摘要:为保障梁桥转体结构的稳定性,对跨线混凝土连续梁桥转体施工技术进行研究。在跨线混凝土连续梁桥转体上、下转盘施工阶段,分别结合上、下转盘的功能属性,针对性设计具体的施工技术,明确施工材料和施工方法。在跨线混凝土连续梁桥转体辅助结构施工阶段,分别从球铰安装、滑道施工以及脚撑施工等3个角度展开针对性设计。具体应用测试结果显示:不同结构的应力位移始终稳定在2.0mm以内,与对照组相比:表现出更高的稳定性。
关键词:转体施工技术;上、下转盘;施工材料;球铰;滑道;脚撑
0 引言
与常规道路梁桥结构施工相比,跨线混凝土连续梁桥转体结构施工的最主要难点,是需要开展转动支承的施工[1]。在转体施工中,转动支承是关键部位之一,它需要承受转动过程中巨大的摩擦力,因此需要充分保证其强度和稳定性。同时,由于转动支承还承担着保持梁体平衡的作用[2],为此施工过程中,还需要充分考虑它的承重能力和平衡性能。除此之外,牵引系统需要提供足够的牵引力,克服梁体转动过程中的摩擦力,同时还需要合理控制梁体的转动速度[3]。
在转体施工中,需要确保梁体在转动过程中的平衡,防止梁体出现晃动或摆动[4]。因此,在设计和施工过程中,需要对平衡系统的强度和稳定性进行充分考量。从结构构造的角度分析,跨线混凝土连续梁桥的梁体一般采用曲线形式,这种形式在施工过程中存在纵、横向不平衡弯矩等问题[5],因此需要采取相应的措施控制梁体的线形和稳定性。从宏观角度分析,转体施工是一个动态的过程,因此需要采取相应的控制措施,确保转体的稳定性和精度[6]。其中包括对转动支承、牵引系统和平衡系统的调试和控制,以及对梁体线形的监控和调整等[7]。
本文对跨线混凝土连续梁桥转体施工技术的应用进行研究,并以实际的工程案例为依托,对比设计施工技术的应用效果。
1 跨线混凝土连续梁桥转体技术设计
1.1 转体上、下转盘施工
对于跨线混凝土连续梁桥转体结构而言,上、下转盘施工是关系到整体稳定性的关键步骤,针对该施工,本文分别结合上、下转盘的功能属性,对具体的施工技术展开针对性设计[8]。
1.1.1 转体结构设计
考虑到转盘作为支承转体结构全部质量的基础结构,本文将C40混凝土作为下转盘的施工材料,并在下转盘上设置下球铰、下滑道(直径为5.6m的环形构造)、千斤顶反力座(6组)和牵引反力座(2个)。设计的转体结构配置情况如图1所示。
在转体结构设计中,为保障结构摩擦强度不会影响跨线混凝土连续梁桥转体结构的稳定性,本文在撑脚与下滑道之间设置一定间隙。间隙一般情况下不宜低于20.0mm。
1.1.2 混凝土浇筑
在确定跨线混凝土连续梁桥转体结构后,进行混凝土浇筑。在浇筑上转盘时,将支撑钢筋预埋在浇筑结构中,将其作为牵引,在牵引中心位置,预留半圆形槽口,为跨线混凝土连续梁桥转体结构中滑道结构的运行提供一定的空间。
混凝土浇筑具体施工过程中,要对下球铰外表能否达到精度要求进行测算。如果符合精度要求,将剩下混凝土进行连续浇筑。2p8lH3z0q1a3KMYxCizGlw==若不满足精度的要求,对竖向调位螺栓进行调节,直至达到设计要求,再实施剩余混凝土的浇筑施工。
需要注意的是cb63NeYFPw96QRc06aAZ1A==,浇筑过程中配合振捣操作,以此保证浇筑混凝土的密实度。其中,预留半圆形槽口的具体深度以25.0mm为宜,不得低于20.0mm。
1.1.3 牵引索锚固定
