转体桥施工技术(中铁十四局集团第三工程责任有限公司朱

1、转体桥施工技术朱海波屮铁十四局集团第三工程责任有限公司摘要：青荣城际铁路胶荣上行联络线跨胶济铁路连续梁采用转体法施工，转体结构由下转盘、球较、 上转盘、转体牵引系统等纽成。施工中采用精确安装、试转、局部纠偏的措施，完成了转动。关键词：青荣城际铁路转体技术工程概况青荣城际铁路胶荣上行联络线跨越胶济铁路设计为（60h00i60） ni连续梁（单线），采 用转体法施工，转体结构长98m, 41#墩转体重量为5870t,转角23° 44' ,42#墩转体重量 为 6139t,转角 23° 53'。图一、转体桥平面示意图二、转体结构转体结构由下转盘、球较、上转盘、转体

2、牵引系统等组成。下转盘为支承转体结构全部重量的基础，转体完成后，与上转盘共同形成基础。下转盘 采用c50混凝土，下转盘上设置转体系统的下球较、掠脚的环形滑道及转体拽拉千斤顶反力 座。上转盘球饺直径4200mm,下转盘球钱直径3000,厚度均为40nim。球饺是平动法施工的 转动系统，而转动体系的核心是转动球较，它是转体丿施工的关键结构。上转盘是转体的重要结构,在敕个转体过程屮形成多向、立体的受力状态，上盘布有纵、 横、竖三向预应力钢筋。上转盘为八边形，髙2. 0m,转台直径为7. 6m,高度0.8m。转台是 球饺、撐脚与上转盘相连接的部分，又是转体牵引力肓接施加的部分。转台内埠转体牵引索，牵引

3、索的预埋采用p型锚具，同一对索的锚固端在同一直径线上并对称于圆心。通过对两组牵引索的牵引，形成一对力偶，完成桥梁的转体。图二、转体结构示意图三、球较制作球钱制作及安装精度耍求很高，必须精心制作、精心安装。球饺钱而在工厂制造加工, 在球饺面上按设计位置铳钻四氟板镶嵌孔，同时在下饺面位置上设置适量的混凝土振捣孔, 以方便球较面下混凝土的施工。1、表面粗糙度ral2.5um;2、球而各处的曲率应相等，其曲率半径之差土0. 5nini；3、边缘各点高程差lmm；4、椭圆度1. 5mm；5、各镶嵌四氟滑板顶面应位于同一球面，其谋羌0. 9mm；6、球绞上、下锅形轴、球饺转动轴中心务必重合。四. 球较安装

4、及转盘施工1、下球饺安装及下转盘施工下转盘为正四边形，边长14. 6叫高3. 0m,钢筋混凝土结构。由于球饺安装精度质量高， 下转盘混凝土分三次浇筑，目的是更好的安装下球较。施工过程中通过预埋定位杆件、梢确 测量、局部微调、持续监测等措施定位卜球钱。球钱安装要点及球钱安装精度质量控制如下：(1) 保持球钱面不变形，保证球钱面光洁度及椭闘度。(2) 球饺范用内混凝十振捣务必密实。(3) 防上混凝土浆及其他杂物进入球饺摩擦部。(4) 球较安装顶口务必水平，其顶而任意两点误差不大于1伽。（5）球饺转动中心务必位于设计位置,其误差：顺桥向± 1mm,横桥向±1. 5mm。2、上球钱

5、的安装混凝十强度达到要求后，首先进行下球较的清理工作，工作内容包括：钢丝刷打磨上下 球饺illi面的铁锈，吸尘器清理销轴及四氟乙烯块孔内杂物。安装销轴：将黄油聚四乙烯粉按计算量填充销轴孔内，保证销轴插入孔内后黄油溢出孔 内，在露出销轴孔外的销轴上涂满黄油聚四乙烯粉，保证上球饺安装后黄油聚四乙烯粉从上 下球饺z间溢出为准；安装四氟乙烯滑块：根据聚四氟乙烯块的编号将球较滑动片安装的相应的嵌孔内，安装 完成后，检查各滑动片是否处于同一球面上，误差为0.9mm。检查合格后，在球面上滑动片 见涂抹黄油聚四乙烯粉，使黄油聚四乙烯粉均匀充满滑动片之间，并略髙于滑动片表而，保 证滑动片顶面有一层黄油聚四乙烯粉

