鐵路連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)（41頁）

1、中鐵四局集團第五工程有限公司 二一四年六月客專線跨越滬昆鐵路連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)2目錄 二. 工程概況 三.施工方法概述 四. 轉(zhuǎn)體施工主要技術(shù) 2022/7/18五. 結(jié)語一.摘要一、摘要 隨著國家高速鐵路的迅猛發(fā)展，轉(zhuǎn)體法施工大跨度預應力鋼筋混凝土連續(xù)梁已經(jīng)廣泛應用于一些跨主要陸地交通道路和跨既有鐵路的橋梁施工中。橋梁轉(zhuǎn)體施工是指將橋梁結(jié)構(gòu)在非軸線設計位置制作，梁體澆筑成形后，利用摩擦系數(shù)很小的轉(zhuǎn)盤或滑道，通過轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)至設計軸線位置的一種施工方法。它可以將位于障礙上的橋梁結(jié)構(gòu)置于障礙物外或近地面作業(yè)，大大減小安全風險，降低了施工難度。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動方向，可以分為豎向轉(zhuǎn)體法、水平轉(zhuǎn)體法，以

2、及水平及豎向相結(jié)合的轉(zhuǎn)體方法，其中以水平轉(zhuǎn)體法運用最多。 關鍵詞:高鐵；水平轉(zhuǎn)體；跨既有鐵路 2022/7/183二、工程概況 滬昆客專線宜春特大橋位于宜春市袁州區(qū)境內(nèi)，該橋44#45#的連續(xù)梁主跨上跨既有滬昆鐵路，與既有滬昆線成20夾角，跨越方式為（48+80+48）m連續(xù)梁，基礎采用直徑2.0m嵌巖樁，每個承臺各布置7根，呈三角形布置。承臺設計為八邊形承臺，下承臺高度4m，上承臺高度1.8m，中間球鉸連接高度0.9m，墩身采用圓端型實心橋墩，下承臺與上承臺之間設置一轉(zhuǎn)動體系，轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)由下轉(zhuǎn)盤、球鉸、上轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)、助推系統(tǒng)、軸線微調(diào)系統(tǒng)組成。42022/7/18三、施工方法概述 在常

3、規(guī)的橋梁基礎施工中，在上下承臺間設置轉(zhuǎn)動球鉸，預埋牽引、限位、助推系統(tǒng)，利用連續(xù)千斤頂對稱同步實施牽引作業(yè)，克服轉(zhuǎn)動球鉸的摩擦力，將事先在主墩上平行于既有鐵路兩側(cè)進行施工完連續(xù)梁轉(zhuǎn)體構(gòu)件實施水平轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動一定角度后合攏，滿足橋梁線形要求。52022/7/186四、轉(zhuǎn)體施工主要技術(shù)4.1下承臺施工 在下承臺現(xiàn)澆段混凝土澆筑前，應將轉(zhuǎn)動體系中的牽引系統(tǒng)的反力座預埋在下承臺中，并在下承臺埋設臨時鎖定裝置及限位裝置、助推裝置。圖1 下承臺施工2022/7/1874.2下承臺槽口中轉(zhuǎn)動體系系統(tǒng)的安裝 在下承臺槽口混凝土澆筑前，應將轉(zhuǎn)動體系中的下轉(zhuǎn)盤、環(huán)形滑道、臨時鎖定裝置、轉(zhuǎn)動限位裝置，將牽引系統(tǒng)的反力

4、座預埋在下承臺中。4.2.1下轉(zhuǎn)盤球鉸安裝 下轉(zhuǎn)盤球鉸采取在承臺混凝土澆筑時預留槽口，轉(zhuǎn)盤球鉸調(diào)整固定后進行二次澆筑混凝土。a)下轉(zhuǎn)盤球鉸安裝順序 槽口清理拼裝下轉(zhuǎn)盤球鉸初步定位綁扎槽口內(nèi)鋼筋安裝調(diào)整固定支架精確定位及調(diào)整固定澆筑混凝土。2022/7/18b)安裝 槽口清理：首先根據(jù)設計位置采用精確測量放樣對槽口進行檢查，對不滿足設計的地方進行處理；然后對槽口內(nèi)混凝土面進行鑿毛處理；最后將槽口內(nèi)及鋼筋上的碎渣、水泥漿清除。 拼裝下轉(zhuǎn)盤球鉸：下轉(zhuǎn)盤球鉸運到現(xiàn)場后進行檢查，主要對下轉(zhuǎn)盤球鉸表面橢圓度及結(jié)構(gòu)檢查是否滿足設計加工要求。下轉(zhuǎn)盤球鉸的現(xiàn)場組裝，主要是下轉(zhuǎn)盤球鉸的錨固鋼筋及調(diào)整螺栓的安裝；此

