人行天橋吊桿更換施工技術

張立強

(太原市市政公共設施管理處，山西太原 030009)

1 橋梁概況

太原市某人行天橋為一座中承提籃式系桿拱人行天橋，主要結構由鋼筋混凝土拱肋、橋面系、人行梯道和基礎四部分組成。該橋修建于1988年，原設計人群荷載為4 kN/m2。

該橋南北兩側各設置一榀鋼筋混凝土拱肋，拱跨45 m，拱斜向高度17.6 m，垂直高度13.97 m，拱腳部分為2.6 m長的變截面直線段，其余部分為變截面懸鏈線曲線段。兩榀拱肋成50°水平傾角，拱頂靠攏并固結在一起，兩拱肋在橋兩端部設兩道鋼筋混凝土橫梁。

橋面系由一縱向橋面和兩橫向橋面組成，平面呈Ⅰ字形。縱、橫向橋面總寬均為4.4 m，橋面凈寬均為4.0 m。

縱向橋面為全焊接鋼結構，由主梁、懸臂梁、吊梁、橋面板和吊桿等組成，呈單主梁雙懸臂結構。主梁全長39 m，斷面為1.0 m× 0.424 m的箱形鋼結構，主梁中間由三對鋼吊桿通過焊接在主梁上的吊梁懸吊于拱肋上，整個橋面系分為四跨不等跨連續梁。吊梁截面為Ⅱ字形變截面梁，截面高度0.4 m～0.25 m，長度1.7 m。懸臂梁焊接于主梁兩側，為Ⅰ字形變截面梁，截面高度0.258 m～0.108 m，懸臂長度1.7 m。橋面板與主梁、懸臂板和吊梁焊接成整體結構。吊桿作為橋面系與拱肋之間的傳力構件，將橋面荷載傳至拱肋。橫向橋面為鋼結構與鋼筋混凝土組合結構，由橫梁、懸臂梁和橋面板等組成。橫梁為鋼筋混凝土結構，截面為0.6 m× 0.5 m，梁長14 m。懸臂梁為Ⅰ形變截面梁，截面高度0.258 m～0.108 m，懸臂長1.9 m。橋面板焊接于懸臂梁上與兩側橫向橋面板形成整體。

2 病害情況

1)混凝土拱肋表面局部存在起殼、脫落、露筋銹蝕現象。

2)6根吊桿銹蝕，特別在吊桿下端錨固件局部銹蝕嚴重，吊桿變形，中吊桿間橫撐受力后彎曲變形。

3 更換吊桿施工工藝

為確保吊桿的正常使用，保證結構承載能力，需對3對吊桿進行更換。吊桿更換采用臨時吊桿法，可同時保證橋梁各部位的內力和應力不發生過大的變化，而且可以保持橋梁的線形，如果有必要還可以通過調整吊桿索力來調整橋梁的線形。此次更換的吊桿包括兩對邊吊桿和一對中吊桿和一根壓桿，采用逐對拆除、更換的方法，吊桿更換施工順序為：

1)拆除、更換東側邊吊桿。

2)拆除、更換西側邊吊桿。

3)拆除、更換中吊桿。

施工工藝：

1)在橋面上所要更換的吊桿處搭設臨時支架。

2)在所要更換吊桿處拱肋上表面打磨出10 mm深度的卡槽，以保證三角墊塊在施工過程中不會滑動。

3)將三角墊塊放置在打磨好的拱肋卡槽中，上面放置臨時鋼橫梁，臨時鋼橫梁架設時應采取措施，保證其穩定性。

4)在橋面系上按設計位置切割出臨時吊桿需要穿過的圓孔，在吊桿更換完成后，須將切割下的鋼板與原橋面鋼板焊接并打磨平整。

5)在橋下搭設臨時支架，將臨時吊桿通過橋面圓孔穿過橋面系上下的臨時鋼橫梁，同時穿過放置在橋面系上面鋼橫梁上的千斤頂，安裝監控設備，共需4根臨時吊桿和4根臨時鋼橫梁。用螺母將臨時吊桿與鋼橫梁固定。更換邊吊桿的臨時鋼橫梁和臨時吊桿布置見圖1。

圖1 邊吊桿臨時鋼橫梁和臨時吊桿布置示意圖

6)張拉千斤頂至設計值，通過計算邊吊桿更換時每根臨時吊桿要張拉至 40 kN，中吊桿更換時每根臨時吊桿要張拉至36.5 kN，此時，原吊桿處于無應力狀態，且另外兩根吊桿的應力和橋面系鋼板應力均無太大變化。臨時吊桿張拉必須逐級進行，每次張拉值不得大于總索力的20%，持荷時間間隔不小于5 min。張拉到位后，通過螺母將臨時吊桿固定。

7)拆除舊吊桿，在拆除前后要對吊桿處的橋面系標高進行測量，以保證橋面線形和新吊桿能夠精確安裝，若拆除前后標高有差異，可通過張拉千斤頂進行調節。千斤頂張拉至設計值之后，原吊桿處于無應力狀態，此時通過拆除原吊桿上的錨固件將其拆除。

8)安裝新吊桿，安裝完成后千斤頂卸載。卸載同樣采取逐級進行，每次卸載總索力的20%，直至臨時吊桿上的力全部卸載。

9)臨時吊桿上的力完全卸載后，測量橋面系線形，若線形與更換前有差異，可通過新吊桿上的調節螺桿進行調節。為保證調節螺桿不產生滑動，可在全橋吊桿更換完成并調整完橋面系線形后，將調節螺桿與其連接的吊桿焊接。

10)完成后拆除臨時鋼橫梁、臨時吊桿和臨時支架，橋面系下面臨時支架拆除前應先將吊桿下部端頭防腐工程做好。

11)重復上述工序更換另外一對邊吊桿。

圖2 中吊桿臨時鋼橫梁和臨時吊桿布置示意圖

12)更換中吊桿時，由于拱頂有混凝土連接塊，可將臨時鋼橫梁直接架立在拱頂連接塊上，從而不設三角墊塊，若鋼橫梁有傾斜，可通過加墊調平鋼板進行調平，中吊桿臨時吊桿布置見圖2，其余工序與邊吊桿的更換一樣。中吊桿更換時，由于千斤頂放置于兩拱肋外側，應采取措施保證臨時鋼橫梁的穩定性，千斤頂張拉要同步緩慢進行，張拉過程中，若發現受力不均，應立即停止張拉，調整后重新進行。

［1］ CJJ 11-93，城市橋梁設計準則［S］.

［2］ CJJ 69-95，城市人行天橋及人行地道技術規范［S］.

［3］ JTG/T J22-2008，公路橋梁加固設計規范［S］.

［4］ JTG/T J23-2008，公路橋梁加固施工技術規范［S］.

［5］ JTJ D60-2004，公路橋涵設計通用規范［S］.