京沪高速铁路108米中承式钢箱拱非对称转体施工技术_第1页
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文档简介

1、京沪高速铁路108米中承式钢箱拱非对称转体施工技术1 .任务来源及目的京沪高速铁路北京特大桥跨京开高速公路钢箱拱桥位于北京市大兴区黄村镇,由中铁十七局集团承建。该桥科技含量高,施工难度大,为顺利完成大桥施工任务,确保大桥工程质量,项目成立科技攻关小组。结合钢箱拱桥开展的“京沪高速铁路108米中承式钢箱拱非对称转体施工技术”被列入中铁十七局集团2008年度科研项目计划,合同号2008-10。项目部组建初期成立了钢箱拱桥转体施工科技攻关小组,确定了试验研究课题,明确了课题责任人,同时建立科技管理制度和监督指导机制,加大科技投入,以确保科研计划的顺利实施。课题研究工作自2009年3月开始,2010年

2、7月结束,已完成合同所规定的各项工作。2 .国内外现状随着交通流量的日益增大,交通网的不断密集,分体式立交桥的设计会越来越多,转体施工以其可最大限度地保证现有交通的畅通,同时改高空作业为陆地作业大大减少了高空作业所需周转材料的投入和能大大减少常规施工中的安全隐患等特点,在未来的新建线路中有着广阔的前景。目前国内尚没有运用转体施工超过100米大跨的钢箱拱桥,通过对本桥的施工,将转体施工技术进一步创新和完善,将创造良好的经济效益和社会效益。客运专线轨道体系要求有较高的平顺性,而线型控制是否准确及工后变形控制将直接影响桥梁上部轨道的平顺性,目前国内高速铁路进入实施阶段,缺乏相关经验及依据,需研究及总

3、结较理想的解决办法。3,工程概况及特点3.1工程概况京沪高速铁路北京特大桥在DIK20+319.95DIK20+495.2跨越京开高速公路,采用(32+108+32)m中承式钢箱混凝土拱式系杆桥通过。因高速公路交通异常繁忙,本桥采用转体法施工。拱肋中心距12皿主拱肋矢高25.0m(系杆中心线上下各为12.5m),矢跨比为1/4.32。边拱肋中心距12m矢高11.75m,矢跨比为1/5,19。主拱肋和边拱肋拱轴线均采用二次抛物线。主拱肋和主纵梁固结。桥型布置图见图1和图2图1桥型立面布置图(单位:GR)主拱肋和边拱肋为变截面钢箱混凝土结构。主拱肋宽1.6m,截面高度由拱顶2m到理论拱脚处2.6m

4、;边拱肋宽1.6m,截面高度由拱顶1.9m到理论拱脚处2.6m。为增强桥梁刚性,两拱肋之间设2道K撑、3道一字横撑。钢箱拱肋钢材均采用Q370qE全桥共设11对吊杆,吊杆杆体采用0120mm金钢拉杆,吊杆杆体和吊杆锚具均米用35CMq图2桥型横断面布置图(单位:mm主纵梁采用钢箱截面。主纵梁截面宽1.6m,高2.1m,内设四束预应力系杆,梁顶设剪力钉与混凝土桥面连接。纵梁钢材用Q370qE梁内预应力系杆采用OVM.GJ15B-3H冈绞线整束挤压拉索。端横梁为箱形截面,梁高4.55m,顶宽1.5m;中横梁和小纵梁均为焊接工字形截面,中横梁高2.1m,翼缘宽600mm小纵梁梁高1.0m,翼缘板宽4

5、50mm纵横梁顶面与主纵梁顶面平齐,梁顶设剪力钉与混凝土桥面连接。横梁及小纵梁钢材均采用Q370qE梁底离京开高速路面8.1m。转体下盘为支撑转体结构全部重量是基础。下转盘上设置撑脚环形滑道和中心限位销。每个上转盘下设置6个钢管为800mm<24mm双圆柱形撑脚,撑脚下设四氟乙烯滑动片。转体上盘纵边长800cm横边长1600cm高340cm转台直径1300cm高度50cm转体总重3300吨。3.2工程特点(1)临近既有铁路和高速公路施工,钢箱拱拼装和转体安全风险大。设计钢箱拱桥与京开高速公路立体交叉,左邻既有京山铁路。钢箱拱拼装时边跨临近既有线仅5nl铁路设施多,车流密度大,上方悬挂27

