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邹城市三十米桥转体施工分析

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  • 更新时间2015-09-16
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唐圣 TANG Sheng

(中铁大桥局集团第六工程有限公司,武汉 430100)

摘要: 本文根据邹城市三十米桥,对桥梁转体施工进行了分析,分别介绍了转体施工准备工作及施工工艺,为桥梁转体施工提供参考意见。

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关键词 : 转体施工;牵引系统;施工工艺

中图分类号:U215.14 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)03-0125-02

作者简介:唐圣(1981-),男,四川绵阳人,毕业于沈阳建筑大学,研究方向为道路与桥梁。

1 工程概况

邹城市三十米桥上跨铁路立交桥建设工程主桥工程位于邹城市中部,连跨京沪铁路两侧邹城市的中、西部城区,起点位于矿建路与西环路平交口,沿矿建路向东落地与铁地山路平交终止,主桥位于直线段,自矿建路至太平西路方向从主引桥过渡墩17#墩开始至主引桥过渡墩19#墩。主桥起止里程为K1+800-K2+020,全长220m。

2 转体施工准备工作

转体总重210000kN,启动时静摩擦系数μ=0.1;转动过程中动摩擦系数μ=0.05;启动时两台助推千斤顶需提供助推力2792kN;转动过程中所需牵引力1396kN;转体角度97°。转体扭矩分两部分,第一部分按动摩擦系数计算所需扭矩,占转体部分总重6%重力所产生,采用上转盘预埋2×31-?准15.2钢铰线牵引克服。第二部分转体起动阶段按静摩擦力计算所产生扭矩,扣除上转盘预埋钢束牵引力产生扭矩后所产生扭矩后剩余部分扭矩,靠在滑道处钢管混凝土撑脚内外侧千斤顶反力座向撑脚施加压力克服。转体施工时对牵引钢束施加拉力收紧,对钢管撑脚按100kN逐级加载直至结构开始启动为止,起动后对钢管混凝土撑脚顶推力自动失效,全部靠钢束牵引结构转动。转动连续并全程跟踪观测线型与应力,控制最大线速度并精确合拢、制动、微调定位。

2.1 支架拆除 转体前将梁下支架全部拆除,通过拆除梁底支架完成斜拉桥体系由支架支撑到由主墩、球铰、钢管撑脚共同支撑体系转换。梁底支架拆除前预先在球铰下安装千斤顶等称重装置进行支架拆除。拆除步骤如下:

主梁预应力张拉后对现浇主梁下支架进行拆除,现浇主梁下支架分区分片按设计要求拆除。拆除时对整个斜拉桥体系进行全面检查;拆除上转盘与承台间砂箱。砂箱拆除时对称拆除保证上转盘受力均衡;按先搭支架后拆,后搭支架先拆原则,从O#块处开始往悬臂端以10m为一个分区进行对称拆除;拆除支架下分配梁、贝雷架;拆除钢管支架;拆除其余主梁底所有支架。

2.2 称重与配重 称重结构在主梁支架拆除前安装到位。支架拆除前在转体主梁端部各设临时反力架2个组成称重临时墩,临时墩上安装称重分配梁。称重分配梁距主梁底面高度为YCD9000型千斤顶高度+200mm+传感器高度。主桥转体前、转体后临时支墩设置情况见图1所示,临时支墩布置形式见图2所示。

2.3 平转牵引系统安装 平转牵引系统在称重和支架拆除同时进行准备和安装。平转牵引力由上转盘施工中预埋两束31-?准15.2钢铰线传递给上转盘。钢铰线的fytp=1860MPa,直径为15.2mm,断面面积A=31×139mm2=4309mm2。

牵引系统安装:对千斤顶反力座上张拉槽进行清理,对上转盘四周及预埋钢铰线进行清理;将钢铰线理顺,埋入混凝土内长度不小于3m,将自由端引入千斤顶反力座预留槽口内;在千斤顶反力座后混凝土面受力部位抄垫厚钢板或分配梁并将钢铰线从其中央穿出。在千斤顶反力座后加拼平台,便于千斤顶固定与张拉人员操作;在钢铰线上套入锚环、夹片、限位板与ZLD450型连续张拉千斤顶。安装油管、配电柜,对平转千斤顶、牵引索、锚具、泵站配套安装完成并进行调试。

2.4 助推系统安装 助推系统用于克服转体施工中静摩擦力与动摩擦力之间差值而使整个转体部分启动。助推系统安装于环形滑道上转盘钢管撑脚与助推千斤顶反力座间,安装助推系统前将环形滑道清理干净,检查滑道与撑脚间隙,撑脚走道板前端涂抹比例为1:1黄油四氟粉。在滑道四周内外助推千斤顶反力座上对称安装2套助推分配梁与YCD8000型千斤顶。

2.5 微调装置 为保证转体过程中对可能出现偏移调整,在转体施工前安装微调及控制装置,纵向微调装置:上转盘与承台间,18#墩身中心线前后两端设YCD9000型千斤顶2台,墩身前后各对称设置一台,当转体发生前后俯仰时采用将标高降低一端千斤顶顶起方法对转体进行微调。调整后在滑道与撑脚间加设抄垫保持调整后姿态。另备用两台同型号千斤顶备用。横向微调装置:在上转盘与承台间18#墩墩身中心线左右两侧设YDC9000型千斤顶2台。即墩中心线下的桥轴线左右各设一台。当转体发生左右倾斜时顶起标高下降一侧的千斤顶,将转体微调扶正并在撑脚下抄垫保持调整后的姿态。在梁端设预埋件并加设缆风绳,必要时施工加外力以保证梁体平衡。在转体后两侧临时墩墩顶安装千斤顶以备梁体转体到位后进行梁端高程微调。

