吊杆更换及系杆维护施工技术-(chts).ppt
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1、 武汉二航路桥特种工程有限责任公司武汉二航路桥特种工程有限责任公司拱桥吊杆更换及系杆拱桥吊杆更换及系杆加固技术加固技术武汉二航路桥特种工程有限责任公司王世祥、晏国泰、赵东奎2009年10月武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司目录目录一、总体概况 二、工具吊杆的选择三、广东某拱桥吊杆更换四、四川某桥吊杆更换五、系杆加固施工技术 六、结束语 武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司一、总体概况 武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司一、一、总体概况总体概况 1、概述、概述 据不完全统计,截止2007年底,我国在建和已建的
2、钢管混凝土拱桥达200余座,其中200m跨径以上的已超过30座。在桥梁中吊杆起到上连钢管拱肋、下连横梁,传递主跨内桥面系的荷载(含恒载和活载)到主拱圈;而系杆则相当于中下承式钢管混凝土系杆拱桥的“脊柱骨”,在桥梁中平衡整个桥的水平推力,将整个桥梁有机联合成一个整体。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司一、一、总体概况总体概况2、主要病害及、主要病害及维修方法修方法2.1吊杆的主要病害A、上、下锚头防护混凝土开裂、脱落;B、锚固松动、失效;C、导管内积水、灌浆不密实;D、防护套破坏老化、开裂、破损;E、索轴线偏位,短吊杆受剪;F、吊杆钢绞线或钢丝受力不均匀;G、索体出
3、现疲劳断丝。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司一、一、总体概况总体概况 锚头积锚头积水水水水 钢丝锈钢丝锈蚀蚀 吊杆偏心吊杆偏心吊杆偏心吊杆偏心严严重重重重武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司一、一、总体概况总体概况PE开裂、钢丝锈蚀武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司一、一、总体概况总体概况 PE 开裂 武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司一、一、总体概况总体概况吊杆偏心系杆钢箱挤压原吊杆武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司一、一、总体概况总体概况灌胶
4、不密实、偏心武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司一、一、总体概况总体概况墩头锈蚀,钢丝直径减小武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司一、一、总体概况总体概况2.2 吊杆的吊杆的维修方法修方法A、对于钢丝锈蚀、锚头锈蚀、钢丝断丝和吊杆护套破坏很严重的建议吊杆更换;B、对于吊杆护套破换不严重的建议仅更换吊杆护套;C、对于索力不均匀的建议调整吊杆索力;D、对于仅导管内积水的建议排干水,重新填充防水材料。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司 二、工具吊杆的选择武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司
5、司二、工具吊杆的选择二、工具吊杆的选择 吊杆拱吊杆拱桥横梁之横梁之间的的联系系较弱,弱,拆除一根横梁的吊杆,附近的吊杆拆除一根横梁的吊杆,附近的吊杆无法替代原吊杆来支撑横梁,必无法替代原吊杆来支撑横梁,必须采用采用临时兜吊系兜吊系统来替代旧吊杆。来替代旧吊杆。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司二、工具吊杆的选择二、工具吊杆的选择2.1 吊杆更吊杆更换原原则 吊杆更换的原则上尽量不改变结构的受力状态,保持现有结构的连续性,临时吊杆和新吊杆的索力尽量与旧吊杆保持一致、标高一致。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司二、工具吊杆的选择二、工具吊
6、杆的选择临时吊杆的确定吊杆的确定 满足足结构受力要求。构受力要求。能准确的控制索力。能准确的控制索力。能适能适应长短吊杆的位置短吊杆的位置变化。化。安装、拆除方便。安装、拆除方便。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司二、工具吊杆的选择二、工具吊杆的选择方案一:临时吊杆拱顶张拉法 在拱顶需更换吊杆两侧缀板中间钻孔,并在孔上方进行找平。通过钢绞线、扁担梁将拱肋和下端横梁相连。将旧吊杆力通过临时吊杆和肩担梁传递到两侧的相临两根吊杆上,再割除旧吊杆,装上新吊杆。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司二、工具吊杆的选择二、工具吊杆的选择方案二:桥面桁
7、架吊装法 在桥面两侧各放一组贝雷梁,利用贝雷梁做肩担梁,在贝雷梁中间设一组四根精轧螺纹钢筋作临时吊杆,穿过桥面,兜吊下横梁,将旧吊杆力通过临时吊杆和肩担梁传递到两侧的相临两根吊杆上,再割除旧吊杆,装上新吊杆。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司二、工具吊杆的选择二、工具吊杆的选择方案三:桥面钢丝绳扁担梁张拉法 将上悬钢丝绳(钢绞线)连接主拱圈及钢吊梁,通过精轧螺纹钢(钢绞线)、扁担梁与下横梁相连接。将旧吊杆力通过临时吊杆和肩担梁传递到两侧的相临两根吊杆上,再割除旧吊杆,装上新吊杆。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司二、工具吊杆的选择二、