6、kV高压接触网;钢箱拱拼装时左侧已切入高速公路边坡,钢箱拱桥在京开高速公路不断交的情况下转体,合拢段需在高速公路内施工,施工时保证铁路和高速公路运营的安全,贯穿钢箱拱拼装、转体、合拢施工全过程,安全风险很大。(2)采用撑脚承重转体,转体装置制作安装精度要求高转体重量为3300吨,转体重量较轻,设计要求采用滑道、撑脚系统承担转体结构的全部重量,滑道制作安装的精度影响转体过程中撑脚的受力、桥梁线形和结构的稳定性问题,滑道、销轴和撑脚制作和安装的精度直接关系到转体施工的成败。(3)钢箱拱拼装难度大钢箱拱节段重量大(最大重量为78吨),吊装高度高(最大高度为35m),且一侧临近既有线,另一侧临近高速公

7、路,吊装困难,对基础和支架要求高,线形不易控制。(4)吊杆采用钢棒,施工要求高全桥共设11对吊杆,吊杆采用0120mm合金钢拉杆,安装时需要严格控制其垂直度,具张拉采用辅助钢绞线进行,准确控制吊杆实际张拉力是桥梁整体结构受力符合设计要求的保证。(5)转体结构非对称性撑脚横桥向布置,而不平衡在顺桥向,撑脚抵抗不平衡力矩小,自身抗倾覆差,在梁体脱架和转体过程中保证转体结构的平衡是转体成功的关键。(6)合拢段施工难度大合拢段位于高速公路上方,施工时需占道,对交通影响大;拱肋合拢采用栓焊连接,主梁合拢采用栓接,要求转体精度高。4 .方案制定京沪高速铁路北京特大桥在跨京开高速公路时,为满足立交要求并追求

8、较好的景观效果,采用(32+108+32)m中承式钢箱拱,与公路叉角81°10',由于自然环境与交通环境的特殊性,采用转体法进行施工。转体桥上部由边拱、中拱半拱、主梁及桥面系组成,在高速公路两侧支架拼装后整体平转施工,跨中实现合拢,北京侧转体角度为8110',上海侧车体角度为9850'。4.1 转动支承系统的确定转动支承系统是转体施工的关键,由上转盘和下转盘构成。上转盘支承转动结构,下转盘与基础相联。通过上转盘相对于下转盘转动,达到转体目的。转动支承系统兼顾转体、承重及平衡等多种功能,支承系统一般有以下三种类型:(1)磨心支承磨心支承即由中心承压面承受全部转动

9、重量,在磨心插有定位转轴,为了保证安全,在支承转盘周围设有撑脚,正常转动时,撑脚不与滑道面接触,一旦有倾覆倾向则起支承作用,要求撑脚与滑道面间隙从520mm间隙越小对滑道面的高差要求越高。(2)撑脚支承撑脚支承即下转盘为一环道,上转盘的撑脚有多个,以保持平转时的稳定。转动过程支撑范围大,抗倾覆稳定性能好,但阻力力矩也随之增大,而且环道与撑脚的施工精度要求较高。(3)磨心与撑脚共同支承磨心与撑脚共同支承,在撑脚与磨心连线的垂直方向设有保护撑脚。如果撑脚多于一个,则支承点多于二个,上转盘类似于超静定结构,在施工工艺上保证各支撑点受力基本符合设计要求比较困难。综合比较以上三种支承体系,结合本桥转体重

10、量轻、转盘直径大、转体角度大等特点,考虑施工安全、施工难度、一次性经济投入等因素,选择抗倾覆稳定性能好且节省经济投入的撑脚支承转动支承系统。4.2 转体结构拼装方案的确定设计桥梁上部结构均采用钢结构,高速铁路轨道体系要求有较高的平顺性,而线形控制是否准确将直接影响桥梁上部轨道的平顺性,所以必须有一个良好的基础和支架体系来保证转体结构拼装时的线形要求。4.2.1 基础结构形式的确定扩大基础相比桩基而言,扩大基础与土体的接触面积更大,所以单位面积对土体的作用力较小,对土层强度要求低,埋深较浅,适用于本工程。但如果采用扩大基础,则势必破坏高速公路两侧的边坡,根据现场施工条件,综合考虑,支架基础采用扩

