吊杆 的上 下锚 头和预埋 管内全
应 比例 的吊杆 力，多次循环直至 旧吊杆力全部 转移 到临时 吊
杆上 。此 时割断旧 吊杆 ，安装新 吊杆 ，然后分 级卸载临时 吊 杆上 的力 ，逐渐 张拉新 吊杆 ，直至临 时吊杆力 卸载 至零 ，完
钢管混凝土系杆拱桥吊杆更换技术研究
元仿真模拟 ， 同时还针对 吊杆突然断裂失效等不可 预计性危险作 了简单分析。 为达 到预 期 的研 究 目的 ， 本 文依 据 实 际施 工 过 程， 分别建立 了对吊杆更换和吊杆突然断裂的有限 元分析 ， 具体如下 ： （ １ ） 采用影 响矩阵 的综合刚性 吊杆法㈣ ， 计算
严 格 的监控措 施 。
如 皋 丁堡 河 大桥 位 于 如皋 市 境 内苏 ￥ ３ ３ ４省 道 Ｋ ６ ９ ＋ ３ ３ ０ ｍ处 ，为 一 座 单 孑 Ｌ 式 钢 管 混 凝 土 系 杆 拱 桥 。桥 梁 全长 ８ ６ ｍ， 主跨 的计 算 跨 径 ７ Ｏ ｍ， 矢跨 比
１ ： ５ ， 桥面 全宽 １ ７ ． ２ ｍ， 双 向 ４车 道 ， 桥梁 设计 荷 载 为
具体施工过程如下 ： ①施 工准备 ； ②安装工作 平 台； ③ 安装分配梁等临时 吊杆系统 ； ④ 匀速 张拉
临时 吊杆并同步释放原 吊杆 内力 ； ⑤拆除老 吊杆 ； ⑥安装 新 吊杆 ； ⑦匀速 张拉新 吊杆并 同步释放 临 时吊杆内力 ； ⑧索力调整 ； ⑨拆 除临时吊杆 ； ⑩防腐
《 江 苏交通 科 技》２ ０ １ ４年 第 ３期
钢管 混凝 土系杆拱桥 吊杆 更换技 术研 究
荆禄 喜
（ 如 皋 市公 路 管 理 站 如 皋 ２ ２ ６ ５ ０ ０ ）
葛 小琴
（ 江 苏路 翔 交通 工 程 有 限公 司 如 皋 ２ ２ ６ ５ ０ ０ ）
摘 要 文章 通过 建立有 限元模 型 ． 对 某 系杆 拱桥 吊杆 更换 过程 中的 内力 变化进 行 了分析 ， 并与 工程 实￣ ． ｆ ｎ 比较 ， 探 究 了吊杆 失效后 桥 梁的 受力状 态与 安全指 数 ， 总结 并提 出了桥 梁紧急状 况 下
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。
系杆拱桥吊杆更换过程论文
系杆拱桥吊杆更换过程论文摘要：本文介绍了本桥吊杆更换的施工工序，对同类工程起到了良好的借鉴作用，系杆拱桥吊杆的更换需进行深入地计算和分析，才能既尽可能地优化施工工序以节约建设成本，又能保证施工过程中的安全性。
1、工程概况某城市立交桥主桥为单跨138m的钢管混凝土刚架系杆拱结构，主桥桥面总宽31m。
主拱肋为空间桁架结构，由4根直径720mm的钢管弦杆和直径300mm的钢管腹杆所组成，矢跨比1/5，拱肋上下弦杆的钢管内填充混凝土；吊杆和系杆均为高强碳素钢丝，横梁为钢筋混凝土结构。
2、吊杆更换技术既有吊杆采用120根Φ5碳素钢丝，标准抗拉强度1600MPa。
新吊杆采用整束挤压式19-φ15.2mm钢绞线，标准抗拉强度1860MPa。
更换工序如下：在需更换的吊杆两侧安装4根临时吊杆，临时吊杆采用7-φ15.2mm钢绞线，临时吊杆穿过桥面板，与横梁底部、拱肋顶部以及桥面上方设置的槽钢扁担梁，形成临时兜吊系统。
先将旧吊杆索力逐步转移到临时兜吊系统，然后拆除旧吊杆，安装新吊杆；再将临时兜吊系统索力逐步转移到新吊杆，最后拆除临时兜吊系统，调整新吊杆索力。
旧吊杆索力逐步转移到临时兜吊系统的过程中，应采用临时兜吊系统分级加载、旧吊杆分步割断的施工工艺进行：即临时吊杆按总索力的5%分级加载，然后割断6根钢丝，然后加载到10%，再割断6跟钢丝，总共分20次循环，实现旧吊杆索力全部转移到临时兜吊系统。
吊杆更换过程中，应进行施工监控，以防止施工过程中桥面出现裂缝，确保结构安全。
3、吊杆更换对全桥受力影响的分析3.1计算模型考虑结构自重、二期恒载、混凝土收缩徐变、吊杆和系杆张力并计入汽车、人群等荷载，首先对桥梁的原受力状态进行模拟，其次对吊杆更换过程进行计算。
3.2桥梁原受力状态通过计算发现，在恒载作用下，拱肋钢管的最大应力为83.5MPa，混凝土的最大应力为9.6MPa；在恒载+活载作用下，拱肋钢管的最大应力为132.0MPa，混凝土的最大应力为15.7MPa，且均受压。
中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换技术研究中期报告
中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换技术研究中期报告一、项目背景中承式钢筋混凝土拱桥是一种常见的桥梁类型，在使用中需要对吊杆进行定期检测和更换，以确保桥梁的安全和稳定。
目前，吊杆更换工作通常需要停止车辆通行，对交通造成一定影响，并且更换过程中存在一定的安全风险。
为了解决上述问题，本研究旨在探索一种新的中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换技术，以实现更快、更安全、更方便的吊杆更换过程。
二、研究内容本研究将针对中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换过程中的关键问题展开研究，主要包括以下内容：1. 吊杆更换工艺的优化。
在考虑吊杆更换过程中的安全因素和桥梁使用寿命的前提下，优化更换工艺，使更换过程更快速、更便捷。