在混凝土浇筑的基础上固定一对牵引索锚时,确保其两端处于与上转盘中心对称的同一直径线上。对于处于同一牵引方向的索结构,要确保其预埋高度相同,具体深度不宜低于3.0m,通过这样的方式,最大限度保障其在应力状态下的稳定性。
1.2 转体辅助结构施工
1.2.1 球铰安装施工
球铰安装施工技术是大型桥梁施工中的重要环节。本文所述的球铰均由40m的钢板制作形成的,在其背部设纵横肋条,以防止变形。跨线混凝土连续梁桥转体辅助结构如图2所示。
先进行下承台钢筋安装,并预留各种预埋钢筋。将支撑骨架加工完成后,将其置于下转盘预留槽中并固定。在确保下转盘按设计要求预留安装槽,且底部平整无杂物的基础上,开始安装下球铰。根据实际球铰安装步骤,在支撑下球铰骨架位置吊装下球铰,确认位置无误进行定位。
然后将上球铰悬挂,在凸球表面涂上一层黄油,再使上球铰瞄准中心销轴轻落至下球铰上。使用拉链调整上球铰部位,使下球铰外圈间隙满足要求。去掉多余的黄油,并使用宽胶带将上、下球铰边缘的缝隙封闭,禁止杂物或者泥沙跑进球铰摩擦位置。在预埋套筒内放入圆柱钢钉,保证套管竖直。
1.2.2 滑道施工
球铰安装施工后,进行滑道施工。滑道具体位置在撑脚下方,即下转盘顶面位置,滑道宽度以实际情况为基础进行设置,一般情况下不得低于0.8m。本文采用厚度为24.0mm的钢板,对应的高差应在2.0mm以内。若无法达到要求,可利用劲性骨架定位螺栓对其进行调平处理。
1.2.3 撑脚的施工
一般情况下,撑脚以组的形式存在,本文设置规格为A500×24mm的钢管混凝土作为具体撑脚装置,钢板结构厚度为30mm。在此基础上,将C50微膨胀混凝土灌注到钢管内即完成撑脚的施工。
2 应用效果测试
2.1 工程概况
本文以坪田联络线跨京广铁路特大桥转体梁施工项目为对象开展测试。分析工程的基本概况可知,该桥在LDK1+819.84位置跨越京广铁路,既有京广线里程为K1417+607(范围为20#~23#墩)。21#、22#主墩高度为12m,墩身为圆端形实体墩。
坪田联络线结构部位设计参数如表1所示。坪田联络线结构部位耐久性技术要求如表2所示。在此基础上,分别采用本文设计的跨线混凝土连续梁桥转体施工技术,以及文献[3]和文献[4]提出的梁桥转体施工技术开展对比测试。
2.2 测试结果与分析
对于施工效果的分析,本文将桩基、承台垫层、承台、墩身、支座垫石、梁体、防水层、球铰及骨架的应力位移情况作为具体的评价指标,得到不同施工技术应力下位移对比如表3所示。
结合表3所示的测试结果可以看出,在3种不同施工技术下,对应跨线混凝土连续梁桥转体结构的应力位移表现出了不同的情况。其中,应用文献[3]施工技术和文献[4]施工技术,对应的应力位移均在3.0~4.0mm区间范围内。
相比之下,应用本文设计的施工技术,不同结构的应力位移始终稳定在2.0m以内,与对照组相比,表现出了更高的稳定性。综合上述的测试结果可以得出结论,本文设计的跨线混凝土连续梁桥转体施工技术具有良好的应用效果。
3 结束语
跨线混凝土连续梁桥转体结构的施工难点,主要集中在转动支承、牵引系统、平衡系统、曲线连续梁施工和施工控制等方面。除了在设计过程中需要充分考虑这些因素外,采取相应的技术措施确保转体施工的顺利实施也是极为必要的。
应用本文提出跨线混凝土连续梁桥转体施工技术,切实保障了跨线混凝土连续梁桥转体结构的施工质量达到设计要求,具有良好的实际应用价值。
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