系杆拱桥旧吊杆检测分析与评定
周杰伦一点点
系杆拱桥旧吊杆检测分析与评定
文摘:系杆拱桥作为拱桥家族中的一员,具有拱桥结构的一般特点和自身的独特性。根据桥面结构在桥梁上部结构标高中的位置,一般采用中承式或下承式,由拱肋、纵梁、横梁、吊杆等部分组成。吊杆是桥面结构与拱肋之间的传力构件。
关键字:系杆拱桥;吊杆;检测
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引言
吊杆是系杆拱桥桥面结构和拱肋之间的传力构件,有三种构造:刚性、半刚性和柔性。刚性吊杆一般采用预应力混凝土矩形截面,早期也采用钢筋混凝土,由于其耐久性等问题,目前已很少使用;半刚性吊杆是采用高强碳素钢丝、精轧螺纹钢筋和高强低松弛钢绞线的钢管混凝土圆型截面。柔性吊杆采用高强钢丝束组成,其外通常采用热挤高密度聚乙烯工艺形成的PE护套作为防护措施,两端用墩头锚具。
汉将李陵论桥梁的吊杆的使用寿命与桥梁的安全运营密切相关,根据相关资料的统计,吊杆的寿命一般为3年~16年,很少超过规范规定的索吊杆设计使用年限20年。吊杆的损伤主要是由于环境腐蚀或疲劳所致,基于“破损安全”的原则,鉴于单吊杆体系存在的安全隐患,一根失效可能会殃及全桥,而吊杆拆换又极为不易,且费用高。因此,日常的检测检查、养护对吊杆的安全使用显得尤为重要。
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工程概况
河南省安阳市某桥主跨为下承式钢管混凝土系杆拱结构,跨径为138.0m,上跨京广铁路,桥面总宽31.0m。桥梁修建于1993年,机动车道的设计荷载等级为汽车--20级、挂车-100,非机动车道的设计荷载等级为3.5KN/m2,验算荷载为汽车--10级,人行道的设计荷载等级为3.5kN/m2
赞美荷花的诗主跨两榀拱肋采用钢管混凝土桁架结构,拱肋中心距为16m,每榀拱肋弧长150米,弦长123米,矢跨比1/5,上下弦杆(上下各两根)由4根A720mm×12mm的钢管组成,腹杆及
下联杆由A300mm×10mm的钢管组成,上下弦杆之间由钢板联焊共同组成略呈梯形的拱肋断面,上下弦杆钢管内为泵送40号混凝土,上弦杆间平联内由人工灌注40号混凝土。
主跨两榀纵梁间由26榀钢筋混凝土横梁组成,每榀横梁端部均由吊杆与拱肋连接,共计52根吊杆。每根吊杆采用120根As5高强碳素钢丝,标准强度为Ryb=1600MPa,锚具采用镦头锚,钢丝采用热挤聚乙烯束套进行防护,吊杆下端为锚固端,上端为张拉端,两端均采用钢防护罩。
图1 主跨立面、横断面及吊杆构造示意图
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吊杆检测结果及分析
现场人员通过目测并辅以相应的仪器设备对吊杆进行检测。
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吊杆表观缺陷检查
(1)经现场检查,吊杆下锚固端钢防护罩表面已锈蚀,选取南-24#吊杆打开下锚固端钢护罩进行检查,其锚杯和钢护罩间注浆较为密实,未见积水痕迹,锚垫板轻微锈蚀,锚杯表面和内侧面均未见锈蚀;镦头表面未涂抹环氧类防腐材料,部分镦头表面有浮锈,但未见内缩现象。用细铁丝沿镦头两侧孔洞向里面伸入,铁丝未能渗入,表明裸丝部分有封闭材料填充。
图2 南-24#吊杆下锚固端检查照片
(2)下锚固端无缝钢管表面均发生不同程度的锈蚀,尤以无缝钢管和桥面铺装衔接处最为严重,但无开裂;无缝钢管内填充砂浆和吊杆衔接处已开裂。结合南-24#吊杆下锚头钢护罩打开检查结果,据此判断雨水暂不会沿这些开裂部位进入下锚头而影响其耐久性。
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图3 无缝钢管与桥面铺装衔接处及填充砂浆与吊杆衔接处检查照片
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(3)对所有的上锚头封锚钢护罩及无缝钢管外露段进行详细检查,发现部分封锚钢护罩、无缝钢管表面防锈漆脱落、泛锈,另外,钢护罩焊缝处局部泛锈。
图4 钢护罩及无缝钢管外露段泛锈
(4)现场对全桥52根吊杆的热挤聚乙烯防护进行详细检查。检查发现每根吊杆表面均有明显的刮擦痕迹。其中,北-20#吊杆热挤聚乙烯防护有1处局部破损、钢丝外露锈蚀现象;南-12#吊杆热挤聚乙烯防护也有1处破损,但未见钢丝外露锈蚀。
现场对北-20#吊杆破损处下方3~4m处剖开热挤聚乙烯对钢丝进行检查,发现钢丝表面湿润
且锈蚀,表明雨水已通过破损处渗入吊杆钢束内部,这将对吊杆自身的耐久性产生不利影响。玉的鉴别

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