人行天桥吊杆更换施工技术

张立强

(太原市市政公共设施管理处，山西太原 030009)

1 桥梁概况

太原市某人行天桥为一座中承提篮式系杆拱人行天桥，主要结构由钢筋混凝土拱肋、桥面系、人行梯道和基础四部分组成。该桥修建于1988年，原设计人群荷载为4 kN/m2。

该桥南北两侧各设置一榀钢筋混凝土拱肋，拱跨45 m，拱斜向高度17.6 m，垂直高度13.97 m，拱脚部分为2.6 m长的变截面直线段，其余部分为变截面悬链线曲线段。两榀拱肋成50°水平倾角，拱顶靠拢并固结在一起，两拱肋在桥两端部设两道钢筋混凝土横梁。

桥面系由一纵向桥面和两横向桥面组成，平面呈Ⅰ字形。纵、横向桥面总宽均为4.4 m，桥面净宽均为4.0 m。

纵向桥面为全焊接钢结构，由主梁、悬臂梁、吊梁、桥面板和吊杆等组成，呈单主梁双悬臂结构。主梁全长39 m，断面为1.0 m× 0.424 m的箱形钢结构，主梁中间由三对钢吊杆通过焊接在主梁上的吊梁悬吊于拱肋上，整个桥面系分为四跨不等跨连续梁。吊梁截面为Ⅱ字形变截面梁，截面高度0.4 m～0.25 m，长度1.7 m。悬臂梁焊接于主梁两侧，为Ⅰ字形变截面梁，截面高度0.258 m～0.108 m，悬臂长度1.7 m。桥面板与主梁、悬臂板和吊梁焊接成整体结构。吊杆作为桥面系与拱肋之间的传力构件，将桥面荷载传至拱肋。横向桥面为钢结构与钢筋混凝土组合结构，由横梁、悬臂梁和桥面板等组成。横梁为钢筋混凝土结构，截面为0.6 m× 0.5 m，梁长14 m。悬臂梁为Ⅰ形变截面梁，截面高度0.258 m～0.108 m，悬臂长1.9 m。桥面板焊接于悬臂梁上与两侧横向桥面板形成整体。

2 病害情况

1)混凝土拱肋表面局部存在起壳、脱落、露筋锈蚀现象。

2)6根吊杆锈蚀，特别在吊杆下端锚固件局部锈蚀严重，吊杆变形，中吊杆间横撑受力后弯曲变形。

3 更换吊杆施工工艺

为确保吊杆的正常使用，保证结构承载能力，需对3对吊杆进行更换。吊杆更换采用临时吊杆法，可同时保证桥梁各部位的内力和应力不发生过大的变化，而且可以保持桥梁的线形，如果有必要还可以通过调整吊杆索力来调整桥梁的线形。此次更换的吊杆包括两对边吊杆和一对中吊杆和一根压杆，采用逐对拆除、更换的方法，吊杆更换施工顺序为：

1)拆除、更换东侧边吊杆。

2)拆除、更换西侧边吊杆。

3)拆除、更换中吊杆。

施工工艺：

1)在桥面上所要更换的吊杆处搭设临时支架。

2)在所要更换吊杆处拱肋上表面打磨出10 mm深度的卡槽，以保证三角垫块在施工过程中不会滑动。

3)将三角垫块放置在打磨好的拱肋卡槽中，上面放置临时钢横梁，临时钢横梁架设时应采取措施，保证其稳定性。

4)在桥面系上按设计位置切割出临时吊杆需要穿过的圆孔，在吊杆更换完成后，须将切割下的钢板与原桥面钢板焊接并打磨平整。

5)在桥下搭设临时支架，将临时吊杆通过桥面圆孔穿过桥面系上下的临时钢横梁，同时穿过放置在桥面系上面钢横梁上的千斤顶，安装监控设备，共需4根临时吊杆和4根临时钢横梁。用螺母将临时吊杆与钢横梁固定。更换边吊杆的临时钢横梁和临时吊杆布置见图1。

图1 边吊杆临时钢横梁和临时吊杆布置示意图

6)张拉千斤顶至设计值，通过计算边吊杆更换时每根临时吊杆要张拉至 40 kN，中吊杆更换时每根临时吊杆要张拉至36.5 kN，此时，原吊杆处于无应力状态，且另外两根吊杆的应力和桥面系钢板应力均无太大变化。临时吊杆张拉必须逐级进行，每次张拉值不得大于总索力的20%，持荷时间间隔不小于5 min。张拉到位后，通过螺母将临时吊杆固定。

7)拆除旧吊杆，在拆除前后要对吊杆处的桥面系标高进行测量，以保证桥面线形和新吊杆能够精确安装，若拆除前后标高有差异，可通过张拉千斤顶进行调节。千斤顶张拉至设计值之后，原吊杆处于无应力状态，此时通过拆除原吊杆上的锚固件将其拆除。

8)安装新吊杆，安装完成后千斤顶卸载。卸载同样采取逐级进行，每次卸载总索力的20%，直至临时吊杆上的力全部卸载。

9)临时吊杆上的力完全卸载后，测量桥面系线形，若线形与更换前有差异，可通过新吊杆上的调节螺杆进行调节。为保证调节螺杆不产生滑动，可在全桥吊杆更换完成并调整完桥面系线形后，将调节螺杆与其连接的吊杆焊接。

10)完成后拆除临时钢横梁、临时吊杆和临时支架，桥面系下面临时支架拆除前应先将吊杆下部端头防腐工程做好。

11)重复上述工序更换另外一对边吊杆。

图2 中吊杆临时钢横梁和临时吊杆布置示意图

12)更换中吊杆时，由于拱顶有混凝土连接块，可将临时钢横梁直接架立在拱顶连接块上，从而不设三角垫块，若钢横梁有倾斜，可通过加垫调平钢板进行调平，中吊杆临时吊杆布置见图2，其余工序与边吊杆的更换一样。中吊杆更换时，由于千斤顶放置于两拱肋外侧，应采取措施保证临时钢横梁的稳定性，千斤顶张拉要同步缓慢进行，张拉过程中，若发现受力不均，应立即停止张拉，调整后重新进行。

［1］ CJJ 11-93，城市桥梁设计准则［S］.

［2］ CJJ 69-95，城市人行天桥及人行地道技术规范［S］.

［3］ JTG/T J22-2008，公路桥梁加固设计规范［S］.

［4］ JTG/T J23-2008，公路桥梁加固施工技术规范［S］.

［5］ JTJ D60-2004，公路桥涵设计通用规范［S］.