轉(zhuǎn)體橋施工技術(shù)(中鐵十四局集團(tuán)第三工程責(zé)任有限公司朱

1、轉(zhuǎn)體橋施工技術(shù)朱海波屮鐵十四局集團(tuán)第三工程責(zé)任有限公司摘要：青榮城際鐵路膠榮上行聯(lián)絡(luò)線跨膠濟(jì)鐵路連續(xù)梁采用轉(zhuǎn)體法施工，轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)由下轉(zhuǎn)盤、球較、 上轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)等紐成。施工中采用精確安裝、試轉(zhuǎn)、局部糾偏的措施，完成了轉(zhuǎn)動(dòng)。關(guān)鍵詞：青榮城際鐵路轉(zhuǎn)體技術(shù)工程概況青榮城際鐵路膠榮上行聯(lián)絡(luò)線跨越膠濟(jì)鐵路設(shè)計(jì)為（60h00i60） ni連續(xù)梁（單線），采 用轉(zhuǎn)體法施工，轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)長98m, 41#墩轉(zhuǎn)體重量為5870t,轉(zhuǎn)角23° 44' ,42#墩轉(zhuǎn)體重量 為 6139t,轉(zhuǎn)角 23° 53'。圖一、轉(zhuǎn)體橋平面示意圖二、轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)由下轉(zhuǎn)盤、球較、上轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)體

2、牽引系統(tǒng)等組成。下轉(zhuǎn)盤為支承轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)全部重量的基礎(chǔ)，轉(zhuǎn)體完成后，與上轉(zhuǎn)盤共同形成基礎(chǔ)。下轉(zhuǎn)盤 采用c50混凝土，下轉(zhuǎn)盤上設(shè)置轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的下球較、掠腳的環(huán)形滑道及轉(zhuǎn)體拽拉千斤頂反力 座。上轉(zhuǎn)盤球餃直徑4200mm,下轉(zhuǎn)盤球錢直徑3000,厚度均為40nim。球餃?zhǔn)瞧絼?dòng)法施工的 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，而轉(zhuǎn)動(dòng)體系的核心是轉(zhuǎn)動(dòng)球較，它是轉(zhuǎn)體丿施工的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。上轉(zhuǎn)盤是轉(zhuǎn)體的重要結(jié)構(gòu),在敕個(gè)轉(zhuǎn)體過程屮形成多向、立體的受力狀態(tài)，上盤布有縱、 橫、豎三向預(yù)應(yīng)力鋼筋。上轉(zhuǎn)盤為八邊形，髙2. 0m,轉(zhuǎn)臺(tái)直徑為7. 6m,高度0.8m。轉(zhuǎn)臺(tái)是 球餃、撐腳與上轉(zhuǎn)盤相連接的部分，又是轉(zhuǎn)體牽引力肓接施加的部分。轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)埠轉(zhuǎn)體牽引索，牽引

3、索的預(yù)埋采用p型錨具，同一對索的錨固端在同一直徑線上并對稱于圓心。通過對兩組牽引索的牽引，形成一對力偶，完成橋梁的轉(zhuǎn)體。圖二、轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)示意圖三、球較制作球錢制作及安裝精度耍求很高，必須精心制作、精心安裝。球餃錢而在工廠制造加工, 在球餃面上按設(shè)計(jì)位置銃鉆四氟板鑲嵌孔，同時(shí)在下餃面位置上設(shè)置適量的混凝土振搗孔, 以方便球較面下混凝土的施工。1、表面粗糙度ral2.5um;2、球而各處的曲率應(yīng)相等，其曲率半徑之差土0. 5nini；3、邊緣各點(diǎn)高程差lmm；4、橢圓度1. 5mm；5、各鑲嵌四氟滑板頂面應(yīng)位于同一球面，其謀羌0. 9mm；6、球絞上、下鍋形軸、球餃轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心務(wù)必重合。四. 球較安裝