2. 吊杆更换的机器人技术研究。
研究开发一种适用于中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换的机器人技术，实现自动化更换吊杆，提高工作效率和减少人为操作的安全风险。
3. 吊杆更换后的桥梁结构评估。
在更换吊杆后，对桥梁结构进行评估和检测，确保更换后的吊杆达到设计要求，桥梁结构稳定可靠。
三、研究进展在前期的研究中，我们已经完成了如下工作：1. 对中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换过程中的关键问题进行了分析和研究，确定了进一步研究的方向。
2. 设计了一套适用于中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换的机器人系统，该系统能够在更换过程中实现吊杆的自动化更换。
3. 开展了吊杆更换工艺的优化研究，通过引入新工艺和新技术，使更换过程更加快速、更便捷，同时确保了更换的安全性和有效性。
四、研究展望在后续的研究中，我们将进一步完善基于机器人技术的吊杆更换系统，并进行工程实践的验证和优化。
同时，将对吊杆更换后的桥梁结构进行系统评估和测试，确保桥梁使用安全可靠。
预计研究成果将为中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换技术的创新和发展提供有力支撑。
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
中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换技术研究开题报告
中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换技术研究开题报告
一、选题背景和意义
中承式钢筋混凝土拱桥是一种常见的桥梁结构形式，其吊杆作为桥
梁的重要组成部分，对桥梁的整体力学性能和安全性起到至关重要的作用。
然而，随着吊杆使用的时间不断延长，其会受到一定的损伤和腐蚀，如不及时更换，会对桥梁的使用安全造成潜在威胁。
因此，研究中承式
钢筋混凝土拱桥吊杆更换技术，对掌握桥梁的检测、维护和管理技术具
有重要的现实意义和应用价值。
二、研究内容和方法
本次研究的主要内容为中承式钢筋混凝土拱桥吊杆的更换技术。
在
该研究中，将通过以下方法进行：
1. 桥梁吊杆检测技术研究：对桥梁吊杆在使用过程中可能遭受的腐蚀、疲劳和断裂等损伤情况进行了深入了解和研究，探索各种检测方法
及其检测效果。
2. 吊杆更换技术的研究：包括更换前的准备工作、吊杆更换的具体
步骤，以及更换后的验收等环节。
针对吊杆更换过程中可能出现的问题，提出有效的处理方案。
3. 吊杆更换后的安全评估：采用桥梁静载试验或者动力响应试验等
方法进行安全评估，并探索确保更换后桥梁的安全稳定运行的措施。
三、预期效果
通过本次研究，我们可以掌握中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换的技
术和方法，提高桥梁检测、维护和管理的技术水平和工作效率，从而有
效预防和化解桥梁安全隐患，提高桥梁运行的安全可靠性，为国家交通
建设和经济发展做出应有的贡献。
系杆拱桥刚性吊杆更换关键技术分析
号 吊杆 ｌ ２束 钢绞线 中有 ７束 回缩 ， ２个 夹片 完全脱 落 ： 保 留 旧吊杆 锚 垫板 为新 吊杆所 用 ， 是 更 换 能否 顺 利 实
此外 ， 由于施工 时未对 拱肋 上锚 头预 留槽做 防水 处理 。 施 的关 键 。
钢管之 间 的混凝 土 ， 然 后安装 张拉 吊杆钢 绞线 。 桥 梁设 在 设计 计 算 和监 控 中应 充 分 重 视 该 类 吊杆 的 拆 除 影
计 荷载 为汽 车一 ２ ０级 。 挂车一 １ ０ ０ 。 于２ ０ ０ ２年 １ Ｏ月 竣工 响 ＿ ｌ Ｊ ｎ
投 入使 用 。桥梁 上部结 构 布置如 图 １ 所示。 ３ ） 由于早期设计 没有 考虑 刚性 吊杆的检测 与更换 ． ２ ０ １ １ 年， 在对 该桥 检测 时发 现存 在 较 为严 重 的 吊 这 给更 换 施 工 带 来 相 当 大 的难 度 ， 因此 。 采 用 何 种 工 杆病害 ： 吊杆 普 遍 存 在 钢 绞 线 回缩 现 象 ， 有 ３个 锚 头 艺 实 现 吊杆 分 级割 除 与荷 载转 换 ， 彻 底 清 除预 埋 在 系 钢 绞线 回缩 现象严 重 （ Ｗ３号 、 Ｗ６号 、 Ｗ８号 ） ， 其 中 Ｗ８ 杆、 拱 肋 内（ 吊杆 ） 外 钢 管 之 间 的所 有 杂 物 ， 同 时 完好
０ ２ ９ ９ ｍ ｍ， 钢 管壁 厚 １ ０ ｍ ｍ． 内侧钢 管 与外 侧钢 管 之 间 桥 梁 整体 稳 定 性 影 响 不 大 ， 但 会 引起 吊杆 与 系杆 、 拱 灌注 Ｃ ４ ０微膨胀 混凝 土 。吊杆施 工时先 灌注 好 内外侧 肋 连接 部 位 的拉 压 状 态转 变 ， 且会 出 现最 不 利 工 况 ，
１ 工 程 概 况
有 ６个 锚头 存在 沿钢 绞线 滴水 （ Ｗ３号 、 Ｗ５号 、 Ｗ７号 、
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。