轉(zhuǎn)體施工組織設(shè)計(jì)天津北唐

1、轉(zhuǎn)體施工組織設(shè)計(jì)一、工程概況本工程為天津集疏港工程一期津山鐵路橋西側(cè)坡道開口疏港二線第1合同段中跨越津山鐵路的跨線橋，與津山鐵路（K189+486.701）相交，中線與鐵路交角74.5º。橋位位于北塘編組站南咽喉區(qū),硬橫跨電氣化區(qū)段?？缭借F路線5股，分別為：津山上下行、北環(huán)上下行及塘鐵儲運(yùn)場專用線。本標(biāo)段橋梁全長539m，其中跨津山鐵路段為雙幅后張預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)，斜交正做，橋長130m，單幅橋?qū)?7m。 為保證鐵路運(yùn)營的安全和盡量減少對運(yùn)輸?shù)挠绊?，采用分別在鐵路兩側(cè)預(yù)制轉(zhuǎn)體T構(gòu)，然后以主墩為中心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)就位的轉(zhuǎn)體施工方法。本橋轉(zhuǎn)體的角度為75°。 主墩部位橋梁橫斷面

2、工程特點(diǎn)和難點(diǎn)：轉(zhuǎn)體施工法在天津地區(qū)首次采用，轉(zhuǎn)體重量13300t，為目前津京地區(qū)同類工程之最。國內(nèi)外有轉(zhuǎn)體施工的先例，但一般為單幅橋，且大部分有斜拉索。轉(zhuǎn)體時(shí)為單幅轉(zhuǎn)動，施工時(shí)有斜拉索可以控制懸臂兩端撓度。本橋?yàn)殡p幅長懸臂自平衡T構(gòu)同步轉(zhuǎn)體，單幅重量13300t，不同于一般轉(zhuǎn)體施工的特點(diǎn)和難度：左右兩幅梁轉(zhuǎn)體到位后的平面間距為2m，在旋轉(zhuǎn)就位時(shí)，任何一幅梁超轉(zhuǎn)達(dá)到一定角度都可能導(dǎo)致兩幅梁在梁端發(fā)生碰撞。因此，保持左、右兩幅梁的同步轉(zhuǎn)動是本橋轉(zhuǎn)體施工的重要環(huán)節(jié)。在立面上，轉(zhuǎn)體梁懸臂長度達(dá)到61m。如此長的懸臂長度意味著，在豎平面內(nèi)由于不平衡力矩使球鉸轉(zhuǎn)動體系產(chǎn)生0.01o的微小轉(zhuǎn)動時(shí)，在轉(zhuǎn)體懸

3、臂段的端部就會產(chǎn)生大約11mm的豎向位移（此時(shí)，在撐腳處產(chǎn)生大約0.6mm的豎向位移）。因此，無論在轉(zhuǎn)體過程中，還是在梁體線形的調(diào)整中，精確控制懸臂段的標(biāo)高和轉(zhuǎn)體體系的質(zhì)量平衡，提高體系的抗傾覆穩(wěn)定能力，就成為保證施工質(zhì)量、順利完成邊跨合攏段施工的重要環(huán)節(jié)。 跨線橋的轉(zhuǎn)體施工為本合同段的核心工程。二、轉(zhuǎn)體施工計(jì)劃2008年8月15日前主梁及梁上附屬工程全部完成。（1）主梁稱重及配重：8月11日8月20日（2）轉(zhuǎn)體設(shè)備安裝調(diào)試： 8月11日8月20日（3）臨時(shí)墩：8月11日8月20日（4）橋梁試轉(zhuǎn)： 8月20日（5）橋梁正式轉(zhuǎn)體： 8月26日（6）轉(zhuǎn)體就位封球鉸：8月27日8月31日（7）4m現(xiàn)