5、部分為螺栓連接，其它構(gòu)件均在廠內(nèi)進行焊接組裝完成。 初步定位：確定下轉(zhuǎn)盤球鉸中心十字線，放出錨固螺栓位置。下轉(zhuǎn)盤球鉸初步定位的目的是保證槽口內(nèi)鋼筋與轉(zhuǎn)盤的錨固鋼筋不發(fā)生沖突。用吊車將下球鉸骨架吊入，并進行粗調(diào)。 綁扎槽口內(nèi)鋼筋：在準備工作完成后，按照設計及規(guī)范的要求進行鋼筋的綁扎。此項施工必須注意，當普通鋼筋與下轉(zhuǎn)盤球鉸錨固螺栓發(fā)生沖突時，應適當移動普通鋼筋。82022/7/18 精確定位及調(diào)整：由測量人員根據(jù)施工圖所示尺寸采用全站儀定出下轉(zhuǎn)盤中心，并將以此點為中心畫出下轉(zhuǎn)盤、滑道邊界線，待施工人員將下轉(zhuǎn)盤安裝完畢后，測量人員利用電子水準儀并利用固定調(diào)整架及調(diào)整螺栓將下轉(zhuǎn)盤球鉸懸吊，精確調(diào)整中

6、心位置和高程，調(diào)整完成后將下承臺架立鋼筋與下球鉸骨架焊接牢固。 固定：精確定位及調(diào)整完成后，對下轉(zhuǎn)盤球鉸的中心、標高、平整度進行復查；中心位置利用全站儀檢查，標高采用精度0.01的電子水平儀多點復測，經(jīng)檢查合格后對其進行固定；豎向利用調(diào)整螺栓與橫梁之間擰緊固定，橫向采用在承臺上預埋型鋼，利用型鋼固定。92022/7/18圖2 下轉(zhuǎn)盤球鉸的定位與安裝2022/7/184.2.2滑道的安裝 在撐腳的下方（即下轉(zhuǎn)盤頂面）設1道滑道，滑道由定位鋼骨架和滑道面板組成，面板采取鋼板分節(jié)段在現(xiàn)場拼裝成型，在盤下利用調(diào)整螺栓調(diào)整固定，分節(jié)段澆筑混凝土。轉(zhuǎn)體時保證撐腳可在滑道內(nèi)滑動，以保持轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)。要求整個

7、滑道面在同一水平面上，其相對高差不大于設計要求。112022/7/1812圖3 滑道的精調(diào) 2022/7/1813 圖4 滑道精調(diào)到位2022/7/184.2.3下承臺槽口混凝土澆筑施工 澆筑微膨脹C50混凝土：混凝土的澆筑關鍵在于混凝土的密實度、澆筑過程中下轉(zhuǎn)盤球鉸應不受擾動、混凝土的收縮不至于對轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生影響。為解決這幾個問題采取以下措施：利用下轉(zhuǎn)盤球鉸上設置混凝土澆筑及排氣孔分塊單獨澆筑各肋板區(qū)，混凝土的澆筑順序由中心向四周進行。 在混凝土澆筑前搭設工作平臺。人員在工作平臺上作業(yè)，避免操作過程對其產(chǎn)生擾動。 嚴格控制混凝土澆筑，加強混凝土的養(yǎng)護?；炷聊毯蟛捎弥虚g敲擊邊緣觀察的方法進行檢

8、查，對混凝土不密實的地方用鉆孔壓漿的方法進行處理。142022/7/184.2.4上承臺中轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的安裝a)上球鉸、聚四氟乙烯滑動片安裝 下球鉸混凝土澆筑完成后，在中心銷軸套管中放入黃油四氟粉，將中心銷軸放到套管中，調(diào)整好垂直度與周邊間隙。然后進行下球鉸聚四氟乙烯滑動片和上球鉸安裝。聚四氟乙烯滑動片安裝前，先將下球鉸頂面清理干凈，球鉸表面及安裝聚四氟乙烯滑動片的孔內(nèi)不得有任何雜物，并將球面吹干。根據(jù)聚四氟乙烯滑動片的編號由內(nèi)而外將其安放在相應的鑲嵌孔內(nèi)。152022/7/18圖5 下球鉸的清理 162022/7/18 圖6 中心定位鋼軸的安裝17 聚四氟乙烯滑動片安裝完成后，保證其頂面位于同一