4、及轉(zhuǎn)盤施工1、下球餃安裝及下轉(zhuǎn)盤施工下轉(zhuǎn)盤為正四邊形，邊長14. 6叫高3. 0m,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。由于球餃安裝精度質(zhì)量高， 下轉(zhuǎn)盤混凝土分三次澆筑，目的是更好的安裝下球較。施工過程中通過預(yù)埋定位桿件、梢確 測量、局部微調(diào)、持續(xù)監(jiān)測等措施定位卜球錢。球錢安裝要點(diǎn)及球錢安裝精度質(zhì)量控制如下：(1) 保持球錢面不變形，保證球錢面光潔度及橢闘度。(2) 球餃范用內(nèi)混凝十振搗務(wù)必密實(shí)。(3) 防上混凝土漿及其他雜物進(jìn)入球餃摩擦部。(4) 球較安裝頂口務(wù)必水平，其頂而任意兩點(diǎn)誤差不大于1伽。（5）球餃轉(zhuǎn)動(dòng)中心務(wù)必位于設(shè)計(jì)位置,其誤差：順橋向± 1mm,橫橋向±1. 5mm。2、上球錢

5、的安裝混凝十強(qiáng)度達(dá)到要求后，首先進(jìn)行下球較的清理工作，工作內(nèi)容包括：鋼絲刷打磨上下 球餃illi面的鐵銹，吸塵器清理銷軸及四氟乙烯塊孔內(nèi)雜物。安裝銷軸：將黃油聚四乙烯粉按計(jì)算量填充銷軸孔內(nèi)，保證銷軸插入孔內(nèi)后黃油溢出孔 內(nèi)，在露出銷軸孔外的銷軸上涂滿黃油聚四乙烯粉，保證上球餃安裝后黃油聚四乙烯粉從上 下球餃z間溢出為準(zhǔn)；安裝四氟乙烯滑塊：根據(jù)聚四氟乙烯塊的編號(hào)將球較滑動(dòng)片安裝的相應(yīng)的嵌孔內(nèi)，安裝 完成后，檢查各滑動(dòng)片是否處于同一球面上，誤差為0.9mm。檢查合格后，在球面上滑動(dòng)片 見涂抹黃油聚四乙烯粉，使黃油聚四乙烯粉均勻充滿滑動(dòng)片之間，并略髙于滑動(dòng)片表而，保 證滑動(dòng)片頂面有一層黃油聚四乙烯粉

6、。涂抹完黃油聚四乙烯粉后，嚴(yán)禁雜物掉入球錢，并盡 快安裝上球餃。圖三、安裝四氟乙烯塊圖四、安裝上球餃安裝上球餃：將上球餃清理干凈后安裝至設(shè)計(jì)位置，安裝過程中禁止碰撞上球餃。球錢的試轉(zhuǎn)及鎖定限位：上球較安裝就位麻，推動(dòng)上球較轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，保證球較間黃汕聚 四乙烯粉攪拌均勻并使多余的黃汕聚四乙烯粉從上下球餃間溢出，同時(shí)驗(yàn)證了球餃能否順利 轉(zhuǎn)動(dòng)。試轉(zhuǎn)完成后，用鋼筋從四周固定上球較，保證其在澆筑上承臺(tái)過程中不再轉(zhuǎn)動(dòng)。為保 證泥沙和雜物不掉入球錢摩擦部，用膠帶纏繞封閉上下球錢吻合面。五、上轉(zhuǎn)盤的施工撐腳的定位加固：撐腳在施工過程中，需要特別注意第一，兩組撐腳的連線（通過轉(zhuǎn)動(dòng) 中心）垂直于橫橋向中心線，后期轉(zhuǎn)

7、動(dòng)過程起到“安全腿”的作用。第二，設(shè)計(jì)上撐腳下有 30mm凈空要求，撐腳必須使川木楔了塑高加固，撐腳周邊輔助鋼材加固。牽引索安裝：上轉(zhuǎn)盤內(nèi)共預(yù)埋兩組口）15.24高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，每組鋼絞線由20 根組成，兩組鋼絞線橫斷面上分層布査，平面上對稱布置。設(shè)計(jì)方案如下圖所示:也 j w型 l、. 、心一/輛“圖五、牽引索女裝示意圖施工耍點(diǎn)：第一，鋼絞線的長度必須保證在轉(zhuǎn)體就位后纏繞在轉(zhuǎn)盤上的鋼絞線至少剩余 一周圈整，這樣才能保證轉(zhuǎn)盤始終處于鋼絞線的包裹力下；笫二，鋼絞線伸出轉(zhuǎn)盤處應(yīng)平穩(wěn) 過渡，即采用人曲線預(yù)埋，保證在轉(zhuǎn)體的過程屮鋼絞線受力均勻；第三，鋼絞線伸出轉(zhuǎn)盤時(shí) 應(yīng)20根并排伸出，這樣能保證轉(zhuǎn)

