4.在人行道钢栏杆处安装钢筋梯,在桥面横梁底安装施工挂篮。钢筋梯的安装要满足施工人员上下挂篮方便、安全的要求,挂篮的制作安装亦满足施工安全要求,施工人员从桥面上下挂篮操作都要带安全带和穿救生衣。
(四)布设桥面位移观测点
因桥面系为连续结构,一次将桥面抬高过大可能会造成横梁顶桥面开裂,故换索时以桥面标高控制为主,张拉力控制为辅,以保证桥面系的安全。因所更换的4组吊杆处拱肋底板与桥面间距最多只有5 m,故可直接在桥面上设置观测杆,即在桥面横梁轴线上钻孔埋设一根光面钢筋,在1#、27#吊杆的拱底与桥面埋设钢筋位置一致处焊联一根光面钢筋(2#、26#吊杆焊钢管),与桥面埋设的钢筋重叠,贴上胶布或涂上油漆,作好标志,直接观测相对位移。
五、吊杆更换步骤及工艺
更换一根吊杆的程序,按如下步骤进行:
(一)临时吊杆与旧吊杆荷载转换
在桥面上先凿开一小段吊杆水泥浆,使旧吊杆钢铰线有变形空间,张拉临时吊杆,实施临时吊杆与旧吊杆间的荷载转换。张拉时随时注意观察各千斤顶、贝雷横梁各受力点、贝雷横梁底座钢支架、拱背三角混凝土支座、桥面横梁底钢托梁等受力变化情况,保证安全;注意桥面位移观测点标高变化,严格控制桥面位移。
当提升桥面5mm高,每束临时吊杆实际承受荷载为950KN,旧吊杆钢铰线已呈松驰状态,临时吊杆与旧吊杆间荷载转换完成,施工荷载比设计荷载(1097 KN)每束约低150KN,证明整个吊杆更换体系是安全的,可进行下一道工序即拆除旧吊杆施工。
(二)拆除旧吊杆
1.割除上、下锚头及吊杆
临时吊杆与旧吊杆间荷载转换完成后:①凿除旧吊杆上、下锚头混凝土,割除上、下锚头;②割除桥面空间旧吊杆,注意观察桥面位移有无异常,以便及时调节。
2.凿除吊杆上锚固端
上锚固端,从锚垫板到拱箱底,包括锚固横梁高度和腹板厚度约为1.4m,锚垫板下Ф168mm钢护管直到拱底,管内水泥浆与钢绞线结合紧密,水泥浆强度高,很难凿除。
施工前曾专门订做了直径为140mm、长1.26m的特制合金钢钻头,设想用最大钻径为200mm的Z—20混凝土取芯机,先从预埋端顶钻至一定深度后,再用千斤顶张拉法将钻芯抽出,但实际情况是:①拱箱入口太小,钻机不能进入;1#、27#吊杆位置拱肋与桥面间距只有40cm,钻机无法安设;②整束钢铰线直径平均为148mm,直径过大,钻头不适用,此法难以施行;③经多方调查,目前国内暂无适宜的专业机械。经过仔细研究,最后还是决定采用人工配合冲击钻、水钻、风镐等小型工具凿除方法,分别从锚固端顶面和拱底沿钢护管两端凿挖水泥浆,凿挖到一定深度,用千斤顶将旧吊杆钢铰线一根根张拉拔出,用风镐把吊杆孔道打通。
3.凿除吊杆下锚固端
从桥面至横梁底(下锚垫板),下锚固端混凝土总厚度为1.7m。桥面φ210mm×100mm外护钢管(无缝钢管)延伸至桥面横梁顶,延伸长度为30cm。桥面横梁锚固段无钢管,钢铰线束直径约148mm,吊杆孔内为水泥浆防护。根据吊杆下锚固端的结构情况,先采用G10风镐将吊杆周围桥面混凝土及横梁顶面以上部分水泥浆凿除,检查吊杆是否锈蚀,并作好记录。对于横梁内吊杆孔道的开凿,采用与凿除上锚固端相同的方法。
(三)更换新吊杆
1.安装Ф180mm*8mm*1850mm无缝钢管
旧吊杆上下锚固端全部凿通后,先安装桥面至横梁底锚垫板间的Ф180mm*8mm*1850mm无缝钢管(见:图2新吊杆结构示意图),Ф180mm*8mm*1850mm无缝钢管上端高出桥面150mm,防止桥面系水渗入。下端与下锚垫板全圆周密闭焊接,在Ф180mm*8mm*1850mm无缝钢管与混凝土孔壁的缝隙间灌注环氧水泥浆,以防止桥面系水的渗入,改善横梁整体受力性能。
2.穿装新吊杆
将新吊杆装入吊杆孔,校核上下锚垫板间距离与新吊杆长度差值,以决定上锚固端加垫钢板的厚度。重新提升新吊杆至上锚垫板以上,按高差值垫好钢板,穿装新吊杆。
新吊杆结构如《图2新吊杆结构示意图》所示。
3.临时吊杆与新吊杆荷载转换
分别张拉临时吊杆至950KN,此时桥面比原桥面相对高出5mm,上紧新吊杆锚头。继续分别张拉临时吊杆至1100KN,此时桥面比原桥面相对高出10mm,观测新吊杆上下锚头的松紧情况,上紧新吊杆锚头。逐步递减临时吊杆张拉力,梯度为1100—950—600—300—200—100—0KN,观测桥面位移,控制桥面最后标高不低于原标高3 mm,观察24小时,若无变化,则进行上锚端封补砂浆。
实际安装结果见《表一吊杆安装位移观测记录表》
4.灌注防腐油脂
灌注下锚固端Ф180mm*8mm*1850mm护管内防腐油脂,上好上下锚头外护罩并灌注防腐油脂,安装减震块,焊联外护管,拆除临时吊索,灌注开凿部分桥面混凝土,新吊杆更换完成。
图2 新吊杆结构示意图
下表为新吊杆安装好之后的桥面位移:
表1 吊杆安装位移观测记录表/mm
新吊杆安装后桥面位移提高值(mm)
上锚垫板与下锚垫板间距离(mm)
新吊杆长度(mm)
上锚垫板加垫钢板厚度(mm)
1#上游
1
3205
3785
9.5
1#下游
2
3255
3785
4.5
2#上游
3
7420
8114
13
2#下游
3
7450
8114
10
26#上游
3
7450
8114
10
26#下游
2
7470
8114
18
27#上游
2
3150
3785
15
27#下游
4
3180
3785
12