沈阳浑河长青大桥是国内早期修建的钢管混凝土拱桥，其悬吊部分是以横梁为主的桥道系，横梁之间缺乏纵向的联系，整体性较差，一旦某根吊杆发生破断，桥道就可能直接垮塌掉入河中，造成交通中断甚至车毁人亡的惨剧。根据测量，该桥共计22根吊杆危险程度较高，且已出现钢丝腐蚀断丝的现象。

　　临时吊杆法

　　我国同类型拱桥吊杆更换一般分三步：首先检测桥梁的病害状况，特别是吊杆的损伤情况，并检测吊杆的索力，综合评价桥梁当前的状态，根据加固前桥梁的动静力荷载试验，对病害桥梁建立有限元模型，得到加固计算的基准有限元模型；其次通过监测吊杆索力，对比设计索力与实测索力，确定需要更换的吊杆，并编写施工组织技术方案和监控方案；最后根据施工方案更换吊杆，并做好过程中的索力监测，对更换的吊杆进行评估验收。

　　在施工过程中，存在两次内力转换。第一次体系转换为旧吊杆的索力转移到临时吊杆体系上，第二次体系转换为临时吊杆体系上的力重新转移到新吊杆上。一般情况下，吊杆更换时索力要逐渐转移，多采用等步长张拉临时索，同时按比例分批次割断旧吊杆。另外也可采用变步长的张拉方式对旧吊杆进行卸载割除。在整个体系转换过程中，临时吊杆体系起着至关重要的作用。

　　由于吊杆构造和锚固方式的不同，施工过程中的临时体系也不完全相同。目前，常用的施工方法大致可以分为临时吊杆法、临时支架法、临时兜吊法及“桥面支撑法”等，其中使用较多的是临时吊杆法。

　　临时吊杆法是在拱肋上设置三角楔形垫块，然后在楔形块上放置临时承力梁，同时在桥面系横梁底部布置两根承力横梁，用4根临时吊杆穿过桥面与上、下承力横梁锚固。在吊杆更换时，通过液压千斤顶系统对临时吊杆进行分级张拉，每级张拉完毕之后，按比例卸除旧吊杆部分索力(通常是割断钢丝)，多次循环直至卸掉旧吊杆全部索力。清除旧吊杆上、下锚头，然后安装新吊杆，对新吊杆重新进行张拉，逐渐对临时吊杆卸载，直至新吊杆的索力张拉到设计值，去掉临时吊杆完成吊杆更换工作。

　　临时吊杆法不仅能保证桥梁各部分的内力和应力不发生过大的变化，还能保持桥梁的基本线形，如果有必要，还可通过调整吊杆索力来调整桥梁的线形。临时吊杆法既可进行单根吊杆的更换，也可对全桥吊杆进行更换。

　　临时吊杆体系安装

　　临时吊杆体系由楔块、上分配梁、工具锚环（配限位板）、张拉撑脚（新吊杆安装后索力转换时使用）、工具锚环（配防松板）、钢绞线（单端P锚）、下分配梁及工作锚杯组成。

　　安装拱顶张拉平台

　　上承载横梁采用两根36C槽钢并排联接在一起，现场组合拼装，安装之前先要对楔形块顶面高程做进一步确认，若两侧的楔形块顶面钢板高程存在偏差，则要进行抄垫，组装过程中要注意保持两侧平衡，防止横梁发生倾斜。上承载横梁要严格按照设计图标识的位置进行定位安放，同时将上承载横梁底板与钢楔块顶板相接触的部位焊接牢固，保证在张拉辅助索时，平台不会出现变形和倾斜。

　　下分配梁及锚具的安装

　　下分配梁与横梁垂直交叉布置在吊杆下锚头旁，临时吊杆锚固段配置防松锚具。下分配梁在未穿临时钢绞线之前，先用导链临时兜吊在桥面横梁底部，同时用水平尺检测桥面横梁下底面是否在同一水平面，若下底面不在同一水平面，要根据横梁底面的高差大小，事先准备不同厚度的钢板以方便抄垫。为防止下承载横梁受力之后引起桥面横梁底面混凝土开裂，需在下分配梁的上盖板面铺放一层石棉布。在下分配梁穿好临时钢绞线并开始预紧之前，要完成下分配梁与桥面横梁间的抄垫，保证整个接触面处于水平状态，同时在下分配梁与桥面横梁两端垂直截面的外侧，焊接三角钢支撑，以保证下分配梁不发生侧移。

　　张拉千斤顶的安装

　　临时吊杆的张拉端设置在拱肋上端，采用4台千斤顶带撑脚安装并螺栓连接固定在上承力横梁上，撑脚内安装一套安全工具锚，千斤顶配自动液压锁，通过截流阀同步控制4台千斤顶张拉或放松。

