连续梁——转体施工

1、1.1.1. 连续箱梁悬臂浇筑及转体施工该桥在跨越既有兰武线时采用1联(40+64+40)m连续梁，该联连续梁采用挂篮悬臂灌注现浇转体施工。连续箱梁悬臂浇筑施工方法及工艺见“连续箱梁悬臂浇筑施工方法及工艺”。本转体采用墩底转体方案，在承台与连续梁桥墩之间设置球铰和撑脚，钢球铰设在承台顶部中心位置。沿既有铁路方向做好施工准备；线利用支架或托架在主墩顶立模板施工连续梁0#段，待0#段施工完毕后，在0#段梁顶预拼装施工挂篮。在施工连续梁各节段前，按设计位置预埋32精轧螺纹钢临时固结上下转盘，另外采用上下楔形钢板稳固撑脚并焊接，使撑脚与承台临时固结，以增加梁体施工的横向抗倾覆性。转体球铰安装就位、撑脚

2、临时固结后，采用挂篮悬臂灌注法施工梁体个阶段混凝土。当7（7）号梁段完成后，连续梁达到最大悬臂状态，准备进行转体施工。转体前锯开上下转盘间的32精轧螺纹钢，同事拆除撑脚底的楔形钢板，然后进行转体施工。转体就位无误后在次采用上下楔形钢板稳固撑较将其锁定，保证转体单元不在产生位移。清洗底盘上表面，焊接预留钢筋，立模浇筑封固混凝土（C50微膨胀混凝土）、使上转盘与下转盘连成一体。浇筑封固混凝土一定振捣密实，以保证上、下盘密实连接。最后按先边跨再中跨的顺序进行合龙施工并完成体系转换。1.1.1.1. 转体结构设计平转法转动由钢球铰及其撑脚、上转盘、下转盘、转体牵引系统、助推系统、轴线微调系统、顶梁系统

3、、临时辅助平衡系统（撑脚底加塞的上下楔形钢板）组成。墩身施工现浇0#块墩梁临时固结挂篮安装、调试、就位1#段钢筋安装，砼灌注，养护，张拉挂篮前移就位梁段悬灌循环施工边跨合拢段施工解除墩临时固结，完成体系转换中跨合拢段施工体系转换完成加设劲性支撑测量观测点标高安装永久、临时支座墩旁支架搭设预压挂篮制造、试验测量观测点标高张拉临时预应力束测量标高、设配重边跨直线段施工加设劲性支撑张拉临时预应力束测量标高、设配重T构转体施工上下转盘临时固结上转盘施工、撑脚安装上球铰安装下球铰安装下转盘、反力支座施工及滑道安装球铰加工、运输、验收图2-3.2-3 连续梁挂篮悬臂现浇及转体施工工艺流程图转体下转盘下转盘

4、是转体重要的支撑结构，(40+64+40)m连续梁的下转盘即为连续梁桥墩的承台。下转盘布置有转动系统的下球铰、撑脚的不锈钢环形滑道、转动牵引系统的反力座、助推系统、轴线微调系统、顶梁系统等，下转盘尺寸为9.1m×9.1m×2.5m，布置有底部承压钢筋网。球铰本联连续梁转动体系采用钢球铰，分上下两片，采用厂家成套产品。球铰是转动体系的核心，他是转体施工的关键结构，制作及安装精度要求很高，必须精心制作，精心安装，严格按厂家要求实施。转体上转盘撑脚与下盘滑道上转盘撑脚为转体时保持转体结构平稳的保险腿。从保持转体结构的稳定性和方便施工出发，在上转盘对称布置8个撑脚。在撑脚的下方（即

5、下转盘顶面）设有0.8m宽的滑道，滑道中心半径2.4m，转动时保险撑脚可在滑道内滑动，以保持转体结构的平稳。为保证转体结构的顺利实施，要求整个滑道面在一个水平面上，其相对高差不大于0.5mm。上转盘设置有8个撑脚，每个撑脚为双圆柱形，下设有20mm厚钢走板。双圆柱为两个500mm×20mm的钢管。撑脚在工程整体制造后运进工地，在下转盘混凝土灌注完成上球铰安装就问时即安装撑脚，并在撑脚走板下支垫10mm钢板（作为转体结构与滑道的间隙）。上转盘施工完成后抽取垫板并采用楔形钢板临时支撑固结。转动前在接触下滑道的撑脚下面铺装5mm四氟板，并在转动过程中及时添加四氟粉，以减小转动时的摩擦力。转

