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1、吊杆更换在单跨钢管混凝土中承式拱桥中应用 摘要:双龙大桥为城区主干道桥梁,建成已有十多年,在车辆荷载和外部环境作用下,部分结构和材料性能退化。其桥面吊杆、拱肋、吊杆横梁、引桥空心板和桥面铺装都存在不同程度的损坏。为保证该桥的正常使用,提高其各结构部分的耐久性,对存在的各项不足进行维修加固施工。本方案针对性的重点阐述吊杆更换在该桥上的成功应用和施工控制。关键词:单跨钢管混凝土中承式拱桥,吊杆更换,施工控制中图分类号:TV331文献标识码:A一、概况9金华市双龙大桥建成于1996年,大桥全长1302米
2、,主桥为单跨钢管混凝土中承式拱桥,跨径168米,矢高33.6米,矢跨比1/5,桥宽28米,拱肋高度3.5~4.5米,宽度2~3.6米。主桥共有21对42根DM5-163镦头锚成品钢丝索吊杆,采用的钢丝强度1600MPa,吊杆纵向间距6.25米,吊杆长度8.52~25.34米,吊杆外径φ83mm,破断力5120kN,镦头锚杯直径M140mm,上垫板400×400×50,下垫板350×350×30,拱肋和横梁预埋管采用3mm厚钢板卷制而成外径φ150的钢管形成,预埋钢管在拱肋的预埋长度为3.55~5.1
3、5米,在横梁的预埋长度为1.3米,预埋管内灌注水泥砂浆防腐,吊杆未设置防水罩和减震器。双龙大桥为城区主干道桥梁,建成已有十多年,在车辆荷载和外部环境作用下,部分结构和材料性能退化,不少地方出现了病害。二、施工难点因原桥设计没有考虑吊杆更换,吊杆的上下锚头和预埋管内全部灌注了水泥砂浆,更换时需取出原吊杆打通预埋管是本工程的一大难点。吊杆的预埋管D150×3采用钢板卷制而成,圆度不够,原施工时吊杆的M140镦头锚杯就不能顺利穿过,吊杆的上锚头采用的现场镦头施工,新吊杆的梁端设计采用GJ15-19钢绞线挤
4、压式吊杆,锚杯外径也是M140×12,能否顺利的穿入是本次加固应用的的第二大难点。吊杆的更换需采用临时吊杆进行力值转换后才能进行,转换的安全性、均匀性和平衡性是施工的第三大难点。三、施工方案根据双龙大桥长期运营所存在的病害情况,有针对性的进行维修加固。应用成熟技术和工艺,推广应用新技术、新材料、新工艺、新设备。采用吊杆更换的方式对本桥梁进行加固,通过采用临时吊杆力值转换后更换吊杆。9四、施工工艺吊杆更换施工过程主要分为以下几步:现场施工准备→新吊杆长度确定→临时吊杆体系安装→卸除原吊杆→清理预埋管→
5、新吊杆的安装→新吊杆的张拉→卸除临时吊杆→吊杆索力调整→吊杆附件安装及防护。1、现场施工准备建立导线点控制网,在限制交通情况下,利用高精度的全站仪测量恒载状态下各吊杆上下锚垫板之间的空间坐标以及桥面标高,作为施工中高程控制的基准。2、新吊杆长度确定根据实测的各吊杆上下锚垫板之间的空间坐标,计算现状索长,然后结合《金华市双龙大桥加固设计》中的数值进行比较,提供各新吊杆长度,供生产厂家订货。3、吊杆更换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,操作平台用架管搭设,采用在吊杆旁桥面和人行道
6、搭设临时支架的方法,主要是正式吊杆的张拉用,该支架操作平台也可以作为新吊杆安装用。二是吊杆下端的操作平台,考虑汛期及操作人员安全下端采用施工挂蓝作为操作平台,在挂蓝下面,顺桥向在吊杆位置用钢筋和角钢搭设安全防护架,并在防护架上先铺设木跳板,然后铺设围席进行遮挡,供人员安装下锚头、张拉设备及张拉用。94、临时吊杆体系的安装临时吊杆:原吊杆在完全卸载的情况下,临时吊杆将承担所有的吊杆力,所以临时吊杆必须满足承载力要求并具有一定的安全系数。本工程设计采用4根×4组=16根直径φ15.24mm,强度1860
7、Mpa的钢绞线作为临时吊杆。承载横梁:是固定临时吊杆,并将吊杆上的力传递给拱肋,所以临时吊杆必须满足一定的承载力要求。通过计算拟采用8根Q345的32C型槽钢(上下吊点各4根)作为钢横梁的骨架。先在临时吊杆对应的桥面上凿出4个φ70的圆孔,将临时吊杆穿过圆孔与下吊点的承载横梁通过专用锚具固定,临时吊杆应垂直受力。上横梁千斤顶的安装:临时吊杆的张拉端设置在拱肋端,采用四台YDC1500B型千斤顶带撑脚安装并螺栓连接固定在横梁上,撑脚内安装一套安全工具锚,千斤顶配自动液压锁,通过分配阀控制四台千斤顶同步
8、张拉或放松。下横梁及锚具的安装:9临时吊杆下横梁按设计的间距与横梁垂直交叉均匀布置在吊杆下锚头两侧,每根下横梁的两端分别与两根上横梁的一端的临时吊杆通过HM15-4低应力防松锚具连接,设计为了保证比较高的安全系数,每根临时吊杆钢绞线在换索时的受力在10吨左右,属于低应力锚固的情况,必须采用拉索专用低应力特制锚具,加防松装置结构,不得采用普通锚具作为临时吊杆钢绞线的锚具。5、原吊杆的拆除原吊杆上、下锚头被混凝土砂浆封死,在张拉临时吊杆前,应凿除上下锚头封锚砼,使锚头螺母