4、澆合攏段施工：8月11日9月17日三、轉(zhuǎn)體施工、轉(zhuǎn)體施工程序（詳見附件2“工藝流程圖”）、施工準(zhǔn)備1.成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長的橋梁轉(zhuǎn)體指揮小組，組織機(jī)構(gòu)圖詳見附件1。 2.施工單位成立轉(zhuǎn)體操作組、工程技術(shù)組、對外聯(lián)絡(luò)組、質(zhì)量監(jiān)測組、安全防護(hù)監(jiān)察組、應(yīng)急救援組及物資供應(yīng)組。3、轉(zhuǎn)體設(shè)備安裝及調(diào)試。、轉(zhuǎn)體施工方案及過程控制1、1）稱重在橋梁排架拆除后立即對橋體進(jìn)行稱重，橋體稱重原理如下:（1）主梁脫架后進(jìn)行橋體稱重，根據(jù)不平衡力距推算出所需配載重量；（2）主梁試轉(zhuǎn)后，根據(jù)量測監(jiān)控組所所提供數(shù)據(jù)，進(jìn)行二次配重；兩段懸臂梁距梁端1m處各布置手動式60t千斤頂8臺，分別對轉(zhuǎn)體梁進(jìn)行頂放,在每臺千斤頂上設(shè)置

5、壓力傳感器,用以測試反力值，同時(shí)在上轉(zhuǎn)盤底四周布置4個(gè)位移傳感器，用以測試球鉸的微小轉(zhuǎn)動。每臺千斤頂需要的頂力：104272/（8×60）=217kN根據(jù)設(shè)計(jì)要求，加固后的復(fù)合地基承載力達(dá)到14.7kPa,即147kN/m2,由此可知每臺千斤頂至少需要217/147=1.48m21.5m2的地基面積來承受千斤頂施力。對于碗扣式腳手架，每根豎向鋼管的承載力按30kN考慮，則傳遞每臺千斤頂力時(shí)至少需要217/30=7.28根豎向鋼管。滿足地基承載力、腳手架傳力、千斤頂施力條件且達(dá)到球鉸產(chǎn)生微小轉(zhuǎn)動的不平衡力矩測點(diǎn)布置圖示于附圖-2、附圖-3和附圖-4中。圖中，1-LVDT位移傳感器；2-

6、30噸壓力傳感器；3-30噸手動千斤頂；4-梁底墊鋼板（150mm×150mm×20mm）；5-千斤頂?shù)鬃ǚ拍净蚰景鍓|層）；6-方木（200mm×200mm×2000mm）脫架先后方向 脫架先后方向附圖-2 試驗(yàn)布置（側(cè)立面）ABMZMG60m60m位移計(jì)千斤頂力腳手架腳手架1說明：附圖-2、附圖-3和附圖-4中：1- LVDT位移傳感器；2-30噸壓力傳感器；3-30噸手動千斤頂；4-梁底墊鋼板（150mm×150mm×20mm）；5-千斤頂?shù)鬃ǚ拍净蚰景鍓|層）；6-方木（200mm×200mm×2000mm

7、）在施工用腳手架的基礎(chǔ)上，按圖中指定區(qū)域進(jìn)行腳手架加密即可。A23456附圖-3腳手架局部加密(側(cè)立面)0.3m×6=1.8m1m附圖-4 腳手架布置（正立面）1.1m0.3×6=1.8m0.3×6=1.8m0.3×6=1.8m0.3×6=1.8m0.6m×N0.6m×N0.6m×N0.6m×N0.6m×N423562）、配重主梁稱重完成后，采用沙袋進(jìn)行主梁配重，使沿縱橋向的一對撐腳落到滑道上，結(jié)構(gòu)成為雙鉸狀態(tài)。2、設(shè)備安裝及調(diào)試1）牽引動力系統(tǒng)本橋每個(gè)轉(zhuǎn)體選用一套主從隨動控制液壓頂升系統(tǒng)，每套

8、自動連續(xù)轉(zhuǎn)體系統(tǒng)由兩臺 ZLD200-300型連續(xù)提升千斤頂，兩臺ZTB25液壓泵站和一臺 HLDKA-4主控臺通過高壓油管和電纜線連接組成。每臺ZLD 200-300型連續(xù)頂推千斤頂公稱牽引力2000KN，額定油壓25Mpa，由前后兩臺千斤頂串聯(lián)組成，每臺千斤頂前端配有夾持裝置。2）牽引索轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)盤埋設(shè)有兩束牽引索，每束由19根強(qiáng)度等級為1860Mpa、s15.2mm鋼絞線組成，每根S15.24鋼絞線所能承受最大拉力26t。每束承受的最大拉力為494t。預(yù)埋牽引索時(shí)清潔各根鋼絞線表面的銹跡、油污，逐根順次沿著既定索道排列纏繞后，穿過200t穿心千斤頂。牽引索的另一端在上轉(zhuǎn)盤澆筑時(shí)預(yù)埋入上轉(zhuǎn)盤混