6、体上转盘上转盘支撑转体结构，直接与连续梁桥墩相连，在整个转动过程中以受压为主，布置有多层钢筋网，施工时应绑扎好各钢筋、钢材。上转盘是球铰、撑脚与连续梁桥墩相连接的部分，又是转体牵引力直接施加的部分。施工中布设牵引索时注意：同一队索的锚固端在同一直径线并对称于圆心，每根索的预埋高度和牵引方向一致。每根索的出口点对称于转盘中心，牵引索外露部分圆顺的缠绕在转盘周围，互不干扰的搁置于预埋钢筋上。做好保护措施，防止施工过程中损坏或生锈。1.1.1.2. 转体结构施工1.1.1.2.1. 球铰的加工、运输、验收球铰加工球铰由上、下球铰、球铰间镶嵌四氟乙烯片、上下球铰的固定钢销轴、下球铰定位钢架组成，设计竖

7、向承载力22000KN，铰平面直径1.8m。球铰是平动法施工的转动系统，而转动体系的核心是转动球铰，它是转体施工的关键结构，制作及安装精度要求很高，必须精心制作，精心安装。为了提高球铰的加工质量，保证加工精度，特将此球铰加工委托给有丰富施工经验的单位加工。球铰运输转体球铰采用专用运输托架，专用加宽车辆汽运到施工现场。1.1.1.2.2. 下转盘施工下转盘分二个阶段浇筑，第一次浇筑混凝土至下球铰定位架底15cm处；球铰和滑道、预埋件、钢筋等安装固定以后，浇筑第二次混凝土土及千斤顶反力座。1.1.1.2.3. 下球铰安装安装精度要求：球铰球面曲率半径之差±0.5mm；边缘各点高程差1mm

8、；椭圆度1.5mm；转动中心与设计误差顺桥向±1mm，横桥向±1.5mm。定位架安装定位架安装采用定位钢筋、定位型钢和调平垫板相结合的方式。下转盘混凝土首次浇筑时，预埋定位架定位钢筋，定位架安装前，先在定位架底部对应位置设置调平垫板，各垫板顶面高差控制在1mm以内，定位架安装时用吊车吊入，然后进行精确对中并调整其顶面高程，同时安装定位型钢，将定位架与其定位钢筋、定位型钢焊接牢固。下球铰安装下球铰安装前先进行检查，主要对下转盘球铰表面椭圆度及结构检查是否满足设计加工要求。下转盘球铰的现场组装，主要是下转盘球铰的锚固钢筋及调整螺栓的安装；此部分为螺栓连接，其它构件均在厂内进行焊

9、接组装完成。精确定位及调整：利用固定调整架及调整螺栓将下球铰悬吊，调整中心位置，然后依靠固定调整螺杆上下转动调整标高。 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，标高通过千斤顶进行调整，采用精度为0.03mm的水准仪及钢铟尺多点复测，经检查合格后将调整螺栓与横梁之间拧紧固定，并定位架与下球铰之间焊接10cm长的10加强固定。 1.1.1.2.4. 滑道安装在下转盘的顶面设置外径2.8m，宽0.8m的环形滑道，滑道由5mm厚的不锈钢板及5mm厚度的四氟板贴面组成，滑道钢板镶嵌于磨光的环形滑道槽内，滑道槽在混凝土终凝前反复打磨，为减小撑脚底面与滑

10、道的摩擦，滑道由专业厂家首钢加工，滑道不锈钢板顶面应镀铬后刨光，粗糙度不低于Ra12.5。施工时，先安装滑道定位架，具体施工与下球铰定位架相同，定位架安装完成后，进行滑道安装。滑道现场采取分节段拼装，利用调整螺栓调整固定。转体时保证撑脚可在滑道内滑动，以保持转体结构平稳。要求滑道顶面高出下转盘混凝土顶面1cm，且整个滑道面在同一水平面上，其相对高差不大于1mm。1.1.1.2.5. 下转盘混凝土二次浇筑下球铰及滑道安装完成后，安装相应的钢筋和预埋件，进行下转盘混凝土的二次浇筑。为防止后期施工过程中水或杂物进入上下球铰之间的空隙，施工时下转盘混凝土顶面比下球铰顶面低5cm。混凝土的浇筑关键在于混