11、大基础和桩基础两种。沿高速公路两侧边坡和边跨钢箱拱拼装处采用桩基础,其它部位采用扩大基础。4.2.2 支架结构形式的确定(1)钢管支架(2)军用墩支架4.3 转动牵引系统的确定转体施工中,能否转动是一个很关键的技术问题。一般情况下可把启动摩擦系数设在0.060.08之问,有时为保证有足够的启动力,按0.1配置启动力。因此减小摩阻力、提高转动力矩是保证转动顺利实施的两个关键。转动力通常安排在上转盘的外侧,以获得较大的力臂。转动力可以是推力,也可以是拉力,其特点如下:推力由千斤顶施加于撑脚上,利用下转盘上的千斤顶反力座设置千斤顶后背,设备简单、容易操作,但千斤顶行程短,转动过程不连续,转动过程中千

12、斤顶安装的工作量很大。转动力为拉力,利用下转盘上对称的牵引索反力座设置千斤顶后背,设计一个力偶矩作为转体动力,采用自动连续顶推系统,该系统性能可靠、稳定,采用这种转动牵引系统操作维护简便,安装快捷,转动过程连续,千斤顶一次安装到位。综合比较以上两种转动牵引系统,根据本工程的实际情况,结合转体施工的一些经验,采用转动力为拉力的转动牵引系统,既可保证转动过程的连续性,又可保证快速完成施工任务,把安全风险降到最低。4.4 平衡系统的确定转体施工的受力分析目的是保证结构的平衡,以防倾覆;保证受力在容许值内,以防结构破坏;保证锚固体系的可靠性。止匕外,转体结构的变形控制、合拢构造与体系转换也是转体施工应

13、考虑的重要问题。4.5 防倾覆保险系统的确定防倾覆保险系统是转体施工的重要保险措施,根据转体结构设计的特点,在转体施工中,横桥向布置的三对撑脚既要承受转体的全部重量,又要保持转体结构的平衡,为增加转体施工的安全系数,在顺桥向转台前后设置三对防倾覆保险腿,保险腿与滑道之间预留520m昨隙。施工时应备足铁垫钺和聚四氟乙烯板,将空隙塞实。4.6 转体位控系统的确定采用转体位控系统,是保证结构在脱架后转体前的时间内不发生自动旋转、保证转体结构轴线精确就位、保证转体到位后不发生再次转动所采取的措施。为防止在脱架后转体前的时间内不发生自动旋转,需要在撑脚和千斤顶反力座之间设置防转动装置。为保证转体结构轴线

14、精确就位有以下三种措施:(1)提前在转体就位处设置限位装置;(2)在转盘上标识刻度,以转体梁端的每1米换算到上转盘的圆周上,转体时报数,确保不发生超转;(3)测量人员跟踪测报轴线走行现状数据,直至结构轴线精确就位。若由于各种原因发生转体过位,可以利用千斤顶反力座做支撑,用千斤顶反推撑脚就位。转体到位后,为防止转体再次转动,需要设置防转动装置,在撑脚环道方向两侧采用型钢加固,保证精确就位的结构不致发生轻微偏移。4.7 试转正式转动之前,进行结构转体试运转,全面检查一遍牵引动力系统及转体体系、索塔扣索等是否状态良好。试转时做了以下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(角速度)

15、、悬臂端所转动的水平弧线距离。控制采取点动式操作,测量组测量每点动1次悬臂端所转动水平弧线距离的数据,为转体初步到位后,进行精确定位提供操作依据。两台千斤顶按照加力方案同时施力,以克服静摩擦阻力来启动桥梁转动。若由于其他因素影响而导致首次起动牵引系统两台千斤顶加载时仍不能正常起动,可借助助推系统千斤顶均匀加力,使结构转动。4.8 转体施工转体的基本原理是钢箱梁重量通过上转盘传递于撑脚,撑脚通过四氟乙烯片传递至下转盘。待钢箱梁拼装施工完毕后,脱空转盘下临时支撑和钢箱梁拼装支架支撑,将梁体的全部重量转移于撑脚,利用埋设在上转盘的牵引索、转体连续作用千斤顶,克服撑脚与下滑道之间的动摩擦力矩,使桥体转

