锚索计在长兴港大桥吊杆更换中的应用

2013-04-18顾淦丰

交通建设与管理 2013年4期

关键词：力值长兴索力

顾淦丰

（浙江省湖州市长兴县公路管理段）

锚索计在长兴港大桥吊杆更换中的应用

顾淦丰

（浙江省湖州市长兴县公路管理段）

针对系杆拱桥吊杆更换过程中索力测量的不确定性，以及成桥二次调索索力最终确定的繁琐性。提出了在更换新吊杆过程中加入锚索计准确测量吊杆索力，并且为后期索力调整提供快捷、准确的索力数据。结合长兴港大桥吊杆更换过程中锚索计的应用实例，取得了不错的实际效果。

1 前言

系杆拱桥以其内部超静定、建筑高度小、跨越能力大、对地基承载能力要求低等特点，使得其在40m以上且具有通航要求的河道中具有独特优势。长兴地处太湖湖畔，河道众多，水系发达，上个世纪九十年代至今修建了较多系杆拱桥，随着经济发展，车流量增大，很多该类桥梁已进入了病害多发期，因此有必要对该类桥梁进行检测及加固。在下承式系杆拱桥的检测及加固过程中，吊杆的受力检测是一项非常重要的工作。目前，索力测量采用的最广、最方便的方法就是频率测定法，该方法通过测定吊杆的横向频率来计算吊杆的索力，这种方法在测量较长吊杆时测量结果精度也不高，但是在一些短索的测量结果上与实际值偏差很大。为了准确的测量吊杆索力，我们在长兴港大桥吊杆更换施工中加入了锚索计，对比油压表的读数，以及成桥后二次调索取得了比较好的效果。

2 锚索计简介

振弦式锚索应力计简称锚索计，是一种能够有效测量锚索、锚铨、岩石锚杆或拱形支架的荷载以及其他重型荷载测量仪器。可用于测量加载液压千斤顶的变力、荷载及锚索（杆）的长期应力变化监测。它主要由应变体、钢弦、感应线圈组成。应变体材料为45#优质碳素钢，具有较好的可塑性、弹性。锚索计的原理就是利用钢材在一定受力范围内优良弹性，利用钢弦振动来计算它所承受的压力。由于锚索计中空的特性，钢弦通常平均分布在内孔周围，一般分布的钢弦数为3弦或者4弦。

3 应用实例

3.1 工程概况

长兴港大桥位于长兴县境内G104国道（北京至福州）上，中心桩号K1330+781，全长423.74m，桥跨布置为：10×16m+25m+52m+25m+10×16m，引桥桥面宽度净：2× （12+4.25）m，主桥桥面宽度为净-2×（12+3.35）m。该桥于2000年建成通车。

桥梁上部结构：主桥为52m下承式预应力混凝土系梁拱，引桥为16m和25m空心板，桥面铺装为13cm厚C40防水混凝土。桥面采用GQF-C50氯丁胶型伸缩缝，主桥采用盆式橡胶支座，引桥采用球冠形橡胶支座，桥梁两侧采用钢筋混凝土护栏，内侧护栏采用钢筋混凝土组合式防撞护栏。

设计荷载：汽-20，挂-100；人群荷载：3.5kN/m2。

该桥在定期检查中发现吊杆锈蚀严重，决定对全桥吊杆进行更换，由于该桥的吊杆偏短，最长的吊杆在11m左右，如采用常规频率测定法进行测量，得出的数据与实际值将会偏差较大，所以本工程采用锚索计（锚索计设置在吊杆锚固端的锚垫板和螺母之间）监测索力，同时对于临时吊杆索力主要通过粘贴振弦式应变计并结合张拉千斤顶的油表读数予以控制。

3.2 吊杆编号及施工方案

长兴港大桥西幅桥共有22根吊杆，东西侧各有11根。由南向北吊杆编号为：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11，东、西侧代号分别为E、W。

吊杆更换施工方案主要采用精轧螺纹钢作为临时吊杆替换旧吊杆，然后张拉新吊杆替换临时吊杆的施工方案。具体步骤是：在要更换吊杆处安装四根精轧螺纹钢后，张拉至设计内力，随后剪断旧吊杆，再安装新吊杆进行张拉，待新吊杆张拉后立即卸载临时吊杆，这样一根吊杆更换完成。吊杆更换采用由中间向两端对称同步进行，具体更换顺序：6号吊杆→5（7）号吊杆→4（8）号吊杆→3（9）号吊杆→2（10）号吊杆→1（11）号吊杆。

3.3 结果分析

在长兴港大桥西幅桥吊杆更换整个过程中，我们采用吊杆内力和桥面高程进行双控，同时监测系梁下缘应力变化值用以辅助控制。吊杆更换后部分吊杆索力与目标索力值偏差较大，随后进行了二次调索，在二次调索过程中，调索顺序基本遵循由跨中向两侧的原则。下表表3-1、表3-2为西幅桥整个调索过程中索力值。

长兴港大桥西幅桥吊杆更换及二次调索施工过程中：① 桥面线形变化处于控制范围之内；② 系梁应力变化较小，满足监控目标要求；③ 二次调整索力后，最终索力值除西幅桥外侧5号吊杆由于锚索计安装不平整导致测试结果偏大外，其余索力值均在设计索力值的±8%以内。