吊桿更換施工監(jiān)控方案A

1、S237淮江公路北澄子河大橋維修加固工程吊桿更換施工監(jiān)控方案一、工程概況北澄子河大橋位于S237淮江公路揚州段，設計樁號K6+919.0,橋梁中心線與河道中心橋夾角為90,橋跨布置為3X25+50+lX25m,橋梁全長156.1m,主橋采用跨徑為50m的系桿拱，系桿尺寸為1.801.25m（高儂），均為箱形截面；系桿拱矢高10.5m。矢跨比1/4.571,拋物線線形。拱肋、系桿、橫梁、風撐均采用預制安裝。兩側引橋采用25m后張法預應力混凝土空心板梁，鉆孔灌注樁基礎。主橋吊桿為剛性吊桿，內(nèi)側鋼管內(nèi)為12j15.24鋼絞線，灌注C40水泥砂漿，內(nèi)側鋼管與外側鋼管之間灌注C40微膨脹混凝土。錨具采用

2、OVM15-12型錨具，配套張拉千斤頂型號為YCW250B。吊桿施工時先灌注好內(nèi)、外側鋼管間的混凝土，然后安裝張拉吊桿。設計荷載：汽車-20級，掛車-100。橋梁寬度：凈-16.0+20.5=17.0m。橋梁于2002年10月竣工投入使用。江蘇省交通規(guī)劃設計院股份有限公司于2011年對全橋進行了詳細檢測。主要檢測結果如下：1、拱肋除拱肋表面涂層開裂、東側拱肋表層混凝土局部剝落外，無其他裂縫。2、風撐拱肋間風撐普遍存在混凝土銹脹露筋，鋼筋銹蝕，鋼筋保護層厚度偏低，風撐在節(jié)點位置開裂。3、排水系統(tǒng)在護欄底設有排水孔，水由護欄與系梁問間隙向下排出，系梁內(nèi)側面大量水跡，部分排水孔堵塞，橋面有積水，伸縮

3、縫處排水不暢。4、支座盆式橡膠支座鋼盆銹蝕。5、系梁系梁底面鋼筋保護層偏低，東西系梁兩端（支座至第一根吊桿節(jié)段）底面均銹脹露筋,鋼筋銹蝕嚴重。6、吊桿通過下錨頭檢測發(fā)現(xiàn)：3個錨頭存在部分鋼絞線回縮現(xiàn)象，分別為西側3#、西側6#和西側8#;6個錨頭存在沿鋼絞線滴水現(xiàn)象，分別為西側3#、5#、7#、8#、9#和東側8#;部分錨頭鋼絞線表面潮濕；同時存在部分封錨混凝土未充實等現(xiàn)象。上錨頭埋深均大于設計文件要求，除E1外，封錨混凝土均潮濕，甚至積水，鋼絞線有不同程度的銹蝕。西側W3、W6、W8號吊桿有鋼絞線回縮現(xiàn)象，其中W8號吊桿7束鋼絞線回縮（共12束），其中兩個夾片完全脫落，已嚴重影響橋梁的安全運

4、營。根據(jù)橋梁的實際情況，為了保證橋梁正常的安全使用和增加結構耐久性，采用以下的維修加固處理方案：1、更換全橋吊桿。更換本橋的全部吊桿。2、對于風撐、系梁的鋼筋外露、鋼筋銹脹銹蝕病害，采用鑿除松散部分混凝土，對鋼筋進行除銹防銹處理，用環(huán)氧砂漿分層填充至構件原表面。3、對于其他構件存在鋼筋混凝土保護層偏薄的情況，在構件外表面涂刷表面遷移型阻銹劑。4、及時清理橋面堵塞泄水孔，完善橋面排水系統(tǒng)。5、完善伸縮縫在護欄斷開處的構造措施，防止橋面滲水至橋臺和支座處，腐蝕橋臺和支座；。6、在支座四周粘貼滴水檐，同時，對支座鋼板進行除銹、防銹處理。7、對系桿和拱肋的封錨混凝土進行防水處理。8、對拱橋上下部結構混