11、凝土的密实度、浇筑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： 利用下转盘球铰上设置混凝土浇筑及排气孔分块单独浇筑各肋板区，混凝土的浇筑顺序由中心向四周进行。在混凝土浇筑前搭设工作平台。人员在工作平台上作业，避免操作过程对其产生扰动。严格控制混凝土浇筑，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。1.1.1.2.6. 上球铰安装上球铰的安装步骤如下：清理上下球铰球面。在中心销轴套管中放入黄油聚四氟乙烯粉，将中心销轴放到套管中，调整好垂直度与周边间隙。在下球铰凹球面上按照编号由内

12、到外安装聚四氟乙烯滑动片，各滑动片应位于同一球面，其误差不大于0.2mm。检查合格后，在球面上滑动片间涂抹黄油聚四氟乙烯粉，使黄油聚四氟乙烯粉均匀充满滑动片之间的空间，并略高于滑动片顶面。将上球铰吊装到位，套进中心销轴内。用倒链微调上球铰位置，使之水平并与下球铰外圈间隙垂直。球铰安装完毕对周边进行防护，上下球铰之间用胶带缠绕包裹严密，确保杂质不进入到摩擦面内。1.1.1.2.7. 牵引反力支座浇筑在下球铰安装完成后，绑扎反力座钢筋，立木模浇筑牵引支座砼和助推反力支座砼。1.1.1.2.8. 撑脚安装为了增强转体过程中结构的稳定性，防止结构发生较大的倾斜，在上转盘地面沿距转动中心半径为R=240

13、cm的圆周均匀设置8个撑脚，每个撑脚为双圆柱形，下设有20mm厚刚走板。双圆柱为两个500mm×200mm钢管。当转体发生倾斜时，撑脚先支撑于下转盘的滑道上，防止转体进一步侧倾。为减小撑脚底面与滑道的摩擦，撑脚底面的走板由工厂加工定做，以保证钢板表面的平整度，钢板表面的磨光平整度不得低于6.3级。在下转盘混凝土浇筑完成，上球铰安装及助推反力座砼浇筑后安装撑脚，撑脚与滑道之间的空隙设为10mm，撑脚与滑道之间的空隙放10mm钢板。转体前根据撑脚与滑道之间的空隙，在滑道面内撑脚底铺装聚四氟板，并在聚四氟板与滑道的接触面涂黄油聚四氟粉。1.1.1.2.9. 转体系统安装精度控制施工时使用性

14、能和精度优良测量仪进行平面和高程控制。平面控制采用全站仪，使中心点的定位精度达到±1mm以内；高程控制采用水准仪，精度为0.03mm。转体系统安装时，厂家派技术人员进行现场指导。安装前与厂家技术人员进行详细商讨，确定安装方案后进行安装。根据技术人员的现场定位测量，安放在其准确的平面位置上；待其吊装就位以后，首先对其初平，采取“边测边调，先松后紧，对角抄平，步步紧跟”的原则和方法来操作，直至达到规范的要求。定位架精度控制首先安装下球铰和滑道定位架，设计要求下球铰定位架顶面相对高差5mm，滑道定位架顶面相对高差2mm，施工时采用提高定位定位架的精度的方法，以减少下球铰和滑道安装时的调整工

15、作量，施工中将下球铰定位架相对高差和滑道定位架相对高差均提高至1mm，中心偏差1mm。下转盘混凝土首次浇筑时，预埋定位架定位钢筋，定位架安装前，先在定位架底部对应位置设置调平垫板，各垫板顶面高差控制在1mm以内，定位架安装安装时用吊车吊入，然后进行精确对中并调整其顶面高程，同时安装定位型钢，将定位架与其定位钢筋、定位型钢焊接牢固。下球铰安装精度控制下球饺的安装精度是整个转体球铰安装的关键步骤。浇筑完成第一部混凝土后，吊装下球铰使其放在定位架上，人工对其进行对中和调平，安装精度：球铰球面曲率半径之差±0.5mm；边缘各点高程差1mm；椭圆度1.5mm；转动中心与设计误差顺桥向±