16、动到位。每座转体使用的两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。4.9 合拢桥梁合拢分两阶段:第一阶段为钢箱拱合拢,第二阶段为桥面合拢。钢箱拱合拢顺序为左右两拱肋同时合拢,完成后再安装拱顶横撑。桥面合拢顺序为先主纵梁合拢,再安装横梁与小纵梁,最后安装并张拉合拢段吊杆。方案1:在平转施工前,将拱、梁合龙段吊在已拼装成半桥拱梁端,待拱桥上部2部分平转到位,对转体结构进行微调、锁定后,利用拱顶提升结构提升到位合龙。此方案增加了转体的结构重量,需要对支架和配重进行重新设计,且提升结构成本高。方案2:在合拢位置下方搭设支架平台,然后利用吊

17、车将拱、梁合龙段吊至平台上,再利用千斤顶进行顶升合拢。此方案的缺点在于支架占道时间过长,对交通影响大,成本高。方案3:直接利用吊车将拱、梁合龙段吊装就位合拢。此方案利用一天中车辆最少的时间段进行临时占道施工,能大大减少对交通的影响,将安全风险降至最低,最大程度的节约了成本。综合比较以上三种方案,根据本工程的实际情况,结合转体施工的一些经验,采用方案3进行合拢,既能最大程度的降低成本,又能将对京开高速公路的交通影响降至最低。4.10 体系转换桥面系施工完成后,解除每个钢拱座处16根32精轧螺纹钢拉力,拆除每个钢拱座下临时支撑钢管,使桥梁荷载全部作用于永久支座上,完成体系转换。5 .主要研究内容及

18、关键技术5.1 转体装置的制作安装技术转动体系的精确制作是转体桥梁施工的关键,特别是滑道、销轴和撑脚的制作,按照设计及工艺要求,严格控制转动体系的制作,如何制定严格检查验收方案,测试转动体系性能是整个桥转体施工成败的关键。主墩施工过程中整个转动体系的施工关键技术及控制,包括上下转盘的施工,滑道、销轴和撑脚的安装等关键技术和控制要点。5.2 钢箱拱拼装和线形控制5.3 吊杆安装与应力控制技术钢箱拱主体拼装过程中稳定性控制技术及吊杆安装控制技术,该桥主跨远大于边跨,拼装过程中如何控制主边跨平衡是拼装的关键技术。5.4 非对称转体的稳定性控制技术转体前对主体做结构安全性合理性检验的关键技术和指标控制

19、要点;转体施工不平衡主体的稳定性控制技术。5.5 转体监控监测技术钢箱拱受力较为复杂,而转体施工更需要及时准确了解转体结构是否平衡。故通过在施工过程中对钢箱拱、转体结构进行适时监控,再根据监测结果对施工过程中的控制参数进行相应调整。转体监控的主要目的在于控制转体结构平衡,通过观测主梁轴线、挠度、扣索索力等指标,利用转动体系的调整消除偏差。主要观测项目有:半桥结构脱离支架后,扣索、扣索索力。下转盘施工完毕后,对上转盘顶面和底面平面高程偏差,上盘底面至下盘顶面的四角高差,以及转体作业时半桥结构主、边跨两端高程。另外,还要对转盘转体速度、转角进行限位观测,转盘、千斤顶反力座进行应力监控。对参与转体作

20、业中的各种机具设备进行严格检查、校正,并做好后备预案。5.6 合拢技术合拢施工包括拱肋合拢和主纵梁合拢,合拢施工影响桥梁线形。如何在降低对高速公路交通影响的前提下保证合拢精度是合拢的关键技术。6.方案实施6.1 上下转盘施工6.1.1 下转盘施工承台施工时预埋件有:下转盘滑道、下转盘滑道骨架、销轴预埋件、销轴支撑骨架、牵引索反力座预埋筋、千斤顶反力座预埋筋。综合考虑,承台混凝土分三次浇注。第一次承台混凝土浇注2.7m高度,第二次承台混凝土浇筑完成,第三次浇筑牵引索反力座和千斤顶反力座。第一次浇筑混凝土时需要安装的预埋件有下转盘滑道骨架、销轴支撑骨架,第二次浇筑混凝土时需要安装的预埋件有下转盘滑