　　临时吊杆

　　更换吊杆时的临时索应采用低松弛高强度预应力钢绞线，临时吊杆由4束钢绞线共同组成，每束采用9根Ф15.24钢铰线。临时吊索下端穿过下承载横梁梁底锚垫板，用挤压锚锚固，上端用夹片锚锚固，采用自动工具锚张拉提升桥面横梁及桥面。临时吊索钢铰线束穿好后，用千斤顶预紧，预紧时必须注意使上、下承载横梁的锁孔梁对中，吊杆的上下吊点孔位保持在同一铅垂线上，以使临时吊杆竖直受力。此外还需注意使各根钢铰线预张力一致，要求四台千斤顶同步起顶，使整束吊杆受力均匀。

　　原吊杆索力体系转换

　　采用逐级加载（释放）内力的方法，对四根临时吊杆同时进行张拉，将原有吊杆索力逐步转移到临时吊杆上。为确保桥面不会出现较大的应力变化，将吊杆力设计值分成6级，逐级施加至临时吊杆，相应地逐批采用砂轮切割机切断原吊杆钢丝（预应力临时吊杆的张拉与原吊杆钢丝的切割交替进行），即原有吊杆钢丝分6批割除，每次断掉33根Φ5mm钢丝。第一次先切割最外侧33根钢丝，切割完毕后原本由这33根钢丝所承担的力转移至临时钢绞线上，在该工况完成后，对该吊杆索及相邻吊杆的基准标高点进行量测，通过相对标高的变化值，来了解第一批钢丝切割后桥面的线性变化。同时对吊杆的索力进行监测，通过监测值判断出旧吊杆索还有多少索力，寻找出体系转换过程中千斤顶的顶升力和吊杆索力之间的关系，之后重复上述步骤。

　　在索力转换过程中，当每级被更换吊杆的索力部分转移到临时吊杆上时，需要锚固临时吊杆，同时跟踪监测索力和更换吊杆所在处的高程变化，测定吊杆长度的变化，观察桥面有无裂缝产生，同时进行邻近点桥面标高的测量，以判断是否需要调整索力，确定没有问题之后开始沿旧吊杆索外侧割断钢丝，并再次测定吊杆长度的变化，直到旧吊杆完全被割断。为了防止钢丝突然蹦断而引发事故，可采用软质材料绑紧旧吊杆，起到阻尼作用。将桥面的上下变化值与相邻跨吊点的高程变动差控制在±5mm范围内，不得超过±1cm。

　　新吊杆的安装

　　原吊杆被拆除后，及时对拱、梁锚垫处的相关缺陷，如锈蚀、开裂、积水等进行修复，并进一步核实拱上与梁下锚垫板间的实际尺寸，与理论尺寸进行比较，通过螺母与锚杯间的相对尺寸来调整两者之差。

　　新吊杆分3种安装方式进行安装：超短吊杆索：采用由下至上的安装方式；短吊杆索：采用先梁后拱的安装方式；长吊杆索：采用先拱后梁的安装方式。

　　新安装吊杆的张拉

　　新吊杆张拉的本质，是在临时吊杆与新吊杆之间进行力系转换，在拱端安装张拉机具。单套张拉机具由过渡套、200吨张拉杆、150吨千斤顶、分配梁、张拉杆螺母及2升电动油泵等组成。采用逐步加载的方式，对新吊杆加载约20%的设计索力，不使其松弛并具备一定的初应力。然后逐步减少临时吊杆力，同时张拉新吊杆，并使卸载的临时吊杆力等于加载的新吊杆力，直至临时吊杆将所有的设计承载力全部转移到新的吊杆上，持续两分钟后锚固。加、卸载的步长可控制为设计吊杆力的20%。

　　根据设计的张拉索力值、标高控制，对吊杆的张拉和桥面标高进行调整。张拉过程中交替逐步放松临时吊杆。张拉分级进行加载，分级解除临时吊杆索力，分级大小与原吊杆拆除程序一致，临时吊杆索力的放松是通过千斤顶逐步回程实现的。同样在换索全过程中，应跟踪监测索力和更换吊杆所在处的挠度变化情况，并检测桥面裂缝，判断是否需调整索力。整个张拉过程中，需要监测吊杆处桥面的标高，使其变化在设计控制范围内，并且全程进行新吊杆应力的监控，并适时监控实施张拉力、伸长量和桥面高程3项数据指标。

　　由于钢管混凝土吊杆更换是一个复杂的系统工程，影响着整个桥梁结构的安全性。因此，影响吊杆更换的因素也较复杂，很难用简单的参数全部概括。本文针对中承式拱桥的吊杆更换进行了研究说明，为今后遇到类似工程问题积累了必要的技术资料，可供类似工程施工借鉴。