16、;1mm，横桥向±1.5mm。检查合格后，固定死调整螺栓，并定位架与下球铰之间焊接10cm长的10加强固定。然后进行第二次混凝土浇筑。滑道安装精度控制安装时，按照设计要求滑道顶面高出下转盘混凝土顶面高出1cm，且整个滑道面在同一水平面上，其相对高差不大于2mm。上球铰精度控制下球铰表面和安装孔内清理干净，在下球铰上安装四氟乙烯片，四氟乙烯片在工厂内进行安装调试后编好号码，现场对号入座，安装后要求顶面在同一球面上其误差不大于0.2mm；在下球铰上和定位销轴上及套筒内按照比例涂黄油和四氟乙烯粉。使其均匀的充满定位销轴上和套筒、滑动片之间的空隙，并略高于四氟乙烯片顶面，严禁杂物侵入。在上球

17、铰球面上也均匀的涂一层黄油和四氟乙烯粉，安装上球铰精确定位，并临时锁定限位并通过定位销轴使其上下球铰中心重合。1.1.1.2.10. 上转盘施工模板及支架由于上转盘混凝土分两次施工，为便于成型和后期拆除，结合以往工程经验，上转盘混凝土首次施工时，模板采用竹胶板，支架采用150x150mm的木方，木方布距按60cm考虑；上转盘混凝土二次施工时，模板仍采用竹胶板，支架采用采用48x3.5mm的碗扣脚手架，碗扣架布距为60cm。牵引钢绞线预埋转体前牵引索布置见图2-3.2-5。上承台底层钢筋安装完成后，安装定位两束牵引索索，牵引索采用7-s15.24钢绞线，为保证转体时，牵引索之间互不干扰的工作，牵

18、引索钢绞线左、右旋均布。牵引索在砼内的预埋端采用15-7H型锚具锚固，并利用固定在底层钢筋上的定位钢板确定钢绞线的平面位置和高度，同一对牵引索的锚固端在同一直线上并对称与转台的圆心，每根索的预埋高度和牵引力方向应一致，每根索埋入转盘长度1.6m以上，施工时，预埋牵引索支撑钢筋，钢绞线在出上转盘处预埋80钢管，以使钢绞线传里顺畅，牵引索外漏部分圆顺缠绕在转盘周围，互不干扰地搁置于预埋筋上，并做好防护措施，防止施工过程中钢绞线损坏或生锈。上转盘砼浇筑上转盘（上承台）分两次浇筑施工。第一次在上球铰、钢撑脚完成后，安装上球铰钢筋网片、转台钢筋，浇筑转台1.4m高混凝土；第二次在安装完成上转盘其他钢筋、

19、墩身预埋筋后，浇筑上转盘1m高混凝土。承台采用C40砼，浇筑顺序由周边向中心，平面分层浇筑高度30cm到40cm左右，砼浇筑过程中严格控制，避免振动棒触碰定位钢定位架或其预埋件。1.1.1.2.11. 上、下转盘临时约束墩梁施工时，为保证不发生相对位移和转动。在浇筑上下转盘过程中，在桥墩对称轴线附近沿半径R=290cm的圆周预埋32精轧螺纹钢筋，预埋深度不小于150cm。施工墩梁时，32精轧螺纹钢筋主要起到临时固结上下转盘作用（详见图2-3.2-6）。墩梁施工时为进一步固结上下转盘，上转盘的撑脚与下转盘的滑道之间采用钢楔块顶紧。墩梁施工完毕，在转体之前，锯开32精轧螺纹钢筋，同时卸掉钢楔块，以

20、利于转体。1.1.1.3. 连续梁连续梁悬臂灌注现浇本桥跨既有兰武铁路 (40+64+40)m连续梁采用采用挂篮悬臂浇图2-3.2-5转体前牵引索布置图图2-3.2-6旋转前上下转盘临时固结钢筋布置平面图筑施工。梁部除主墩上的0号块在墩旁托架上现浇和边跨平衡段采用在墩旁支架上现浇外，其余梁段采用挂篮悬臂浇筑，先在主墩墩顶安装支架和托架，在支架和托架上灌注0号段，再对称向两侧顺序灌注各梁段，形成T构。在转体完成后再进行合龙段的施工，合龙顺序按先边跨，后中跨的顺序施工，合龙时采用加设劲性型钢骨架及加设临时预应力束的方法强迫合拢，进行体系转换。连续梁挂篮悬臂浇筑施工具体施工方法及工艺见 “挂篮悬臂施

