□文/白石磊
转体桥转体系统安装技术
□文/白石磊
文章介绍了国道112线跨越京沪铁路主桥转体系统中墩承台配合球铰、滑道的安装、分次浇注施工过程并阐述安装工艺特点和控制方法。
转体施工;承台;球铰;滑道;安装
桥梁转体施工是近年出现的一种新工艺,根据桥梁结构的转动方向,可分为竖向转体施工法、水平转体施工法以及竖转与平转相结合的方法,其中水平转体施工法应用最多。水平转体施工法的转动体系主要有转动支承、转动牵引系统和平衡系统。转动支承是施工的关键,由上转盘、下转盘构成,上下转盘之间的是转体系统的核心——转体球铰,转体球铰四周设环形滑道。
跨越京沪铁路主桥梁体为两幅68m+68m的T型钢构,采用转体法施工,上承台、墩柱、梁体一起转动。梁体左右幅在铁路东西两侧分别预制,预制完成后同时转体,转体角度为89.5°,左幅桥面宽24.25m,转体长度61m+61m,转体质量为12600t;右幅桥面宽28.5m,转体长度56m+56m,转体质量为13500t。
承台一次浇注混凝土→安装下球铰骨架、滑道骨架进行第二次浇注→下转盘球铰及外滑道安装中心定位轴安装进行第三次浇注→支立反力座模板,第四次浇注混凝土→下球铰聚四氟乙烯滑块安装→上球铰安装→上转盘撑脚安装浇注第五次混凝土→上转盘安装浇注第六次混凝土→转体完成后,浇注后封闭部分。见图1。
承台一次浇注混凝土至下球铰型钢骨架底端,待混凝土达到一定强度后,在混凝土上定位骨架,以保证安装精度。
安装过程中应控制球铰、滑道型钢骨架各点标高,误差在设计范围内。
(1)拼装下转盘球铰。下转盘球铰运到现场后进行检查,主要检查下转盘球铰表面椭圆度及结构是否满足设计加工要求。
(2)初步定位。确定下转盘球铰中心十字线,放出锚固螺栓位置。下转盘球铰初步定位的目的是保证槽口内钢筋与转盘的锚固钢筋不发生冲突。
(3)精确定位及调整。将下转盘球铰悬吊,先标出球铰中心点利用对点器及机械千斤顶调整平面位置,然后依靠固定调整螺杆上下转动调整标高。
(4)固定。精确定位及调整完成后,对下转盘球铰的中心、标高、平整度进行复查;中心位置利用全站仪检查,标高采用精度0.01mm的精密水平仪及铟钢尺多点复测,经检查合格后对其进行固定;竖向利用调整螺栓与横梁之间拧紧固定,横向采用在承台上预埋型钢,利用型钢固定。
(5)浇注混凝土。混凝土浇注的关键在于混凝土的密实度,浇注过程中下转盘球铰应不受扰动,混凝土的收缩不至于对转盘产生影响。为解决这几个问题采取以下措施。
a利用下转盘球铰上设置混凝土浇注及排气孔分块单独浇注各肋板区,混凝土的浇注顺序由中心向四周进行。
b在混凝土浇注前搭设工作平台。人员在工作平台上作业,避免操作过程对其产生扰动。
c严格控制混凝土浇注,加强混凝土的养护。混凝土凝固后采用中间敲击边缘观察的方法进行检查,对混凝土收缩产生的间隙用钻孔压浆的方法进行处理。
(6)滑道的安装。滑道钢板采取分节段拼装,利用调整螺栓固定,要求整个滑道面在同一水平面上,其相对高差≯2mm。固定后分节段浇注混凝土,滑道板预留通气孔以保证其下混凝土浇注密实。混凝土养护3d后采用THA102不锈钢焊条将预留孔焊死,其上安装3mm不锈钢板。
下球铰混凝土浇注完成后,将转动中心轴φ260 mm的钢棒放入下转盘预埋套管中。然后进行下球铰聚四氟乙烯滑动片和上球铰安装。聚四氟乙烯滑动片安装前,先将下球铰顶面清理干净,球铰表面及安装聚四氟乙烯滑动片的孔内不得有任何杂物并将球面吹干。根据聚四氟乙烯滑动片的编号将其安放在相应的镶嵌孔内。
聚四氟乙烯滑动片安装完成并检查合格后,安装上球铰,调整水平与下球铰外圈间隙一致,去除被挤出的多余黄油并用宽胶带将上下球铰边缘的缝隙密封,防止杂物进入球铰摩擦部分。
上转盘共设有8组撑脚,安装时注意撑脚安装的角度及中心位置保证整个转动过程撑脚均位于滑道不锈钢板范围内,标高控制应考虑转体梁体重量转移于球铰后,四氟滑片压缩引起的撑脚下沉量。
上转盘第六步混凝土是转体时的重要结构,在整个转体过程中是一个多向、立体的受力状态,受力复杂,设计采用三向预应力结构。
转体桥转体成败关键在于转体系统的施工质量,尤其是球铰、滑道的安装精度以及球铰、滑道上下的混凝土的施工质量。国道112线35标段自浇注完左幅11#主墩承台垫层施工开始进行承台第一步施工至承台第六步混凝土施工完毕,通过有效地施工控制,各部施工工序质量得到了保证。
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1008-3197(2010)05-39-02
2010-05-21
白石磊/男,1982年出生,助理工程师,中铁十八局集团五公司市政公司,从事桥梁施工工作。