佛山市公路桥梁工程监测站有限公司
摘要：分析介绍了下承式系杆拱桥吊杆更换的一种控制方法，并对该方法的影响因素进行了研究分析，并结合实际工程案例，介绍了该控制方法设计思路、方案和控制成果。
关键词：下承式系杆拱桥、温度、高程、吊杆更换
1 项目概况
佛山市佛陈大桥为佛陈公路起点的一座大桥，跨越东平水道，连接佛山市禅城区和顺德区。该桥于1994建成。桥梁全长883.84m，主桥桥面总宽26m，引桥桥面总宽24m，双向四车道，跨径组合为（15×16）m预应力混凝土空心板+（3×28.3）m普通钢筋混凝土连续梁+1×115.8m下承式钢管混凝土系杆拱+（3×28.3）m普通钢筋混凝土连续梁+（18×16）m预应力混凝土空心板。主桥拱轴线为等截面悬链线，拱圈由两片拱肋组成，每片由2根Φ1000×14mm钢管组成“哑铃型”，左右两侧各设21根吊杆。经检查，由于部分吊杆锚头锈蚀严重，本次加固维修对全桥42根吊杆进行更换。
2 吊杆更换方案
由于该桥施工年代较早，部分施工资料不完善，本次加固维修前未能准确查到吊杆的实际索力，给吊杆更换控制带来了较大困难，根据现场实际情况分析，桥面线形比较合理，本次加固维修吊杆更施工控制按照桥面高程控制为主，索力控制为辅的原则进行。
本次吊杆更换采用临时吊杆法［１］：拱肋上设置三角垫块，放置临时钢横梁，将４根临时吊杆穿过钢横梁，为方便施工在桥面1.5m处设置转换横梁，桥面下端放置临时钢横梁和对应吊杆。
2.2 控制方法
体系转换过程中对临时吊杆力进行分级张拉控制：
0→20%→40%→60%→80%→100%。同时按同等索力割断旧吊杆钢丝，旧吊杆为10束12φ15.24的高强钢绞线，在桥面高约1.5m处，分五次割断，每次割断2束。在每一级的张拉过程中控制桥面标高变化值在±5mm之内。
2.1 吊杆更换工艺
吊杆更换时需对全桥车道封闭，施工过程中应进行施工监控。吊杆更换施工包括施工准备—兜吊系统安装—旧吊杆拆除—新吊杆安装—新吊杆张拉—新吊杆防护。其流程图如图1所示。
图2 测点位置布置图
3 监测结果
表1 全桥高程变化测量结果（单位：mm ）
注：体系转换①：表示原吊杆割断临时吊杆受力；体系转换②：表示新吊杆张拉。其中负数表示向下，正数表示向上。
由表3.1可以看出，吊杆更换后各测点高程变化量除右4#、右5#和右6#大于5mm，最大为右5#测点变化量5.76mm，其余测点高程变化量均小于5mm，占比93%，整体标高控制良好。
由于施工现场条件的限制，吊杆更换施工中体系转换①完成后，到体系转换②施工均有一段静置时间，这期间在结构受力状态未变化的情况下，桥面高程变化较大，部分变化值已经超过5mm控制值，如不分析原因，则施工控制将无法满足要求。鉴于出现的问题，初步分析原因为环境温度影响导致了桥面高程的变化。为更好的研究温度对桥面高程的影响，选取1天（7:00~21:00）每隔2h测量一次桥面高程。
图4 右侧桥面标高温度影响
以早上7:00/30℃桥面高程测量值为基准，图3和图4显示了各个时间段桥面高程随温度的变化。由上表可知，桥面左右两侧高程变化受温度影响基本对称，最大温差12℃对应的桥面高程变化左侧为8.23mm，右侧为7.69mm，均超过了5mm，温度变化对桥面高程的影响为跨中大两侧小，同时温度对桥面高程的影响存在一定的滞后性。
4、结论
（1）本次系杆拱桥吊杆更换有其特殊性，原吊杆索力未知，控制原则采用了高程控制为主，索力控制为辅。
（2）由于施工现场的安排，每根吊杆的更换均分为了两个阶段，①吊杆割断临时吊杆受力；②表示新吊杆张拉临时吊杆卸载，导致整个吊杆更换过程中高程随温度有变化。根据专项温度影响分析，这部分变化较大，不能忽略，控制过程中应该进行考虑。
（3）本次吊杆跟换整体标高控制良好，部分标高控制超过5mm，主要为吊杆更换施工初期对温度影响估计不足。
参考文献:
[1] 马志华，温天宇，杨辉．系杆拱桥吊杆更换方案与施工控制［J］中外公路，2015 25（2）:161~164．
[2] 熊学玉，汪继恕，黄海应. 中承式及下承式拱桥吊杆更换施工方法［J］ 施工技术，2009，38 (4): 115~117.
[3] 石世赛。钢管混凝土系杆拱桥吊杆更换技术研究．华南理工大学 2012 U445.7
论文作者:罗剑波,罗雷
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/8/29
标签：吊杆论文; 桥面论文; 高程论文; 拱桥论文; 温度论文; 标高论文; 横梁论文; 《防护工程》2019年11期论文;