5、凝土風化、破損露筋等，鑿除松散混凝土，直至露出堅實骨料，鋼筋進行除銹、阻銹處理后，分層填補輕質修補砂漿至原構件表面。9、對全橋縫寬0.15mm的裂縫，采用樹脂封閉膠進行涂刷封閉處理；縫寬0.15mm的裂縫，采用裂縫灌注膠或專用環(huán)氧樹脂漿液進行灌縫處理。吊桿更換施工技術難度較大，施工風險較高。因此，揚州市公路管理處委托我院對本橋換索進行施工監(jiān)控。二、施工監(jiān)控依據(jù)1、簽訂的橋梁監(jiān)控技術服務合同。2、S237淮江公路北澄子河大橋維修加固設計施工圖（2011年）。3、S237淮江公路北澄子河大橋竣工圖（2002年）。4、S237淮江公路北澄子河大橋檢測報告（2011年）。三、施工監(jiān)控對象和目標施工過程

6、中的主要監(jiān)控對象是橋面標高、換索伸長量和索力。施工監(jiān)控目標是要達到吊桿更換過程中不破壞橋面鋪裝并基本保證整體受力不變,不改變各吊點的受力狀況，保持橋梁主體結構的穩(wěn)定和均衡狀態(tài)。四、施工監(jiān)控標準根據(jù)公路工程質量檢驗評定標準（土建工程）（JTGF80-1-2004）和S237淮江公路北澄子河大橋維修加固設計施工圖（2011年）的要求，制定了本橋的施工監(jiān)控標準。項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法與頻率1 1張拉應力（MPaMPa）符合設計要求查油壓表讀數(shù)：每根檢查2 2張拉伸長率（% %）符合設計要求招尺量：每根檢查3 3吊點位移（mmmm）符合設計要求3mm3mm水準儀：每吊點檢查五、施工監(jiān)控細

7、則橋面標高監(jiān)測換索施工前，設置臨時水準點，在主橋外選擇一能同時觀測到上、下游18根吊桿處系梁頂面高程測點的合適位置，架設DS-1精密水準儀，并測量其相對高程。換索過程中，跟蹤監(jiān)視換索處測點、對稱測點以及鄰近測點的標高變化情況。換索結束后，再次測讀終值，并與初值進行比較，作為是否需要重新調整索力的依據(jù)之一。測量宜在氣溫相對穩(wěn)定的時段進行。拉索鋼絲伸長量監(jiān)測在吊索張拉過程中，嚴格控制拉索鋼絲伸長量，使其伸長量滿足設計計算要求。索力監(jiān)控1、吊桿索力測試目的吊桿索力的大小，不僅直接關系到吊桿的受力，同時還會影響系梁、拱肋的受力，故在施工階段及施工結束后，準確測定吊桿的索力并將其調整到設計允許誤差以內(nèi)，

8、對保證施工安全及橋梁的設計線型是非常重要的。在吊桿施工過程中，施工單位是通過油壓表來控制張拉力的，監(jiān)控單位采用振動頻率法同時對索力進行測試，可對索力進行校核，以確保索力測試的結果。在后期的橋梁養(yǎng)護中，為了解結構的受力狀態(tài)，需及時檢測吊桿索力，而常規(guī)的檢測均為振動頻率法，此法對短吊桿的測量誤差很大，必須在施工過程中結合千斤頂張拉數(shù)據(jù)進行修正，故通過施工中吊桿索力測量，可為今后的測試積累資料。2、索力測試的儀器索力測試采用BH5906B無線遙測振動測試分析系統(tǒng)。3、吊桿索力測試的方法吊桿索力的大小將直接對結構的施工質量和施工狀態(tài)產(chǎn)生影響，必須在施工過程中比較準確地了解索力實際狀態(tài)，選擇適當?shù)牧繙y方

9、法和儀器，并設法消除現(xiàn)場量測中各種誤差因素的影響，以確保量測效果。通常吊桿采用三種方法進行量測：壓力表量測法、壓力傳感器量測法、振動頻率量測法。根據(jù)該橋的實際情況，吊桿索力采用壓力表量測法和振動頻率法量測。4、吊桿索力測試的原理壓力表量測法是在張拉前將千斤頂、油泵、油壓表進行配套標定，得出油表讀數(shù)與千斤頂張拉力之間的關系，在張拉時用油表讀數(shù)測定張拉力的方法。此法直觀有效，在張拉施工時使用，但由于費時費力，不適宜后期的索力測量。本橋同時采用振動頻率法在施工過程中對索力進行檢測。這種方法利用臨時緊固在吊桿上的高靈敏傳感器拾取吊桿在環(huán)境激振下的脈動信號，進行頻譜分析，由功率譜圖上的峰值來判斷斜索的各