21、道、销轴预埋件、牵引索反力座预埋筋、千斤顶反力座预埋筋。下转盘为支撑转体结构全部重量的基础,平转施工时,滑道是平转施工的关键结构,安装精度高,必须精心安装,其质量控制如下:a、不锈钢走板应水平放置,转体启动位置和终点位置的高程相对高差不得大于0.5mm同时任意2m范围内平面度的公差值0.2mmb、角钢支架内外侧顶面标高的误差为士2mm第一次承台混凝土浇注2.7m高度后,安装下转盘滑道骨架和销轴支撑骨架,骨架固定牢固后,吊装滑道和销轴预埋件使其放在骨架上,对其进行对中和调平,对中要求滑道中心和销轴预埋件中心,纵横向误差不大于1mm施工采用十字线对中法,水平调整先使用普通水平仪调平,然后使用精密水

22、准仪调平,使滑道周围顶面处各点相对误差不大于1mm固定死调整螺栓。第二次混凝土施工前要对第一次承台相应位置混凝土凿毛,牵引索反力座和千斤顶反力座相应位置混凝土凿毛。为保证两次混凝土具有良好的连接性,在浇注第二次混凝土前在旧混凝土面上铺一层1020mn#、水胶比比混凝土略小的1:2水泥砂浆,对承台全面积铺设。承台混凝土采用集中拌合,自动计量,罐车运输,混凝土通过泵车泵送入模,插入式振捣器振捣。由于滑道和销轴预埋件面积比较大,盘下结构复杂,下转盘混凝土的密实性是转盘安装成败的关键。为此,在滑道上提前预留了8个较大的混凝土振捣孔,并隔一定距离设置排气孔,混凝土浇注时从滑道和销轴预埋件向上依次进行振捣

23、,当混凝土浇筑到每个振捣孔位置时,在水平方向振捣的同时,采用插入式振捣设备从振捣孔深入盘下,捣固密实,现场观察混凝土不产生下沉,而且周边排气孔有充分水泥浆冒出。6.1.2 上转盘施工上盘是转体的重要结构,在转体过程中形成一个多向、立体的受力状态。上盘纵边长8m横边长1.6m,高3.5m,转台直径13m高0.5m。转台是中心限位支撑、撑脚与上盘相连接的部分,又是转体牵引力直接作用部位。施工顺序如下:安装撑脚-安装拱脚下临时支撑-安装上转盘底部模板一浇筑撑脚内混凝土一安装转盘模板-安装转体牵引索一绑扎上转盘钢筋-安装临时支撑、临时撑杆、支撑垫石钢筋和防震落梁预埋件一安装侧模一浇筑混凝土。销轴及限位

24、钢管安装转体下盘混凝土灌注完成后,将转动限位中心轴0263mms棒放入下转盘预埋套筒中,销轴粗糙度为12.5区用销轴安装的竖直度偏差不得大于1mm然后进行中心限位支撑的安装。聚四氟乙烯滑片在工厂内进行制作并安装完成,聚四氟乙烯滑片固定于中心限位支撑4cm厚钢板底面,要求聚四氟乙烯滑动片的平面度为0.4mm安装前用精密靠尺量测。在预埋套筒与销轴之间填充满黄油聚四氟乙烯粉。在中心限位支撑4cm厚钢板底面上涂抹黄油聚四氟乙烯粉,使其均匀的充满滑动片之间的空隙,并略高于顶面,涂抹完后立即安装,其间严禁杂物掉入。中心限位支撑精确定位并临时锁定限位后,用胶带缠绕密封上下吻合面,严禁泥沙杂物进入。在转体下盘

