桥梁拉吊索结构换索的方法根据是否需要临时支撑替代更换索,大致可分为两类,即临时替代换索方法和无替代换索方法。
拉吊索结构桥梁同一吊点采用多束索或主梁(系杆)刚度大,卸除一束索引起的其他构件内力变化不超出其容许极限值时,可以不设支撑替代更换索的拉力,直接卸除旧索、安装新索,进行拉吊索更换。 斜拉桥、设置刚性系杆的下承式拱桥,一般可采用无替代方法换索。换索前测量桥面高程、索力,作为桥梁正常工作的依据。换索过程中适当调整桥面高程、索力,使桥面线形更顺畅,索力更合理。 为使换索过程中塔、梁内力变化最小,斜拉桥换索一般以桥塔为中心,两侧对称进行。换索顺序主要有两种方式,一种是先由外索(长索)开始逐索更换至内索(短索);另一种则为由内索开始逐根更换至外索。吊杆拱桥换索一般以跨中为中心,由两侧短索开始逐索更换至长索。当某索损伤严重时,应先更换损伤严重的索。但无论采用哪种顺序,都必须校核更换过程中各阶段主梁(系杆)、塔(拱肋)的内力,保证主梁(系杆)、塔(拱肋)的内力在包络图以内,否则应调整换索顺序或改变换索方法。 当拉吊索结构桥梁卸除一束索引起的其他构件内力变化超出其容许极限值,或卸除一束索导致某些构件失去支撑甚至落时,需要设置支撑替代更换索的拉力,即将需更换索的索力转移到临时替代构件上,卸除旧索,安装新索再将临时替代构件上的索力转移到新索上,更换的过程经历两次体系转换。根据不同的替代方式大致可分以下3种方法:临时支架法、临时吊杆法和临时兜吊法。 贝雷片组装提升支撑梁,安装在两拱肋顶面,在横梁底设短纵梁,在横梁侧面用两条吊索将贝雷支撑梁与短纵梁连接,通过千斤顶提升吊索而抬高横梁主要目的是将原有吊杆的荷载通过吊索和支撑梁转移到拱肋上来,拆除原吊杆安装新吊杆,逐渐张拉新吊杆直至达到设计值后,拆除临时吊索和支撑梁(图9.2-1)。该方法的优点是传力明确,将所换吊杆的拉力转给两拱肋承受,不需要封闭交通;缺点是需要制作两片钢桁架,设备较多,拱肋上位置狭小,操作不便。 在拱肋顶面安装2根钢横梁,桥面吊杆横梁底安装2根钢纵梁,用4根临时吊索连接钢横梁和钢纵梁,通过千斤顶提升临时吊杆而抬高钢纵梁。安装临时吊杆目的是承担原有吊杆的索力,这样即使原有吊杆拆除,整个结构的受力也不会发生很大的变化,从而保证吊杆更换期间桥梁的安全。为了使临时吊杆索力与结构吊杆索力之间能够平稳转换,采取逐级卸载的方法将原吊杆索力逐渐转移到临时吊杆上,原吊杆完全卸载后再将其拆除。新吊杆安装到位之后,采取逐级加载的方法将临时吊杆索力重新转移到新吊杆上,直至新吊杆索力达到设计值后再拆除临时吊杆(图9.3-1)。该方法的优点是受力明确、施工设备少,缺点是每对吊杆拱背上的三角垫块倾角不一样,制作麻烦,拱肋顶面位置狭小,操作不便。3、临时兜吊法
用贝雷片或架桥机导梁组装提升钢桁支撑梁,钢桁支承在需换吊杆横梁两侧的横梁上,在需更换吊杆横梁底设钢纵梁。钢支撑梁安装2根临时吊索,穿过桥面上凿开的2个孔洞,在横梁侧面用2根临时吊索将支撑梁与钢纵梁连接,通过千斤顶提升临时吊索而抬高横梁(图9.4-1)。该方法的优点是传力明确将需更换吊杆的拉力转给相邻两吊杆承受,桥面上施工操作方便,高空作业少对无刚性系杆,且桥面板简支的桥面系比较适合。缺点是需要制作两片钢桁架梁,而且不适合设纵横梁格式桥面系。