【拱桥更换吊杆专项施工监控与分析】拱桥吊杆型号尺寸
时间：2019-04-01 03:18:47 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：我国部分省市修建吊杆拱桥数量较多，吊杆寿命影响着桥梁安全，本文以工程实例，主要介绍吊杆更换中监控实施方法 关键词：旧桥加固、吊杆更换、监控 Abstract: In some cities and provices of our country, there have built relatively more steeve arch bridge, and the steeve influences on the life safety of bridge. This paper based on the project example mainly introduces the monitoring implementation methods in the steeve replacement.
Key words: reinforcement for old bridge; steeve replacement; monitoring
中图分类号：U415.6 文献标识码：A
1 概述
1.1原桥工程概况
该桥主跨为飞燕式无推力中承式钢管混凝土系杆拱桥，其主孔跨布置为46m＋202m＋46m，主桥宽26.2m，引桥宽22.5m。设计荷载标准：汽－20,挂－100。
本桥主拱肋为4-Φ750钢管混凝土构件，主拱肋中距17.55m，拱轴线采用高次抛物线，矢跨比为f/L=1/4.5。桥面系以上拱肋断面高3.5m，宽2.05m，拱肋内填充40＃混凝土，为实心截面；桥面系以下拱肋断面高3.6m，宽2.15m，钢管拱肋外包40＃混凝土，为空心箱形截面。
吊杆为高强平行钢丝束，外套PE防护材料，纵向间距为5.1米为主；每根吊杆钢丝束由144根直径Φ5钢丝构成。采用镦头锚分别锚于主拱肋的上缀板及横梁的下缘，并以横梁的下端作为张拉端以调整桥面标高。恒载作用下，一根吊杆横梁所受的力为1494KN，每根吊杆分担747KN。
1.2加固工程概况
由于“5.12”汶川大地震的影响，桥梁局部受到损伤。通过检测，该桥需要进行加固处理，其中最为关键的加固处理为全桥吊杆更换。
本桥更换后新吊杆采用环氧喷涂钢绞线整束挤压，整体张拉技术，具有锚固可靠，结构尺寸紧凑，张拉调索方便，防腐性能好的特点。
新吊杆为OVM.GJ15-19钢绞线整束挤压式可调可换的新型吊杆，锚具采用OVM.GJ15-19钢绞线整束挤压锚具（包括球铰支座），钢绞线上端采用锚碇管将其压制锚固，并制作出外螺纹，用螺母锁紧，为弹性好，安全性高的锚索，钢绞线下端采用挤压锚头和螺杆连接，螺杆段下端利用锚头和螺母紧固，此端作为调节桥面标高一端；全桥共33对66根吊杆，长度为6.913～34.645m（此为图纸理论数据），共重42.271T，锚具共132套；全桥被替换的旧吊杆钢丝为35.149T。
吊杆更换是本次维修加固成功的关键，吊杆更换施工主要过程及步骤如下：
1） 现场施工准备；
2） 新吊杆长度确定；
3） 临时吊杆体系安装;
4） 卸除原吊杆；
5） 清理预埋管；
6） 新吊杆的安装；
7） 新吊杆的张拉；
8） 卸除临时吊杆；
9） 吊杆索力调整；
10）吊杆附件安装及防护；
11）重复以上步骤直至全桥吊杆更换完毕；
12）全桥吊杆索力调整；
13）完成桥面铺装和其他附属设施。
为保证维修加固工程安全按时完成，并使工程质量满足设计要求及国家相关规范和标准，同时收集必要的数据、资料和报告，满足后期对该桥交工验收和桥梁正常安全运营的需要，进行了专项施工监控技术服务。