25、混凝土灌注前将销轴中心限位支撑骨架和预埋套筒精确定位并固定,以便中心轴的转动。转动中心轴务必位于设计位置,其误差:顺桥向土1mm横桥向土1.5mm撑脚安装撑脚为转体时支承转体全部重量,同时保证大吨位结构平转的稳定性,在上盘设置6个钢管混凝土撑脚,转体对称的两个撑脚之间的中心线与上盘纵向中心线重合,使撑脚对称分布于横向轴线的两侧。在撑脚下方设半径为6m的滑道,滑道采用厚24mm宽1.16m的钢板。为降低转体时上下盘之间的摩阻力,在滑道上铺设2mm?不锈钢板,安装时保证不锈钢板与滑道钢板的紧贴,保证不锈钢走板转体的起点位置与终点位置相对偏差不得大于0.5mm同时任意2m范围内平面度的公差为0.2m

26、m每个撑脚为双圆柱形,下设40mm#钢板,钢板下设98块直径80mm四氟乙烯滑动片,双圆柱为两0800mm:24mms管,安装完底模后在钢管内灌注C50微膨胀混凝土。撑脚布置见撑脚布置图。转盘下临时支承转盘下临时支承为转体前支承上转盘以上全部重量,避免撑脚四氟乙烯片长期受压而变形。临时支撑采用30根0426X10加钢管,上下面采用2cm厚钢板,临时支撑上盖板埋入上转盘硅内,下盖板置于承台上,底面用砂浆找平。临时支撑布置见转盘下临时支撑布置图。牵引索安装每个转盘设置有二束牵引索,每束由15根强度为1860MPaW75钢绞线组成。牵引索的另一端设P锚,在上转盘灌注时预埋入上转盘硅体内,同一对索的锚

27、固端在同一直径并对称于圆心,每根索的预埋高度和牵引方向应一致,每对索的出口点对称于转盘中心。牵引索锚固端埋入上转盘不少于3nl出口处不留死弯;预留的长度要足够并考虑4m的工作长度。牵引索安装完到使用期间应注意保护,逐根顺次沿着既定轨道排列缠绕在转台周围,互不干扰地搁置于预埋钢筋上,并做好保护措施,特别注意防止电焊打伤或电流通过,另外要注意防潮防淋避免锈蚀。牵引索安装见牵引索布置图。拱脚下临时支撑拱脚下临时支撑采用4个钢管墩,每个钢管墩3根0426X10mm钢管,位于拱脚下方。钢管墩下盖板埋入上转盘内,与硅面平齐,下盖板钢筋焊接时注意钢板的变形。在每个钢管墩上开直径040mm勺圆孔,用于穿032

28、精轧螺纹钢,精轧螺纹钢埋入上转盘硅1.5m深,上端露出钢管墩50cm,安装钢拱座时采用连接套连接。临时支撑布置见附图。拱脚下临时撑杆拱脚下临时撑杆每个拱脚8根,每侧4根,埋入上转盘深度0.5m,安装钢拱座时上部分采用法兰盘连接。埋入硅内钢管与上转盘钢筋冲突时钢筋从钢管内穿过。临时撑杆布置位置见附图。上转盘钢筋施工钢筋加工和安装严格按设计和施工规范要求施工,为不影响转体施工,上下转盘锚固钢筋上转盘伸出部分全部采用螺纹套筒,待转体到位后再安装下部分钢筋。6.2 钢箱拱拼装根据钢箱拱的结构特征及现场的施工环境,以京开高速公路两侧的主墩为两个作业面,每个作业面根据吊装构件的不同安排1台50t履带吊车、

29、1台70t汽车吊和1台300t汽车吊。50t吊车用于构件的运输和S2、S3节段的吊装,70t吊车用于主纵梁、小纵梁、横梁、K撑的吊装,300t吊车用于S1、S4、S5、S6节段的吊装。钢箱拱拼装分成二个部分,第一部分为钢箱拱拱肋及K撑、横撑的拼装,第二部分为主纵梁、小纵梁及横梁的拼装。钢箱梁主梁及拱肋节段吊装按照“由下至上、由内侧至外侧”的顺序组织施工,桥面系的吊装顺序服从主纵梁的吊装顺序。安装时采用逐段安逐段焊接的方法,吊装一个节段即焊接一个节段。以最大限度减少焊接收缩变形带来的累计误差,同时减少温度影响。6.3 灌注、顶升拱脚和边拱肋内混凝土边拱肋内混凝土主要作为转体时平衡重,施工时支架不