10、階頻率，然后再根據(jù)頻率與索力之間的關系求得索力。根據(jù)弦振動理論，當張緊索抗彎剛度可急略時，其動力平衡方程為-2-2-二022gt:x式中：y橫向坐標（垂直于索的長度方向）x縱向坐標（沿索的長度方向）單位索長的質量T索的張力t時間若索的兩端為較結時，解上述方程可得:反映在頻譜圖上，各階頻率是等間距的，其間距值大小即等于基頻在實際測量過程中，可以充分利用這個特性，來判斷是否為纜索自振的頻譜，凡與纜索振動的頻譜特征一致的頻譜圖，才確認為纜索振動的頻譜圖，否則要分析原因，檢查儀器，重新測量，這樣才能確保測試結果的正確性。索力公式推導時采用的是簡化的計算模型，與實際情況存在一定的差異。為了減小測試誤差，

11、需要標定拉索的參數(shù)，對理論計算公式進行修正。標定在施工現(xiàn)場進行，具體作法是：對鋼索分級張拉.通過張拉千斤頂和油表，讀取各級張拉力，同時用索力測試儀測量索在各級拉力下鋼索的基本頻率，根據(jù)基本頻率計算出索力，與施工張拉力進行比較，求出修正系數(shù)a。5、吊桿索力測試比例系數(shù)K、修正系數(shù)a在進行索力測試時，按頻率法測索力采用的理論計算公式為如下：4ml2f：=K(fn)2n式中：fn索的第n階振動頻率l索的計算長度n振動階數(shù)K比例系數(shù)，K=4mg對于同一根纜索,T恒定時，（）2n則有:22flf2fk2221222k2亦有:即:f21=1:2:3:k=fk-fk=f1監(jiān)控步驟施工內(nèi)容監(jiān)控步驟吊桿更換前測

12、量全橋吊桿處系梁頂面的相對高程第i根 吊桿 更換臨時吊桿第 1 1 次張拉1 1、查油壓表讀數(shù)2 2、測量施工中吊桿及其兩側吊桿處系梁頂囿的相對局程割鋼套管、5 5 根鋼絞線測量施工中吊桿及其兩側吊桿處系梁頂囿的相對局程臨時吊桿第 2 2 次張拉1 1、查油壓表讀數(shù)2 2、測量施工中吊桿及其兩側吊桿處系梁頂囿的相對局程割 4 4 根鋼絞線測量施工中吊桿及其兩側吊桿處系梁頂囿的相對局程臨時吊桿第 3 3 次張拉1 1、查油壓表讀數(shù)2 2、測量吊桿處系梁頂面的相對高程割 3 3 根鋼絞線，安裝新吊桿測量施工中吊桿及其兩側吊桿處系梁頂囿的相對局程新吊桿第 1 1 次張拉1 1、查油壓表讀數(shù)2 2、量

13、測吊索伸長值3 3、測量施工中吊桿及其兩側吊桿處系梁頂囿的相對局程臨時吊桿第 1 1 次放張測量施工中吊桿及其兩側吊桿處系梁頂囿的相對局程新吊桿第 2 2 次張拉1 1、查油壓表讀數(shù)2 2、量測吊索伸長值3 3、測量施工中吊桿及其兩側吊桿處系梁頂囿的相對局程臨時吊桿第 2 2 次放張測量施工中吊桿及其兩側吊桿處系梁頂囿的相對局程新吊桿第 3 3 次張拉1 1、查油壓表讀數(shù)2 2、量測吊索伸長值3 3、測量施工中吊桿及其兩側吊桿處系梁頂囿的相對局程4 4、對比吊桿更換前后的相對高程考慮索力標定修正系數(shù)%則:其中比例系數(shù)K=4ml2，g計取值；m/g為吊桿含224mlfnfn、22K()TKK(fn)2nl為吊桿上下錨固點間的長度，由于缺乏實測數(shù)據(jù)，按設PE