9、球面上，誤差滿足設計要求。檢查合格后，在球面上各聚四氟乙烯滑動片間涂抹黃油聚四氟乙烯粉，使黃油聚四氟乙烯粉均勻充滿聚四氟乙烯滑動片之間的空間，并略高于聚四氟乙烯滑動片，保證其頂面有一層黃油聚四氟乙烯粉。整個安裝過程應保持球面清潔，嚴禁將雜物帶至球面上。將上球鉸的兩段銷軸套管接好，用螺栓固定牢固。將上球鉸吊起，在凸球面上涂抹一層聚四氟乙烯粉，然后將上球鉸對準中心銷軸輕落至下球鉸上，用倒鏈微調(diào)上球鉸位置，使之水平并與下球鉸外圈間隙一致。試轉(zhuǎn)上球鉸，確保能夠進行轉(zhuǎn)動。去除被擠出的多余黃油，并用寬膠帶將上下球鉸邊緣的縫隙密封，防止雜物進入球鉸摩擦部分。2022/7/1818圖7 鑲嵌聚四氟乙烯片圖8

10、涂抹黃油和四氟粉2022/7/1819圖9 上球鉸吊裝 圖10 上球鉸安裝就位2022/7/1820b)上轉(zhuǎn)盤撐腳安裝 上轉(zhuǎn)盤設撐腳，下設走板，鋼管內(nèi)灌注C50微膨脹混凝土。撐腳在工廠整體制造后運進現(xiàn)場，在下轉(zhuǎn)盤混凝土澆筑完成，上球鉸安裝就位時即安裝撐腳，在撐腳與下滑道之間支墊木板作為轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)與滑道的間隙。間隙按設計要求設置，轉(zhuǎn)體前在滑道面內(nèi)鋪裝不銹鋼板及聚四氟乙烯板。圖11 上轉(zhuǎn)盤撐腳安裝圖2022/7/1821c)上轉(zhuǎn)盤施工 上轉(zhuǎn)盤是轉(zhuǎn)體時的重要結(jié)構(gòu)，在整個轉(zhuǎn)體過程中是一個多向、立體的受力狀態(tài)，受力復雜。轉(zhuǎn)臺是球鉸、撐腳與上轉(zhuǎn)盤相連接的部分，又是轉(zhuǎn)體牽引索直接施加的部位。轉(zhuǎn)臺內(nèi)預埋牽引索（

11、鋼絞線），采用P錨固定于上轉(zhuǎn)盤混凝土內(nèi)，牽引索作為轉(zhuǎn)體牽引的主要受力索，每根索的埋設點與出口點均對稱于轉(zhuǎn)盤中心設置。牽引索外露部分應圓順地纏繞在轉(zhuǎn)臺周圍，互不干擾地擱置于轉(zhuǎn)臺預埋鋼筋上，并做好保護措施。2022/7/1822圖12 牽引索端安裝2022/7/1823d)上轉(zhuǎn)盤臨時固定措施 為確保施工上部結(jié)構(gòu)時轉(zhuǎn)盤、球鉸結(jié)構(gòu)不發(fā)生移動，用鋼楔將鋼管混凝土撐腳與環(huán)道之間塞死，同時在上承臺和下承臺之間設置臨時連接，下承臺混凝土澆筑前預埋鋼筋或型鋼，將上下承臺連接在一起。轉(zhuǎn)體前切斷，解除聯(lián)系。2022/7/18242022/7/184.2.5上承臺混凝土澆筑 上承臺底模利用預先加工好的木模，混凝土澆筑