8、體時(shí)20根鋼絞線同時(shí)受力。牽引反力座、千斤頂反力座施工：牽引反力座為牽引千斤頂提供支撐力，施工中應(yīng)注意 牽引反力座的外觀尺寸耍求，主要指牽引反力座槽口必須與牽引鋼絞線走向重合，槽口高度 必須能夠保證鋼絞線通過。千斤頂反力座是轉(zhuǎn)體橋梁超轉(zhuǎn)后“倒退”的技術(shù)保證措丿施，其外邊線的連接必須保證垂 直于滑道，才能保證防止千斤頂反推時(shí)撐腳對稱受力。砂箱的設(shè)置：砂箱的設(shè)置保證了后續(xù)墩臺(tái)及梁體施工時(shí)球較不受力（避免四氟塊長吋間 受力產(chǎn)生塑性變形影響球錢的轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量），每個(gè)千斤頂反力座上設(shè)置1個(gè)沙箱。鎖定：將上轉(zhuǎn)盤與下轉(zhuǎn)盤間鋼筋部分鋼筋悍接起來，完成對上轉(zhuǎn)盤的鎖定，防止后續(xù)施 工時(shí)梁體轉(zhuǎn)動(dòng)。六. 稱重與配重墩臺(tái)、

9、梁體沌工完成后，梁體按理論重量初次配重，拆除砂箱后，梁體處于自由狀態(tài)。 為實(shí)現(xiàn)梁體順利轉(zhuǎn)體，需要經(jīng)梁體的稱重與配重。方法：稱更指通過在轉(zhuǎn)盤下設(shè)置千斤頂給梁體施加向上作用力測出梁體的偏心彎矩、球 較的靜摩擦力。測定的梁體偏心彎矩指導(dǎo)對梁體進(jìn)行配重，使梁體達(dá)到平衡。測定的靜摩擦 力檢查球錢的施工質(zhì)量并指導(dǎo)牽引千斤頂空轉(zhuǎn)試調(diào)。七、轉(zhuǎn)動(dòng)1、轉(zhuǎn)體牽引力計(jì)算轉(zhuǎn)體總重量 w二58700 (61390) kn其摩擦力計(jì)算公式r=wx卩啟動(dòng)時(shí)靜摩擦系數(shù)u =0. 1,靜摩擦力計(jì)算公式f=wx p =5870 (6139) kn轉(zhuǎn)動(dòng)過程摩擦系數(shù)u=0. 06轉(zhuǎn)動(dòng)過程摩擦力計(jì)算公式f二wx卩二3522 (3683.

10、4) kn轉(zhuǎn)體拽拉力計(jì)算：t=2/3x (rxwx u ) /dr-球錢半徑，r二1.5mw-轉(zhuǎn)體總質(zhì)量,w二58700 (61390) knd-轉(zhuǎn)臺(tái)直徑，d=7.6mu二球錢摩擦系數(shù)，n靜=0. 1, u動(dòng)=0. 06,計(jì)算結(jié)果：啟動(dòng)時(shí)所需最大牽引力t二2/3x (rxwx p靜)/d二772. 38 (807. 76) kn轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需最大牽引力t=2/3x (rxwx u動(dòng))/d二463. 43 (484. 66) kn注：以上啟動(dòng)時(shí)所需要最大牽引力和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需要最大牽引力按單組撐腳與球錢共同受 力時(shí)工況考慮，r須兩端同步牽引。括號(hào)外數(shù)據(jù)適川于41#墩對應(yīng)的轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù) 適用于42