9、凝土體內(nèi)，作為牽引索固定端。將預(yù)埋好的鋼絞線牽引索順著牽引方向繞上轉(zhuǎn)盤后穿過千斤頂，并用千斤頂?shù)膴A緊裝置夾持??；先用24t前卡穿心千斤式頂在510Mpa油壓下逐根對鋼絞線預(yù)緊，再通過牽引千斤Mpa油壓下束鋼絞線整體預(yù)緊，使兩束牽引索各鋼絞線持力基本一致。牽引索索道與對應(yīng)千斤頂軸心線應(yīng)在同一標(biāo)高上。3）轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的牽引力及安全系數(shù)計(jì)算（由設(shè)計(jì)說明書提供）轉(zhuǎn)體總重量W為133000KN其摩擦力計(jì)算公式:啟動時(shí)靜摩擦系數(shù)按=0.1 ,轉(zhuǎn)動過程中的動磨擦系數(shù)按=0.06，轉(zhuǎn)體拉力按以下公式計(jì)算: 式中：球鉸平面半徑,R=1.9m 轉(zhuǎn)體總重量,W=133000KN 轉(zhuǎn)臺直徑,D=11m 球鉸摩擦系數(shù),靜=

10、0.1 ,動=0.06計(jì)算結(jié)果:啟動時(shí)所需最大牽引力： 轉(zhuǎn)動過程中所需牽引力：每臺千斤頂張拉力2000kN，啟動安全系數(shù)為： 2000/1531=1.31 轉(zhuǎn)動安全系數(shù)為： 2000/919=2.174）設(shè)備安裝設(shè)備標(biāo)定后按平面布置圖安裝就位，連接好主控臺、泵站、千斤頂間的信號線，接好泵站與千斤頂間的油路，連接主控臺、泵站電源；5）拆除上、下轉(zhuǎn)盤間的固定裝置及支墊，清理滑道，并涂潤滑油以減小摩阻力，撐腳滑道前端涂抹黃油四氟粉。6）拆除所有支架后對箱梁進(jìn)行配重，全面檢查轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)牽引力反力座是否有裂紋及異常情況。7）輔助頂推措施的準(zhǔn)備根據(jù)現(xiàn)場條件，將4臺100t輔助轉(zhuǎn)體千斤頂對稱、水平地安放到合適

11、的反力座上，根據(jù)需要在啟動、止動、姿態(tài)微調(diào)時(shí)使用。助推千斤頂布置示意圖如附圖5：助推千斤頂反力梁由240a×250cm工字鋼并列焊接形成。兩幅橋反力梁共8套。 附圖5：助推千斤頂布置圖3、試轉(zhuǎn)試轉(zhuǎn)需要檢查、測試泵站電源、液壓系統(tǒng)及牽引系統(tǒng)的工作狀態(tài)；測試啟動、正常轉(zhuǎn)動、停轉(zhuǎn)重新啟動及點(diǎn)動狀態(tài)的牽引力、轉(zhuǎn)速等施工控制數(shù)據(jù)；以求在正式轉(zhuǎn)體前發(fā)現(xiàn)、處理設(shè)備的問題和可能出現(xiàn)的不利情況，保證轉(zhuǎn)體的順利進(jìn)行。1）試轉(zhuǎn)前，必須全面檢查設(shè)備及相關(guān)配套設(shè)施，保證試轉(zhuǎn)的順利進(jìn)行。2）打開主控臺及泵站電源，啟動泵站，用主控臺控制兩臺千斤頂同時(shí)施力試轉(zhuǎn)。若不能轉(zhuǎn)動，則施以事先準(zhǔn)備好的輔助頂推千斤頂同時(shí)出力，

12、以克服超靜摩阻力來啟動橋梁轉(zhuǎn)動，若還不能啟動，則應(yīng)停止試轉(zhuǎn)，另行研究處理；3）試轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)做好四項(xiàng)重要數(shù)據(jù)的測試工作（1）每分鐘轉(zhuǎn)速，即每分鐘主橋轉(zhuǎn)動的角度及懸臂端所轉(zhuǎn)動線速度，應(yīng)將轉(zhuǎn)體速度控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)；（2）控制采取點(diǎn)動方式操作，測量組應(yīng)測量每點(diǎn)動一次懸臂端所轉(zhuǎn)動水平弧線距離的數(shù)據(jù)，以供轉(zhuǎn)體初步到位后，進(jìn)行精確定位提供操作依據(jù)。試轉(zhuǎn)過程中，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)是否平衡穩(wěn)定，有無故障，牽引力反力座是否產(chǎn)生裂紋。如有異常情況，則應(yīng)停止試轉(zhuǎn)，查明原因并采取相應(yīng)措施整改后方可繼續(xù)試轉(zhuǎn)。（3）根據(jù)試轉(zhuǎn)啟動時(shí)、轉(zhuǎn)動過程中的油泵壓力，計(jì)算出啟動時(shí)的靜摩阻、動摩阻，以及點(diǎn)動時(shí)的靜摩阻、動摩阻。（4）根據(jù)兩橋