6、。涂抹完黄油聚四乙烯粉后，严禁杂物掉入球钱，并尽 快安装上球饺。图三、安装四氟乙烯块图四、安装上球饺安装上球饺：将上球饺清理干净后安装至设计位置，安装过程中禁止碰撞上球饺。球钱的试转及锁定限位：上球较安装就位麻，推动上球较转动两周，保证球较间黄汕聚 四乙烯粉搅拌均匀并使多余的黄汕聚四乙烯粉从上下球饺间溢出，同时验证了球饺能否顺利 转动。试转完成后，用钢筋从四周固定上球较，保证其在浇筑上承台过程中不再转动。为保 证泥沙和杂物不掉入球钱摩擦部，用胶带缠绕封闭上下球钱吻合面。五、上转盘的施工撐脚的定位加固：撐脚在施工过程中，需要特别注意第一，两组撐脚的连线（通过转动 中心）垂直于横桥向中心线，后期转

7、动过程起到“安全腿”的作用。第二，设计上撐脚下有 30mm净空要求，撑脚必须使川木楔了塑高加固，撑脚周边辅助钢材加固。牵引索安装：上转盘内共预埋两组口）15.24高强度低松弛钢绞线，每组钢绞线由20 根组成，两组钢绞线横断面上分层布査，平面上对称布置。设计方案如下图所示:也 j w型 l、. 、心一/辆“图五、牵引索女装示意图施工耍点：第一，钢绞线的长度必须保证在转体就位后缠绕在转盘上的钢绞线至少剩余 一周圈整，这样才能保证转盘始终处于钢绞线的包裹力下；笫二，钢绞线伸出转盘处应平稳 过渡，即采用人曲线预埋，保证在转体的过程屮钢绞线受力均匀；第三，钢绞线伸出转盘时 应20根并排伸出，这样能保证转

8、体时20根钢绞线同时受力。牵引反力座、千斤顶反力座施工：牵引反力座为牵引千斤顶提供支撑力，施工中应注意 牵引反力座的外观尺寸耍求，主要指牵引反力座槽口必须与牵引钢绞线走向重合，槽口高度 必须能够保证钢绞线通过。千斤顶反力座是转体桥梁超转后“倒退”的技术保证措丿施，其外边线的连接必须保证垂 直于滑道，才能保证防止千斤顶反推时撑脚对称受力。砂箱的设置：砂箱的设置保证了后续墩台及梁体施工时球较不受力（避免四氟块长吋间 受力产生塑性变形影响球钱的转动质量），每个千斤顶反力座上设置1个沙箱。锁定：将上转盘与下转盘间钢筋部分钢筋悍接起來，完成对上转盘的锁定，防止后续施 工时梁体转动。六. 称重与配重墩台、

9、梁体沌工完成后，梁体按理论重量初次配重，拆除砂箱后，梁体处于自由状态。 为实现梁体顺利转体，需要经梁体的称重与配重。方法：称更指通过在转盘下设置千斤顶给梁体施加向上作用力测出梁体的偏心弯矩、球 较的静摩擦力。测定的梁体偏心弯矩指导对梁体进行配重，使梁体达到平衡。测定的静摩擦 力检查球钱的施工质量并指导牵引千斤顶空转试调。七、转动1、转体牵引力计算转体总重量 w二58700 (61390) kn其摩擦力计算公式r=wx卩启动时静摩擦系数u =0. 1,静摩擦力计算公式f=wx p =5870 (6139) kn转动过程摩擦系数u=0. 06转动过程摩擦力计算公式f二wx卩二3522 (3683.