21、工”相关内容。1.1.1.4. 连续梁转体施工1.1.1.4.1. 试转体正式转动之前，进行试转，全面检查一遍牵引动力系统、转体体系、位控体系、防倾保险体系是否状态良好,检测整个系统的安全可靠性。同时由测量和监控人员对转体系统进行各项初始资料的采集，建立主桥墩转动角速度与梁端转动线速度的关系，准备对转体全过程进行跟踪监测，以便在转动过程中把转动速度控制在要求范围内。试转的目的：检查、测试泵站电源、液压系统及牵引系统的工作状态；测试启动、正常转动、停转重新启动及点动状态的牵引力、转速等施工控制数据；以求在正式转体前发现、处理设备的问题和可能出现的不利情况，保证转体的顺利进行。试转步骤：预紧钢绞线

22、。用千斤顶将钢绞线逐根以1-5KN的力预紧，预紧应采取对称进行的方式，并应重复数次，以保证各根钢绞线受力均匀。预紧过程中应注意保证钢绞线平行地缠于上转盘上。合上主控台及泵站电源，启动泵站，用主控台控制两千斤顶同时施力试转。若不能转动，则施以事先准备好的辅助顶推千斤顶同时出力，以克服超常静摩阻力来启动桥梁转动，若还不能启动，则应停止试转，另行研究处理。试转时，应做好两项重要数据的测试工作：每分钟转速，即每分钟转动主桥的角度及悬臂端所转动的水平弦线距离，应将转体速度控制在1.2m/min以内。控制采取点方式操作，测量组应测量每点动一次悬臂端所转动水平弦线距离的数据，以供转体初步到位后，进行精确定位

23、提供操作依据。试转过程中，应检查转体结构是否平衡稳定，有无故障，关键受力部位是否产生裂纹。如有异常情况，则应停止试转，查明原因并采取相应措施整改后方可继续试转。1.1.1.4.2. 正式转体就位试转结束，分析采集的各项数据，对转体实施方案进行修正，方可进行正式转体。整个转体基本采用人工指挥控制，所以，两墩同步转体必须有统一的指挥机构。转体过程中数据的收集，采用一套严密的监视系统。指挥人员通过监视系统反映的两幅桥的数据资料进行协调指挥，以达到同步的目的。转体结构旋转前要做好人员分工，根据各个关键部位、施工环节，对现场人员做好周密部署，各司其职，分工协作，由现场总指挥统一安排。转体施工的外部条件的

24、确认转体施工日期根据气象部门预报确认可10天内没有大风、暴雨等恶劣天气，且转体当天风速不宜大于10m/s。同步转体控制措施两墩同时启动，现场设同步启动指挥员，用对讲机通讯指挥。连续千斤顶公称油压相同，转体采用同种型号的两套液压设备，转体时按校验报告提供的参数控制好油表压力。采用两幅转体同步监测转体过程中随时观测两个转体的钢绞线是否等速。转体监控转体前在转盘上布置刻度并编号，转体过程中随时观测两个转盘的转过角度是否一致。在转盘钢绞线上做好标记，观察同一转盘的两根牵引索通过千斤顶是否等速。转体就位采用2台全站仪观测中线，时刻注意观察桥面转体情况，左右幅梁端每转过1m，向指挥长汇报一次，转体旋转到距设计位置2°时放慢转速，改用手动控制千斤顶。防超转限位装置转体前在转体就位位置安装限位型钢，使型钢与转盘撑脚接触位置即为转体就位位置。转体实施先让辅助千斤顶达到预定吨位，启动动力系统设备，并使其在“自动”状态下运行。每个转体使用的对称千斤顶的作用力始终保持大小相等、方向相反，以保证上转盘仅承受与摩擦力矩相平衡的动力偶，无倾覆力矩产生。设备运行过程中，各岗位人员的注意力必须高度集中，时刻注意观察和监控动力系统设备和转体各部位的运行情况。如果出现异常情况，必须立即停机处理，待彻底排除隐患后，方可重新启动设备继续运行。1.