13、不同轉(zhuǎn)速調(diào)整每個(gè)油泵的供油量，使兩幅橋同步轉(zhuǎn)動。4）左、右兩幅橋試轉(zhuǎn)空間控制根據(jù)試轉(zhuǎn)位與線路的不同位置關(guān)系，提出以下兩個(gè)方案，其不同點(diǎn)在于：方案一：試轉(zhuǎn)限制梁端角點(diǎn)在最外側(cè)鐵路限界外；試轉(zhuǎn)后橋體與方案二：試轉(zhuǎn)限制梁端角點(diǎn)在外,橋體懸停于津山鐵路限界外。試轉(zhuǎn)后橋體與鐵 5）記錄清楚試轉(zhuǎn)階段觀測得到的數(shù)據(jù)，達(dá)到指導(dǎo)轉(zhuǎn)體施工的要求；對試轉(zhuǎn)階段出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理，達(dá)到能夠保證正式轉(zhuǎn)體順利進(jìn)行的要求。6）試轉(zhuǎn)過程中的應(yīng)急措施1）轉(zhuǎn)體施工的外部條件（1）轉(zhuǎn)體施工必須在無雨及風(fēng)力小于6級的氣象條件下進(jìn)行，所以轉(zhuǎn)體施工日期的選擇必須以氣象條件做依據(jù)。（2）根據(jù)鐵路局有關(guān)規(guī)定，橋梁轉(zhuǎn)體時(shí)采取對線路進(jìn)行封閉施工。

14、2）設(shè)備運(yùn)行過程中，各崗位人員的注意力必須高度集中，時(shí)刻注意觀察和監(jiān)控動力系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況及橋面轉(zhuǎn)體情況。發(fā)現(xiàn)任何異常情況必須馬上向現(xiàn)場指揮匯報(bào)，以便及時(shí)處理。3）同步轉(zhuǎn)體控制措施（1）兩橋同時(shí)啟動，現(xiàn)場設(shè)同步啟動指揮員，用對講機(jī)通訊指揮。（2）轉(zhuǎn)體采用同種型號的兩套液壓設(shè)備，千斤頂公稱油壓相同，轉(zhuǎn)體時(shí)控制好油表壓力。4）轉(zhuǎn)體監(jiān)控（1）隨時(shí)反映雙幅轉(zhuǎn)體的速度是否相同。（2）（3）在轉(zhuǎn)盤鋼絞線上做好標(biāo)記，觀察同一轉(zhuǎn)盤的兩根牽引索通過穿心千斤頂是否等速。（4）轉(zhuǎn)體就位采用2臺經(jīng)緯儀、2臺全站儀觀測中線，在主梁梁端設(shè)置30cm刻度，梁體精確就位時(shí)用全站儀對梁端中線進(jìn)行觀測，每轉(zhuǎn)過2cm向指揮長匯報(bào)

15、一次。梁端中線允許偏差2cm。四、臨時(shí)墩施工在主梁施工完成后，立即進(jìn)行排架脫架施工，脫架順序由兩端向中墩方向拆除，先拆除底模及縱橫向龍骨，使主梁由排架受力轉(zhuǎn)化為球鉸受力。此時(shí)立即拆除臨時(shí)墩附近的排架進(jìn)行臨時(shí)墩及4m現(xiàn)澆段地基處理施工。臨時(shí)墩位于鐵路限界以外，地基采用8.8m×26m，厚0.5mC30混凝土，臨時(shí)墩與既有線位置關(guān) 臨時(shí)墩基礎(chǔ)施工完成后進(jìn)行臨時(shí)墩鋼管柱吊裝，臨時(shí)墩采用Ø600mm，壁厚8mm鋼管柱。因臨時(shí)墩距緊鄰鐵路護(hù)欄，在吊裝過程中為防止鋼管柱向靠鐵路一側(cè)傾斜，在鋼管柱的頂部及底部設(shè)置風(fēng)纜繩，以保證鐵路運(yùn)營安全。在柱頂預(yù)留100cm間隙，待主梁轉(zhuǎn)體就位進(jìn)行橋體