2.6 限位装置 为确保梁体旋转到位后不继续前行,拟采取如下措施进行有效限位:临时墩限位,在临时墩墩顶内侧一端加焊小三角桁架,小三角桁架与转体到位后主梁腹板间预留约10cm缝隙。当梁体转动到位前在小三角桁架与主梁腹板间抄垫厚度合适方木抄死使转体得到限位;转盘限位,在滑道上预设转体到位后限位分配梁,在转体旋转到位后于限位分配梁与撑脚间加以抄垫,防止转体到位后转体部分继续前移;梁端限位,在梁端预设吊点,梁转体到位后在梁端与地面预先埋设地龙间拉设八字形交叉缆风绳,防止转体回退或前行;限位辅助性措施,在牵引束上作好标记以使牵引千斤顶操作人员直观了解转体到位时千斤顶牵引行程,避免转体到位后仍继续过量牵引。在转盘上作测量标记并进行测量观测,及时报告转动角度及转体体位。在临时墩安排测量人员对梁体中线进行测量,做好转体到位前的数据测量报告,调整转体到位前的转动速度。

2.7 测量及监控标志 在梁体上做好测量及线形监控所需标识。在主梁上做好梁体中轴线标记,及梁体各控制断面和端截面的实时测量点坐标点标记。在滑道上做好线速度控制标记,平转角速度不得大于0.015rad/min,主梁梁端水平线速度不得大于1.485m/min。上转盘外缘贴上坐标米格纸带以便转体过程中控制其转体速度。

3 转体施工工艺

转体前拆除称重支架与梁底前支撑并静置24h后,将各种测量数据上报监控组。将转体范围内所有杂物清理干净并将主梁内外全部清理一遍,确保无杂物,无多余荷载。各关键部位再次检查。包括上转盘、球铰等部位确认签字。

转体前进行一次现场技术交底,下发记录表格,对各观测点人员分工,对控制信号、通信联络等方面进行全面的明确。特别是转体应由一人总指挥并由专人打信号,统一调度监测人员与仪器就位。对各交通道口实施封闭,通知铁路部门,正式转体。

收紧平转牵引索并在索力达到牵引力时持荷不动。

开启助推千斤顶,在转盘中心对称位置按100kN分级加载助推力直到转体启动为止。

启动主千斤顶,连续牵引牵引束使转体结构匀速平转并将主梁端部水平线速度控制在1.485m/min以内,平转角速度不得大于0.015rad/min。匀速平转时,监测人员实时监测,测量人员反复观测主梁轴线偏位及高程变化。当匀速平转至梁体边缘接近边墩时观测梁底标高与临时墩顶间支撑结构高差情况,对梁端标高进行调整。当转体部分梁端中心线与边墩现浇段中轴线端头相距设计位置1m时降低牵引索千斤顶供油量,对整个平转体减速。当转体部分梁端中心线与边墩现浇段中轴线端头相距设计位置约距设计位置1.0m时点动给油,使转体段主梁中心线与边跨现浇段主梁轴线重合。

测量梁体轴线和高程并计算差值。采用微调系统千斤顶,对梁体标高进行微调并临时锁定,至此转体基本就位。转体主牵引钢铰线与转盘侧面缠绕,为减少多层布置后外层钢铰线与内层钢绞线受力不一致影响,缠绕钢铰线层数不得多于2层。

精定位:梁体精定位时以在转盘位置调整为主,只有在不得已时才在梁端进行微调。

转体就位后对转体结构进行全面测量,计算就位轴线及高程偏差值。在上转盘与承台间,对称于转盘中心,在桥轴线两侧采用微调千斤顶精确调整梁体整体横桥向倾斜。在墩里程线前后采用微调千斤顶精确调整梁体整体顺桥向倾斜使梁体两端与边跨现浇段能较好地顺接。

在临时墩墩顶启用微调千斤顶精确微调梁体端部高程与倾斜度,在进行这一步骤时要按设计院检算力进行,不能过度起顶防止梁底拉应力过大。梁体轴线和高程调整完毕,在临时墩墩顶与梁底采用临时支座抄死,在梁侧防震挡块处设侧向限位。采用型钢将上下转盘抄死并在滑道助推千斤顶反力座与上转盘钢管混凝土撑脚之间设双向限位,防止梁体在外力作用下摆动。至此精定位完成,整个斜拉桥转体完成。

拆除、精确定位完毕检查转盘处及墩位处的固结情况,确实合格后,方可将转体牵引系统、助推系统、微调系统的千斤顶等设施全部拆除。

4 结论

通过对邹城市三十米桥转体施工分析,在桥梁转体施工过程中,只有充分做好了转体施工准备工作,采用科学合理转体施工工艺,才能确保桥梁施工质量及安全达到设计标准,满足桥梁使用功能。

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参考文献:

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