上跨既有线转体施工技术优化分析

2020-07-10 13:15曾春炜
建筑与装饰 2020年6期

曾春炜

摘 要 本文以南京市麒麟科创园快速交通一号线上跨仙宁、宁芜铁路立交工程中140mT构槽型梁转体施工为实例。通过深化设计文件,优化转体体系施工工序,在实践中加快了转体体系施工的精度和进度,确保了转体施工的顺利实施,并对转体施工后续技术的优化提出个人见解,希望为转体桥梁施工提供一定的参考价值。

关键词 T构槽型梁;转体施工;施工技术优化

引言

随着桥梁技术的发展,转体施工优势日益显现,与传统梁体施工相比转体施工优势主要体现为跨越能力达、桥梁结构形式多样化、跨线施工安全风险低周期短、施工设备简单、适用范围广等,转体施工以其独特的优势,越来越广泛应用,如何确保转体施工的顺利实施和进一步优化转体施工技术,加快施工进度成为后续转体施工的重点。

1工程概况

南京市麒麟科创园快速交通一号线上跨仙宁、宁芜铁路立交工程跨铁路部分采用140mT构槽型梁单转体上跨既有宁芜铁路线、仙宁铁路,转体角度为57°,转体重量为12000t,其中仙宁铁路为双线电气化高速线路,宁芜铁路为非电气化普速线路,该T构梁转体施工技术跨越既有铁路在南京地区范围内尚属首次。

2转体施工技术实施优化

2.1 定位钢骨架施工优化

初步设计图纸中下转盘承台混凝土二次浇注高度为80cm,不能满足定位骨架与球铰安装高度,与设计单位和球铰专业厂家沟通后确定定位骨架及下球铰的总高度尺寸为125cm。综合考虑混凝土浇筑的误差及球铰可通过螺栓调节高度达5cm,按照宜低不宜高的原则,二次混凝土浇注高度确定为127cm,设计按照施工要求出具了设计变更单。

下承台第一次混凝土浇筑完成凿毛后顶面高程存在一定偏差,传统采用撬棍调整,高程调整进度慢且烦琐,本工程定位钢骨架采用脚手架底托代替人工施工撬棍进行高程粗调,保证了粗调精度,节省了施工成本,加快了施工进度。

2.2 撑脚支垫施工优化

为保证梁体落架后上转盘撑脚与下转盘滑道不直接接触,从而影响转体施工的顺利实施,原设计撑脚与滑道之间设置2cm间隙,并采用2cm钢板进行支垫,考虑梁体施工过程中撑脚与钢板在梁体荷载作用下非弹性变形会导致转体前钢板难以取出进而影响转体施工。本工程撑脚与滑道之间采用2.2cm厚干细砂进行抄垫,转体前只要采用高压水枪进行清理更换3mm厚聚四氟乙烯板即可[1]。

2.3 助推反力架施工优化

助推反力架设计采用钢筋混凝土结构,考虑到钢筋混凝土结构施工成本及施工工序较为复杂,本次转体施工中采用2I40双拼工字钢代替钢筋混凝土结构。

2.4 上下球铰润滑脂施工优化

在上下球铰黄油润滑脂中加入聚乙烯四氟粉,从理论上增加上下球铰之间润滑程度,减小了牵引转体时的摩擦系数。具体实施为四氟板及销轴安装完成后,采用黄油润滑脂涂抹四氟板与下球铰之间的间隙,为增加润滑脂的润滑系数,在润滑脂中按照120:1的比例加入四氟粉,搅拌均匀后均匀涂抹在下球铰凹球面上,涂抹高度略高于四氟板5mm,经过试转体后实际的牵引力比设计值偏低,达到了减小摩擦系数的目的。

2.5 限位体系优化施工

原设计只在转体主桥墩设置限位体系,为保证T构转体后的有效限位,施工过程中除在23#墩设置限位装置外,在22#墩及24#墩的梁端同样设置限位装置,具体为:在T构的梁端的中心位置预埋30a的工字钢,工字钢挑出梁端60cm,在22#墩及24#墩的墩顶中心位置往转体方向偏移2cm预埋一根30a的工字钢,即两型钢的空隙在2cm,在转体前进行复测确认中心位置,以便进行调整,梁端型钢长度为160cm,伸入梁体100cm,墩柱型钢230cm伸入墩柱100cm,外露130cm,空隙之间安装2cm橡胶垫防止刚性碰撞导致结构损坏。

2.6 牵引体系优化施工

牵引体系主要由牵引千斤顶、牵引反力墩及牵引索组成,为防止转体牵引过程中牵引索打结,钢绞线穿顶前逐根理顺,并在反力墩的前方设置防打结钢板,钢板尺寸为20cm×20cm×1cm,钢板上按照牵引索位置进行布孔,牵引索先穿孔后穿过千斤顶[2]。

3转体施工技术前景优化分析

3.1 桥梁结构应力监控优化分析

现在很多桥梁在转体前的施工过程中一般只进行梁体结构混凝土浇筑前的应力监控、混凝土浇筑后应力监控、预应力张拉前的应力监控、预应力张拉后应力监控及拆架前的应力监控推算出桥梁转体后的恒载应力状态,但未考虑转体过程中的梁体的应力变化可能对桥梁成桥后应力产生影响。而且目前大多的监控单位采用的应力传感组件为钢弦式传感器,该传感器虽然稳定性好、操作简单,但每次采集数据都需近距离进行操作,在转体过程中为高空监测不利于人身安全,在技术成熟的条件下开发可以远程采集数据的传感组件,可随时随地对梁体的应力进行监控,掌握梁体施工过程中在不同温度下的应力变化,更加合理的指导现场施工和分析结构受力变化。

3.2 平衡转体配重技术优化分析

桥梁转体施工主要分为竖转法和平转法。平转法又分为平衡转体法和不平衡转体法,平衡转体法目前主要通过在梁体上进行配重达到平衡的目的,对于上跨既有线和梁体梁长极不对称的情况下,采用在梁体上额外配重存在以下缺点:上跨既有线额外配重在转体过程中,可能导致物体坠落,影响既有线行车安全;梁体悬臂端长度相差较大的情况下,采用梁体上配重难以解决平衡问题,且大量的配重物体在转体施工中存在很大的安全隐患,配重太大可能导致梁体结构的破坏。为此是否可以将梁上配重变成梁体下滑动支撑体系,即根据转体的角度和转体行走轨迹线路上设置弧形,辅助支撑行走系统,与牵引系统同步,既达到平衡转体的目的,又能保证跨线转体施工安全和梁体结构受力安全[3]。

4结束语

本次转体施工根据现场实际情况进行施工技术优化后,顺利完成了转体施工并取得了良好的社会效益和经济效益,并根据经验提出了后续转体施工技术优化建议,只有不断提高和改进转体施工技术的安全性、可行性和经济性,使转体施工技术更加完善,才能更好地适应桥梁建设需要,才能跟上科技时代的步伐。

参考文献

[1] 骆晓辉.无平衡重转体施工在大跨径拱桥上的应用[J].科技信息:科学教研,2007,(19):374,440.

[2] 唐培文.小角度跨营业线钢桁梁无平衡重转体施工技术[J].铁道建筑技术,2012,(8):25-28.

[3] 袁树成.桥梁转体法施工技术创新与展望思考研究[J].工程建設与设计,2019,(17):171-172,175.