16、姿態(tài)調(diào)整后，用千斤頂進(jìn)行支墊。待4m現(xiàn)澆合攏段施工完成后再拆除臨時(shí)墩。五、轉(zhuǎn)體后球鉸封盤橋體轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)就位橋體經(jīng)姿態(tài)調(diào)整及臨時(shí)墩對主梁進(jìn)行支撐固定后，進(jìn)行封盤施工。采用幫條焊接預(yù)埋于基礎(chǔ)和實(shí)體塊中的鋼筋，焊縫長雙面焊不小于15cm。采用二次封盤，第一次采用C40E級微膨脹混凝土封上盤混凝土，球鉸封盤混凝土見與上下盤間混凝土的整體性。六、轉(zhuǎn)體施工安全保證措施本工程認(rèn)真貫徹執(zhí)行鐵道部關(guān)于既有線施工的一切規(guī)章制度。對所有在崗人員進(jìn)行安全教育和技術(shù)交底，認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)操作規(guī)程。6）跨線轉(zhuǎn)體期間，派專人進(jìn)行線路監(jiān)控，保證運(yùn)營安全。5、在轉(zhuǎn)體施工前應(yīng)全面檢查各項(xiàng)安全防護(hù)設(shè)施的落實(shí)情況。6、在轉(zhuǎn)體前在箱梁端部設(shè)

17、置防撞裝置，在箱梁內(nèi)側(cè)布置4個(gè)直徑大于1m的橡膠輪胎，防止橋梁轉(zhuǎn)體時(shí)發(fā)生碰撞。7、轉(zhuǎn)體前備足搶險(xiǎn)物資，具體數(shù)量如下表3。表3： 搶 險(xiǎn) 物 資 表序號設(shè)備名稱單位數(shù)量備 注1200t千斤頂臺42工字鋼根303挖掘機(jī)臺24裝載機(jī)臺25高壓油管米206液壓油噸0.5725t吊車臺28設(shè)備運(yùn)輸車輛輛2七、轉(zhuǎn)體過程中的應(yīng)急預(yù)案1.中途停下后的再次起動啟動。索滑束或斷、滑絲。3、施工設(shè)備故障。在轉(zhuǎn)體過程中若設(shè)備出現(xiàn)故障，立即更換備用設(shè)備，備用設(shè)備如表3。序號名稱與規(guī)格單位數(shù)量備注1ZLD200-300千斤頂臺22ZTB-25液壓泵站臺2轉(zhuǎn)體前在轉(zhuǎn)體就位位置滑道外緣焊接32限位螺母，當(dāng)梁體即將就位時(shí)在其前

18、端放置I40a工字鋼橫梁，使工字鋼橫梁與轉(zhuǎn)盤撐腳接觸位置即為轉(zhuǎn)體就位位置。限位裝置安裝示意圖如附圖11所示。 附圖11 防超轉(zhuǎn)限位裝置示意圖5、突然停電為防止動力線路出現(xiàn)故障造成突然停電，在轉(zhuǎn)體橋附近各配備一臺120KW的柴油發(fā)電機(jī)，為轉(zhuǎn)體橋施工提供充足的電力保障。6、大風(fēng)、暴雨等惡劣天氣在轉(zhuǎn)體前要準(zhǔn)備好雨具，棚布等防風(fēng)雨設(shè)施，轉(zhuǎn)體機(jī)具安放在棚內(nèi)，安置位置要視線良好，以防轉(zhuǎn)體準(zhǔn)備及施工期間突發(fā)大風(fēng)、暴雨等惡劣天氣。遇6級以上大風(fēng)天氣，停止轉(zhuǎn)體施工。附件1轉(zhuǎn)體施工組織機(jī)構(gòu)圖指揮長張寶靈副指揮長井艷明副指揮長劉志強(qiáng)副指揮長郝小平質(zhì)量監(jiān)測組轉(zhuǎn)體操作組物資供應(yīng)組應(yīng)急救援組安全防護(hù)組對外聯(lián)絡(luò)組工程技術(shù)組附件2： 施工程序及工藝流程轉(zhuǎn)體工作