8、工具吊杆的选择方案四:上下扁担梁张拉法 在拱圈和横梁上设置上、下吊梁,中间用钢绞线相连。通过上端的千斤顶张拉或放松钢绞线,将旧吊杆力通过临时吊杆和肩担梁传递到两侧的相临两根吊杆上,再割除旧吊杆,装上新吊杆。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、吊杆更换施工技术三、吊杆更换施工技术扁担梁张拉法武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司二、工具吊杆的选择二、工具吊杆的选择临时吊杆拱顶张拉法 桥面桁架吊装法桥面钢丝绳扁担梁张拉法 上下扁担梁张拉法 优点缺点优点缺点优点缺点优点缺点A、桥面系和拱肋受力基本不发生改变;B、桥面线形易控制;c、重量轻、安
9、装拆除方便A、可能损伤拱肋(直接钻孔);B、高空作业,安全要求高;A、施工方便;B、操作简便;C、施工安全性高;D、结构可靠性高;E、对主拱圈无损伤 A、主拱圈和相邻吊杆局部受力发生改变;B、桥面线形不易控制 A、基本不改变原受力体系;B、桥面线形容易控制;D、桥面标高易控制;A、钢箱梁结构复杂;B、钢丝绳安装慢、施工慢;C、安装时间长;A、桥面标高易控制;B、不改变原受力体系 A、钢箱梁结构复杂;B、钢丝绳安装慢、施工慢;C、安装时间长;D、设备笨重不易安装。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司 三、广东某拱桥吊杆更换武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限
10、限责责任任公公司司三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换1、原桥概况 该拱桥是一座自锚式钢管混凝土中承式系杆飞燕拱桥,其跨径组合为45m+200m+45m,全 长 290m;桥 宽28m;主桥中跨为200m,矢高44.4m;吊杆采用镦头锚锚固的平行钢丝束组成,每根吊杆有144根平行高强钢丝,钢丝标准强度为1600MPa。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换吊杆PE保护套多处出现开裂,全面老化。高强钢丝出现严重锈蚀,锈斑已明显减少了钢丝直径。吊杆下锚头锚杯及螺母处严重锈蚀,部分钢丝墩头半个球头已全部锈蚀脱落,吊杆安全系
11、数降低。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换2、新吊杆的选择 2.1、新吊杆的特点 本桥新吊杆采用钢绞线整束挤压,整体张拉技术,锚固可靠,结构尺寸紧凑,张拉调索方便,防腐性能。钢绞线两端采用锚碇管将其压制锚固,并制作出外螺纹,用螺锁紧,为弹性好,安全性高的锚索。由于采用比钢丝强度更高的1860MPa钢绞线,在相同设计应力下,拉索的截面可以最小化,并且拉索重量降低,改善了桥梁承重条件。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱桥
12、吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换 3.2 临时吊杆的选择 项目部通过多次认证,多次比选,选择了方案一(拱顶钻孔)为首选方案进行施工。1、保证桥下横梁钻孔空间。2、方便后期的吊杆更换。3、施工器械重量轻,无需大型吊装设备。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换3.3 施工工艺 换索施工过程主要分“临时索张拉、旧吊杆拆除”与“新吊杆张拉、临时索拆除”两次体系转换过程。在转换前须在拱圈上钻孔、浇筑找平块,安置临时吊杆的横梁下托梁,钢绞线,锚具,安装张拉设备。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱
13、桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换3.3.1、体系转换前准备 (1)扁担梁的制作在更换吊点下横梁附近需要安装扁担梁。扁担梁是更换吊杆过程中的主要受力构件,是将原桥横梁托起,不使横梁和桥面下落的主要构件。所以扁担梁的设计、加工制作极为重要。加工完成后,项目部对扁担梁做了荷载试验。满足3倍安全系数。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换扁担梁武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换(2)搭设施工平台施工平台:在拱圈上面搭设井字形支架,四周与拱圈锁紧,拱顶加钢管形成
14、台阶,在原桥锚头处和找平块处搭设操作平台,平台周围及拱圈底面、侧面挂安全网。在梁端设置施工平台。武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换施工吊架武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换桥下吊架武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换(3)拱圈钻孔灌胶 因拱圈弦管、缀板脱空严重,为了防止找平块在受压后沉降,找平块内的钢筋和砼发生相对错动,导致找平块开裂,临时吊杆系统失稳的危险,故在张拉前进行灌胶
15、,武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换(4)拱圈钻孔及找平块因拱圈弦管、缀板脱空严重,为了防止找平块在受压后沉降,找平块内的钢筋和砼发生相对错动,导致找平块开裂,临时吊杆系统损坏的后果,故在张拉前进行灌胶,武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换工具吊杆的张拉端武武汉汉二二航航路路桥桥特特种种工工程程有有限限责责任任公公司司三、广东某拱桥吊杆更换三、广东某拱桥吊杆更换3.3.2 第一次体系转换(临时吊杆张拉、旧吊杆拆除)第一次体系转换:将旧吊杆的索力转换为
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