12、時，均勻分料，確保上承臺受力均勻。4.2.6連續(xù)梁墩身澆筑及墩梁固結(jié) 墩身澆筑施工順序： 上承臺頂面混凝土鑿毛承臺頂面調(diào)平綁扎鋼筋安裝模板預埋件預埋混凝土澆筑拆除模板墊石施工墩梁固結(jié)按設計要求進行設置，以保證轉(zhuǎn)體構(gòu)件的穩(wěn)定性。4.2.7轉(zhuǎn)體連續(xù)梁梁體施工 轉(zhuǎn)體連續(xù)梁梁體在平行于既有鐵路兩側(cè)采用滿堂支架現(xiàn)澆施工，一次性施工節(jié)段長，施工中不需采用掛籃施工直接跨越既有線路而申請要點施工計劃，工期得到保障。252022/7/184.2.8轉(zhuǎn)體施工 a)轉(zhuǎn)體段橋面附屬施工及支架拆除 在轉(zhuǎn)體施工前，完成跨既有線界限內(nèi)的橋面附屬結(jié)構(gòu)的施工，保證轉(zhuǎn)體后不再進行既有線上方的施工作業(yè)。待正式轉(zhuǎn)體前，橋面附屬施工完

13、成后，拆除全部支架，將轉(zhuǎn)體構(gòu)件的重量全部轉(zhuǎn)移于球鉸之上。 b)清理滑道及臨時鎖定設施 清理環(huán)道，清除環(huán)道表面由于施工產(chǎn)生的污染物，并清除環(huán)道與撐腳之間的鋼板，環(huán)道表面清理干凈后，涂抹黃油四氟粉，僅可能的減少轉(zhuǎn)動時的摩阻力。 解除臨時鎖定設施。轉(zhuǎn)體前，對預埋的臨時鎖定裝置進行割除。262022/7/18圖13 清理滑道圖14 臨時鎖定設施的割除27c)牽引動力系統(tǒng) 連續(xù)梁每個主墩轉(zhuǎn)體分別單獨成為一套牽引系統(tǒng)。牽引動力系統(tǒng)兩臺連續(xù)千斤頂分別水平、平行、對稱的布置于轉(zhuǎn)盤兩側(cè)，千斤頂?shù)闹行木€與上轉(zhuǎn)盤外圓相切，中心線高度與上轉(zhuǎn)盤預埋鋼絞線的中心線水平。千斤頂放置于配套的反力座上，反力座預埋型鋼深入承臺內(nèi)

14、，牽引反力座槽口位置及高度精確放樣，準確定位。將調(diào)試好的牽引動力系統(tǒng)設備運到工地進行對位安裝后，往油泵油箱內(nèi)注滿專用液壓油，正確連接油路和電路，重新進行系統(tǒng)調(diào)試，使動力系統(tǒng)的同步性和連續(xù)性達到最佳狀態(tài)。2022/7/1828圖15 牽引動力系統(tǒng)圖2022/7/1829牽引索上轉(zhuǎn)盤 牽引索上轉(zhuǎn)盤設置兩束牽引索，逐根順次沿著既定索道排列纏繞3/4圈以后穿過千斤頂。用千斤頂對牽引索鋼絞線預緊，使同一束牽引索各鋼絞線持力基本一致。牽引索安裝完到使用期間注意保護，防止電焊打傷或電流通過、防潮防淋避免銹蝕。 在上轉(zhuǎn)盤上標注刻度，并在下轉(zhuǎn)盤上埋設刻度指針，用以監(jiān)控轉(zhuǎn)動的距離。圖16 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動刻度尺2022/

15、7/1830牽引設備測試 牽引設備主要有：連續(xù)千斤頂、控制柜、泵站、預緊用千斤頂?shù)龋?轉(zhuǎn)體施工前對轉(zhuǎn)體工程中的液壓及電器設備進行測試和標定，保證所有的牽引設備測試標定合格，合格后方可正式使用。d)不平衡重稱重試驗及配重 轉(zhuǎn)體前先進行梁體的不平衡稱重試驗，試驗完成后根據(jù)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)物不平衡力矩（混凝土施工不平衡力矩+結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生不平衡力矩+觀測分析調(diào)整值），制定配載方案。e)試轉(zhuǎn) 待各項準備和測試工作完成后，在正式轉(zhuǎn)動前兩天，需進行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)體試運轉(zhuǎn)，全面檢查一遍牽引動力系統(tǒng)是否狀態(tài)良好。試轉(zhuǎn)時應做好轉(zhuǎn)動牽引力、動力儲備系數(shù)、牽引索鋼絞線的安全系數(shù)、慣性制動距離及試轉(zhuǎn)角度的測試工作。2022/7/1831