11、#墩對應(yīng)的轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。2、試轉(zhuǎn)試轉(zhuǎn)目的：檢驗(yàn)球較施工質(zhì)量；為梁體正式轉(zhuǎn)動(dòng)提供技術(shù)參數(shù)。兩組牽引千斤頂按同一頻率供油，通過供油頻率改變牽引力；主控臺(tái)筆記本電腦可同時(shí) 控制兩座t斤頂同步、不同步進(jìn)行牽引。牽引冇兩種模式，即連續(xù)牽引模式和定距模式。連 續(xù)模式指在主控臺(tái)上設(shè)置泵站對牽引千斤頂?shù)墓┥穷l率實(shí)現(xiàn)千斤頂連續(xù)作業(yè);定距模式指可 在主控臺(tái)上設(shè)査牽引千斤頂單次出缸位移。試轉(zhuǎn)方法:試轉(zhuǎn)總角度3。，為采集數(shù)據(jù)，分兩個(gè)階段進(jìn)行試轉(zhuǎn)，第一階段連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)2。， 第二階段定距模式多次轉(zhuǎn)動(dòng)剩余1。o笫一階段，梁體連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)2。，梁端應(yīng)走行線位移ll=nr/90=1710mm,試轉(zhuǎn)開始，測量 班時(shí)時(shí)監(jiān)控梁端位移，當(dāng)梁端位

12、移接近日標(biāo)(2° )時(shí)，即可停止第一階段試轉(zhuǎn)，詳細(xì)記錄連 續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)供汕頻率h1、所用時(shí)間t1、梁端走行線位移l11、牽引千斤頂累計(jì)出缸長度s1、 啟動(dòng)牽引力、轉(zhuǎn)動(dòng)牽引力。第二階段，梁體定距模式轉(zhuǎn)動(dòng)剩余1°，梁端應(yīng)走行線位移l2=jir/180=855mm,定距模 式下設(shè)置牽引千斤頂出缸距離=l2xs1/(2xl11)，理論上梁端應(yīng)該走行0. 5。,以此類推， 每次梁端走行剩余位移的一半，理論上走行6次梁體在水平方向即可就位，此過程詳細(xì)記錄 總用時(shí)及每次千斤頂設(shè)査的出缸長度s和梁端行走線位移l,平均得出l/so試轉(zhuǎn)采集試轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)如下第一階段42#墩供油頻率h1二30hz、所用時(shí)

13、間tl=3'27、梁端走行線位移l11二1652mm、 牽引千斤頂累計(jì)出缸長度sl=137mm,啟動(dòng)牽引力為58. 7to42#梁體實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)速度角速度q1=(l11/r)/t1=0. 00977 <0.01 rad/min(設(shè)計(jì)速度)。41#墩供油頻率hu30hz、所用時(shí)間t1二3'27、梁端走行線位移lll=1574mm.牽引千斤頂累計(jì)出缸長度sl=131mm,啟動(dòng)牽引力為76. 8t。41#梁體實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)速度角速度wl=(lll/r)/tl=0. 00931 <0.01 rad/min(設(shè)計(jì)速度)。第二階段序號(hào)千斤於出亂長廈o丈w線怛移(所用時(shí)iwd惶移比纟平均值

14、序號(hào)千斤出ii長附用時(shí)付卩比債平肉值(1)(2)<3)/<1>2 1(4)»(2)/<!)1137165220712.061131157420712.022354155311.86235425s31z143172032411.943172142412.59489914123812.0348981412.2512.045448812.00544981z256225212.50622521z507223211.507221210.50合計(jì)2052465310m.23合計(jì)199240631084.25從上表得出，42#墩梁端線位移/千斤頂出缸長度二12. 03, 4

15、1#墩梁端線位移/千斤頂出缸長度二12. 04；正式轉(zhuǎn)體需吋計(jì)算：扣除己轉(zhuǎn)角度，并在最后1。范圍內(nèi)梢確定位?？傓D(zhuǎn)角梁端累計(jì)線 位移(mm)剩余總角度 (rad)r對應(yīng)弧度 (rad)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)總弧度 (rad)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度 (rad/min)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)需 時(shí)(min)最后1需 時(shí)(mil)總需時(shí)(min)(1)(2)(3) = (1)* k /180s -(2)/r(4)(5) = (3)-(4)(6)<7 -(5)/(6)(8)(9) = (7)* (8)42# «23。5324650.366590.017460.349140.0097735.741.7237.4541«23°4424060.365180.017460.347720.0093137.351.7239.07已批準(zhǔn)天窗點(diǎn)110分鐘，扌ii除設(shè)置防護(hù)、撤除防護(hù)時(shí)間共20分鐘，牽引千斤頂在供油 頻率iil=30hz條件下施工時(shí)間能夠滿足批復(fù)天窗點(diǎn)要求。3、正式轉(zhuǎn)動(dòng)有了試轉(zhuǎn)技術(shù)參數(shù)，正式轉(zhuǎn)動(dòng)就按