吊杆更换方法的提出,需要综合考虑的因素主要有:吊杆更换时结构本身的安全;最大限度减少对结构的损伤;对桥上桥下交通的限制;桥下地形地貌对施工的影响;施工方案的可行性、经济性。
在吊杆更换的方法上,一般需要将被更换吊杆的力转移到临时受力构件上,拆掉旧吊杆,安装新吊杆,再把临时构件上的力转移到新吊杆上来,更换的过程经过两次体系转换,即先将索力由旧吊杆转移到临时构件,再由临时构件转移到新吊杆,并最终完成吊杆的更换。
临时构件的形式,可以根据地形地貌和结构特点因地制宜地选取。在地形地貌方面:当桥下为陆地,且交通干扰较少时,优先考虑在桥下搭设支架;当桥下有公路、铁路线路时,尽量少搭设支架。支架法对原结构的损伤最小。当桥下为河流时,搭设支架较困难,可采用临时兜吊法进行更换。更换吊杆时,桥上需要限制车道,限制载重量及限制车速;桥下需要对桥下通行车辆的高度及宽度进行限制。在结构特点方面:对于采用柔性系杆的桥面系,临时转换吊点一般作用在横梁上。对于采用刚性系梁的桥面系,临时转换吊点可以作用在刚性系梁上或作用在横梁上。
针对南京某刚性系梁的钢管混凝土拱肋系杆拱桥可能存在的吊杆更换问题,笔者通过研究提出对单根吊杆更换选用拱肋兜吊法和临时桁架兜吊法,对多根吊杆和全桥吊杆更换时采用临时托架更换法。
(1)拱肋兜吊法
拱肋兜吊法是采用临时拉索将横梁或纵梁直接兜吊在主拱上,然后分批卸除吊杆索力,每次对吊杆索力卸除后要对临时兜吊系统进行适当的补拉,以平衡吊杆索力的减少。吊杆索力卸除至零后拆除旧吊杆,然后安装新吊杆并进行张拉,直至张拉到目标值。
(2)临时桁架兜吊法
临时桁架兜吊法是采用钢丝绳将横梁或纵梁兜吊在桥面上搭设的钢桁架,然后分批卸除吊杆索力,每次对吊杆索力卸除后要对临时兜吊系统进行适当的补拉,以平衡吊杆索力的减少。吊杆索力卸除至零后拆除旧吊杆,然后安装新吊杆并进行张拉,直至张拉到目标值。
(3)临时支架法
临时支架法是在待更换吊杆的下方设置临时支架,在吊杆卸载后,临时支架将代替被更换吊杆支撑住横梁或纵梁,以防止此处桥面过大变形,确保吊杆更换过程中桥梁的安全。吊千更换拆除时,会影响到附近几根吊杆的索力。
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