10、4) kn转体拽拉力计算：t=2/3x (rxwx u ) /dr-球钱半径，r二1.5mw-转体总质量,w二58700 (61390) knd-转台直径，d=7.6mu二球钱摩擦系数，n静=0. 1, u动=0. 06,计算结果：启动时所需最大牵引力t二2/3x (rxwx p静)/d二772. 38 (807. 76) kn转动时所需最大牵引力t=2/3x (rxwx u动)/d二463. 43 (484. 66) kn注：以上启动时所需要最大牵引力和转动时所需要最大牵引力按单组撐脚与球钱共同受 力时工况考虑，r须两端同步牵引。括号外数据适川于41#墩对应的转体结构，括号内数据 适用于42

11、#墩对应的转体结构。2、试转试转目的：检验球较施工质量；为梁体正式转动提供技术参数。两组牵引千斤顶按同一频率供油，通过供油频率改变牵引力；主控台笔记本电脑可同时 控制两座t斤顶同步、不同步进行牵引。牵引冇两种模式，即连续牵引模式和定距模式。连 续模式指在主控台上设置泵站对牵引千斤顶的供汕频率实现千斤顶连续作业;定距模式指可 在主控台上设査牵引千斤顶单次出缸位移。试转方法:试转总角度3。，为采集数据，分两个阶段进行试转，第一阶段连续转动2。， 第二阶段定距模式多次转动剩余1。o笫一阶段，梁体连续转动2。，梁端应走行线位移ll=nr/90=1710mm,试转开始，测量 班时时监控梁端位移，当梁端位

12、移接近日标(2° )时，即可停止第一阶段试转，详细记录连 续转动时供汕频率h1、所用时间t1、梁端走行线位移l11、牵引千斤顶累计出缸长度s1、 启动牵引力、转动牵引力。第二阶段，梁体定距模式转动剩余1°，梁端应走行线位移l2=jir/180=855mm,定距模 式下设置牵引千斤顶出缸距离=l2xs1/(2xl11)，理论上梁端应该走行0. 5。,以此类推， 每次梁端走行剩余位移的一半，理论上走行6次梁体在水平方向即可就位，此过程详细记录 总用时及每次千斤顶设査的出缸长度s和梁端行走线位移l,平均得出l/so试转采集试转数据如下第一阶段42#墩供油频率h1二30hz、所用时

13、间tl=3'27、梁端走行线位移l11二1652mm、 牵引千斤顶累计出缸长度sl=137mm,启动牵引力为58. 7to42#梁体实际转动速度角速度q1=(l11/r)/t1=0. 00977 <0.01 rad/min(设计速度)。41#墩供油频率hu30hz、所用时间t1二3'27、梁端走行线位移lll=1574mm.牵引千斤顶累计出缸长度sl=131mm,启动牵引力为76. 8t。41#梁体实际转动速度角速度wl=(lll/r)/tl=0. 00931 <0.01 rad/min(设计速度)。第二阶段序号千斤於出亂长厦o丈w线怛移(所用时iwd惶移比纟平均值

14、序号千斤出ii长附用时付卩比債平肉值(1)(2)<3)/<1>2 1(4)»(2)/<!)1137165220712.061131157420712.022354155311.86235425s31z143172032411.943172142412.59489914123812.0348981412.2512.045448812.00544981z256225212.50622521z507223211.507221210.50合计2052465310m.23合计199240631084.25从上表得出，42#墩梁端线位移/千斤顶出缸长度二12. 03, 4

15、1#墩梁端线位移/千斤顶出缸长度二12. 04；正式转体需吋计算：扣除己转角度，并在最后1。范围内梢确定位。总转角梁端累计线 位移(mm)剩余总角度 (rad)r对应弧度 (rad)連续转动总弧度 (rad)连续转动角速度 (rad/min)连续转动需 时(min)最后1需 时(mil)总需时(min)(1)(2)(3) = (1)* k /180s -(2)/r(4)(5) = (3)-(4)(6)<7 -(5)/(6)(8)(9) = (7)* (8)42# «23。5324650.366590.017460.349140.0097735.741.7237.4541«23°4424060.365180.017460.347720.0093137.351.7239.07已批准天窗点110分钟，扌ii除设置防护、撤除防护时间共20分钟，牵引千斤顶在供油 频率iil=30hz条件下施工时间能够满足批复天窗点要求。3、正式转动有了试转技术参数，正式转动就按