临时拉索在斜拉桥更换拉索中的应用

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1、临时拉索在斜拉桥更换拉索中的应用王雷1（1陕西凯达公路桥梁工程建设有限公司）【摘要】以陕西省三原新龙桥斜拉桥换索工程为例，重点介绍斜拉桥换索过程中增设的临时拉索设计方案及其重要性，为我国七八十年代同类型斜拉桥换索总结出了宝贵经验。【关键字】斜拉桥换索临时拉索1工程概况陕西省三原新龙桥，1987年建成通车，2006年10月3日晚上两根斜拉索突然断裂，本桥断索后立即禁止通行。三原新龙桥斜拉桥桥长173.28m，横跨清峪河，走向为南北走向。三跨双台、双塔双索面斜拉型对称布置，主桥采用墩、塔固结、桥面系支承体系。中跨88.8m，边跨39m，桥面以上塔高24.6m，塔架为宝石形框架。主梁断面为分离式双

2、箱混凝土箱梁，主梁由双箱梁和行车道板组成，箱梁高1.2m,宽1.0m。拉索布置，每塔六对，每塔除一号拉索为单索外，其余5对均为双索，全桥原有拉索88根，设计换索将其中双索皆换为单索，更换后全桥新拉索为48根。2桥梁检测及结构病害情况由于该桥是三原贯通南北城的主要交通要道，交通量大，因此为保证桥梁的安全运营，对该桥进行了全面的检测，检测主要内容：（1）搭设主梁吊架平台检测主梁混凝土结构的裂缝并测量裂缝宽度、检测下锚具及其镦头的锈蚀程度。（2）搭设主塔钢管支架平台检测主塔混凝土结构的裂缝并测量裂缝宽度、检测上锚具及其镦头的锈蚀程度。（3）对外露钢丝检查其锈蚀程度、检测目测范围内PE护套的完好性。

3、（4）对全桥的旧索进行索力测量。（5）选择不同温度对全桥线性进行测量。根据检测结果，病害情况如下：（1）斜拉索钢丝锈蚀、断裂该斜拉桥的防护采用套管压浆法:套管与钢索之间的空隙内压注水泥浆，由于当时施工工艺条件差，采用套管压浆法压浆时水泥浆液大多数未充盈至主塔索管顶部，导致主塔索管下口斜拉索钢丝腐蚀严重，氧化、水、电化电位、持续作用于高强钢丝的拉应力等因素引起钢材腐蚀，产生应力腐蚀裂缝。拉索护套划伤、开裂以致剥落，而没有得到及时的修补，钢丝直接暴露在空气中产生锈蚀，大部分斜拉索锈蚀严重，已发现两根拉索断裂，部分拉索接近断裂。（2）梁体病害经检查统计发现，箱梁病害比较严重，全桥箱梁宽度大于0、1

4、5mm的裂缝共长128米，其中中跨无索段箱梁已断裂，断裂宽度达3cm。根据检测结果，该桥斜拉索病害已经非常严重影响了该桥使用的耐久性和结构的安全性，为确保换索施工的安全性和施工质量，因此必须增加临时拉索以保证换索顺利进行。3临时拉索的设计斜拉桥是由塔、梁、索组成的空间结构，主梁与其他桥型相比，梁高较小，因此任一斜拉索索力的变化都会导致整个结构内力和线性的改变。由于原桥斜拉索已出现各种病害，为了增加换索的安全系数，换索时外侧索退出工作，主梁弹性支撑点减少，对主梁不利，综合考虑各方面因素，经过多次计算分析，在换索拆除外侧拉索前，在要拆除索面正上方1.5米处增加平行于旧索的临时拉索，这样既改善了旧

5、索的受力，又能通过增加主梁的弹性支撑点提高了梁体的抗弯能力。3.1临时拉索方案及所用材料选择采用钢丝绳围圈主塔、主梁与精轧螺纹钢用特制连接器连接。精轧螺纹钢与钢丝绳采用特制的连接器连接，在主塔上面的连接器作为固定端，在主梁上面的连接器作为张拉端，采用千斤顶张拉精轧螺纹钢。3.2Ø32精轧螺纹钢、Ø38mm6*37+FC钢丝绳材料参数（1）、Ø32精轧螺纹钢临时索采用直径Ø32精轧螺纹钢标准抗拉强度f=930MPa，设计抗拉强度f=770MPa，抗拉力62吨。（2）、Ø38mm6*37+FC钢丝绳按照国家标准钢丝绳采用结构为6*37+FC、公称抗拉强度为1670MPa、直径为Ø38钢丝绳，钢丝

6、绳最小破断力为711KN。3.3临时拉索设计由于每拆除一跟旧索，被拆除旧索前后3~4组斜拉索索力将有不同程度的增大，这样即将断裂的斜拉索将危及整个换索工程安全，一旦有斜拉索突然断裂，后果不堪设想。因此，本次斜拉索换索过程中为增加换索安全系数，设计临时拉索保证换索工程安全必不可少。在换索拆除外侧拉索前，在要拆除索面正上方1.5米增加平行于旧索的临时拉索，临时拉索张拉力与原索设计值或实测值一致，临时拉索设计图见图二。临时拉索设计要点：（1）、Ø38钢丝绳在主梁、主塔上面围圈原理和大吨位吊车采用钢丝绳架梁原理一样，钢丝绳与主梁、主塔弯曲点用圆弧形三角垫板支垫，保证钢丝绳不受棱角磨损破坏。（2）、Ø

7、38钢丝绳在主塔上面围圈后，用4根Ø25螺纹钢在主塔背面植筋支撑钢丝绳以确保张拉后钢丝绳不产生下滑位移。（3）、Ø32精轧螺纹钢与Ø38钢丝绳采用特制的连接器连接，主塔上面的连接器作为固定端，主梁上面的连接器作为张拉端。一个主塔上对称的临时拉索必须对称张拉，张拉力与原外侧索设计值或实测值一致。（4）、临时拉索张拉后，待新拉索安装完毕，再卸载临时拉索，移至下一工作面。（5）、换索和张拉工作，为尽量避免日照高温对