全桥布置图及主桥主要横断面结构示意图如图1-1和图1-2所示；
图 1-1桥型布置图（单位：cm）
图1-2主桥主要截面断面图（单位：cm）
2 施工监控实施过程简述
2.1施工监控目的和目标
大桥吊杆更换工程的主要监控目标和项目是：
1）校核主要设计参数、施工控制结构分析及各关键施工阶段稳定性验算；
2）对施工各状态控制数据实测值与理论值进行对比分析，进行设计参数鉴别与调整；
3) 对结构线形、内力(或应力)及结构位移进行监控，确保施工高质安全快速地进行；
4)各施工阶段的监测项目主要包括：施工过程中拱圈及横梁的应力监测；吊杆更换时主桥桥面及主拱圈主要截面标高测量；施工临时荷载作用下和张拉新系杆时墩顶位移的监测；施工期间吊杆张拉力的监测。
2.2 位移测点布置及桥梁线形监测细则
如前所述，主桥吊杆更换施工可分为13个施工步骤。按照设计的施工顺序，在每一施工阶段，每一施工步骤，分别进行吊杆、拱肋和横梁的应力与变位测试。
拱肋应进行空间变位测试，重点是各测点的竖向位移、拱脚的水平位移、拱顶的侧向位移，以确保成桥状态拱肋的空间位置和受力状态满足设计要求。吊梁重点测量竖向位移，以确保成桥线形。
1）桥面高程测点布置与测试方法
选择沿主桥跨度的1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8截面处设置测点。高程控制网依托大桥已建立的控制网点，采用三等水准测量的方法，选择合适的固定高程控制点，并以此作为施工过程中标高观测的基准点。
基准点及高程测点采用φ16钢筋在竖直方向与系杆内的钢筋网电焊牢固，并要求竖直，测点（钢筋）露出箱梁表面1cm，每根测点钢筋下料长度为35cm。钢筋头外露长度不宜过长，以免在施工过程中被撞歪或损坏，钢筋头顶面应磨平并用红油漆标记。
如图所示，每片拱肋下共计7个测试截面，每个测试截面设置一个测点，即一片拱肋对应7个测点；全桥共计2片拱肋，合计14个高程测点。截面测点布置示意图如图2-1所示，系杆变位测点标号为GC-a-b其中，GC指桥面高程变位，a为拱片编号，b为测点编号。
2）拱肋变位测点布置与测试方法
在拱肋上吊点位置处设置拱肋变位测点。每根拱肋共计7个测点，全桥共计2根拱肋，合计14个拱肋变位观测测点。截面测点布置示意图如图2-2所示。拱肋位测点标号为GL-a-b其中，GL指拱肋变位，a为拱片编号，b为测点编号。
在进行结构变形、变位的观测的同时，在施工期间每天7:00、14:00、17:00对环境温度进行监测，并做好测试记录，绘制温度曲线。
施工过程中的结构变形、变位观测以闭合路线的形式进行。为了克服温度变化所引起的对结构变形的影响，固定观测时间十分重要，一般应选择在清晨7:00（春、冬季）或6:00（夏、秋季）以前完成外业测量
桥面高程变位测量按照国家三等水准测量的要求进行，要求采用DS-2水准仪配套FS-1平板测微器进行测量，拱肋变位测量采用全站仪进行测量。
图注：
图2-1全桥位移及应变测试截面布置图
图2-2拱肋变位测试截面布置图
2.3 应力传感器布置与测试方法
拱肋及横梁应力测试采用适用于长期应力应变监测的钢弦应变传感器，配套高精度频率采集仪进行现场应力采样。应变传感器由施工单位配合监控单位进行埋设，由监控单位独立进行应力监测工作。
1）拱肋应力传感器布置与测试方法
拱肋选择拱脚，1/4拱，拱顶，3/4拱，拱脚5个截面，进行施工过程的结构应力监测。每根拱肋共计5个测试截面，每个测试截面上设置8个测点，一根拱肋共计40个测点；全桥共计2根拱肋，合计80个应力观测测点。拱肋应力测试截面布置如图2-1所示，各截面测点布置示意图如图2-2所示。