16、2022/7/18圖17 承配重試驗32f)試轉(zhuǎn)主要收集的重要數(shù)據(jù)試轉(zhuǎn)過程中靜止啟動時的最大牽引力。試轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)動時的最大牽引力。轉(zhuǎn)體速度控制、轉(zhuǎn)動角速度及牽引索伸長值?？刂撇扇↑c動方式操作，測量組應測量每點動一次懸臂端所轉(zhuǎn)動水平弧線距離的數(shù)據(jù)，以供轉(zhuǎn)體初步到位后，進行精確定位提供操作依據(jù)。試轉(zhuǎn)過程中，應檢查轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)是否平衡穩(wěn)定，有無故障，關鍵受力部位是否產(chǎn)生裂紋。如有異常情況，應立即停止試轉(zhuǎn)，查明原因和采取相應措施整改后方可繼續(xù)試轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)體的時間2022/7/1833h)正式轉(zhuǎn)體在轉(zhuǎn)體前精確定位出轉(zhuǎn)體構(gòu)件端部的軸線位置的中心點位，并計算出該點的設計標高，并實測出該點的標高，在轉(zhuǎn)動過程中該點標高

17、的變化以便判斷出是否由于轉(zhuǎn)動過程中造成的構(gòu)件的縱向傾斜。在箱梁兩端的邊跨直線段上布設2臺全站儀，進行轉(zhuǎn)體就位的過程觀測。在轉(zhuǎn)動過程中，及時反測中心點位坐標，與設計中心點坐標比對，判斷轉(zhuǎn)動的水平距離是否達到設計軸線位置。在連續(xù)梁兩端各布設一臺水準儀，用來觀測T構(gòu)端部就位后的梁頂高程。2022/7/18342022/7/18轉(zhuǎn)體時當主梁端部即將到達設計位置前10cm時，采用點動操作，與測量人員密切配合，利用試轉(zhuǎn)取得的點動數(shù)據(jù)，通過測量T構(gòu)端部到設計位置的實際弧線長，確定點動次數(shù)。用轉(zhuǎn)體限位裝置以防超轉(zhuǎn)，在梁端可設置對拉倒鏈進行水平微調(diào)。平面定位后，對轉(zhuǎn)體T構(gòu)進行水平校正，使用上盤下設置千斤頂和轉(zhuǎn)體

18、T構(gòu)上的配重調(diào)整縱橫向標高。標高調(diào)整到位后及時用鋼鍥塊塞死撐腳下的空隙，千斤頂回油后，復測標高，如不滿足要求則重復以上循環(huán)，直至標高滿足要求為止。精確就位后，應立即焊死撐腳，連接上下承臺間鋼筋，進行封盤混凝土澆筑施工，以最短的時間完成上下承臺永久固結(jié)。35i)合攏段施工及體系轉(zhuǎn)換 施工步驟為：形成兩個單懸臂靜定體系中跨合攏段施工解除臨時鎖定和墩梁固結(jié)邊跨合攏完成連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換。2022/7/1836圖15 轉(zhuǎn)體梁轉(zhuǎn)體前圖16 轉(zhuǎn)體梁成型后2022/7/18372022/7/18 4.2.9轉(zhuǎn)體施工過程中的關鍵部位以及注意事項 轉(zhuǎn)體施工過程中的關鍵控制部位在于下轉(zhuǎn)盤球鉸、滑道、上轉(zhuǎn)盤球鉸精確安裝，確保其中心、標高符合設計及規(guī)范要求。 施工過程中需要注意在安裝下球鉸時，首先清理槽口，吊裝下轉(zhuǎn)盤球鉸時必須保證槽口內(nèi)鋼筋與球鉸錨固螺栓不發(fā)生沖突，在下球鉸定位時必須采用電子水準儀并利用固定調(diào)整架及調(diào)整螺栓將下轉(zhuǎn)盤球鉸懸吊，精確調(diào)整中心位置和高程，調(diào)整完成后將下承臺架立鋼筋與下球鉸骨架焊接牢固。 滑道顧名思義，必須保證水平，節(jié)段拼裝連接完成后對拼縫進行打磨處理，要求整個滑道面在同一水平面上，其相對高差不大于設計要求。38 在澆筑下承臺槽口混凝土時，為解決澆筑過程中下轉(zhuǎn)盤球鉸應不受擾動、混凝土的收縮不至于對轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生影響。主要采取以下措施： a)利