30、拆除。施工顺序为:先灌注钢拱座内混凝土,然后顶升边拱肋顶升段混凝土,最后灌注边拱肋端部混凝土。钢拱座内混凝土利用钢拱座上预留的灌注口进行灌注,灌注采用汽车泵泵管直接伸入钢拱座内由下往上分层浇注,利用振捣棒振捣密实。边拱肋顶升段混凝土顶升施工工艺和方法见5.5钢箱拱混凝土灌注。边拱肋端部混凝土利用导管从主纵梁顶插入灌注法施工,导管为泵车泵管,施工时由下往上分层浇注,利用振捣棒振捣密实。6.4 施加平衡重根据施工设计要求,每个转体结构处需要在边跨梁端处增加100t平衡重,平衡重采用租赁的钢锭。钢锭采用一台50t吊车进行吊装,受既有铁路的影响,吊车只能停靠在钢箱拱外侧,吊装时遵从“从里到外、先中间后

31、两边”的原则,保证施加平衡重时钢箱拱的平稳。6.5 索塔、扣索安装和张拉6.5.1 索塔安装索塔均采用军用墩结构,每个索塔在地面分成三节拼装。每个转体系统索塔拼装时,先拼装靠近高速公路侧索塔,后拼装高速公路外侧索塔。拼装第一节时,必须将索塔底部军用墩垫梁与主纵梁固定牢固,而后将其用型钢联接固定,每拼装一节就利用型钢十字撑联接牢固。先用70t吊车安装小里程侧索塔,然后安装大里程侧索塔。6.5.2 扣索安装和张拉(1)扣索安装扣索分为中跨扣索和边跨扣索,在索塔施工完成后进行安装。每束扣索采用30根07-5钢绞线,每个转体结构共有中跨扣索2束、边跨扣索2束。中跨扣索一端锚固在索塔上,另一端锚固在主拱

32、肋拱肋顶部,边跨扣索一端锚固在索塔上,另一端锚固在边跨主纵梁顶部。每束扣索采用钢绞线单根安装,根据设计要求,扣索采用单端张拉。扣索安装时在索塔顶部施做一个施工平台,利用人工将每根钢绞线从索塔锚固点穿过,另一端穿过张拉端锚固点,安装时要求锚固端和张拉端的钢绞线相对应,严禁钢绞线打搅。(2)扣索张拉扣索施工设计时考虑便于施工,中跨扣索和边跨扣索均采用单端张拉,中跨扣索锚固端设在索塔上,张拉端设在主拱肋拱肋顶部,边跨扣索锚固端设在索塔上,张拉端设在边跨主纵梁顶部。根据施工设计要求,扣索需要分两次张拉,第一次张拉到位时中跨扣索张拉1000kN边跨扣索张拉1250kN,第二次张拉到位时中跨扣索张拉260

33、0kN、边跨扣索张拉3250kNo每个转体结构采用4台400t千斤顶同时张拉扣索,在张拉中跨扣索和边跨扣索时通过边跨扣索和中跨扣索的张拉力成线形关系,来控制两侧千斤顶不同的张拉力,以保证索塔的稳定。6.6 吊杆安装和张拉按照施工顺序:张拉扣索,安装两根GSG4吊杆并施加预应力,拱肋脱架,然后安装中间一根G3吊杆并施加预应力,主纵梁脱架,再安装两根G2G1吊杆并施加预应力,完成整个转体结构施工。(1)吊杆的安装吊杆上锚端耳板预先在工厂加工焊接完成,为了保证上、下耳板的直线度,使销轴安装顺利,下耳板应在现场焊接。将吊杆上锚端安装好后,对吊杆位置进行精密测量,根据测量结果对下耳板进行电焊定位,钢板经

34、预热后焊接。耳板的平面度、垂直度应满足吊杆U形接头安装要求,吊杆上下锚端垂直度控制在2mmz内。根据施工要求,每个转体结构先对称安装G5G4四根长吊杆,然后对称安装G3两根长吊杆,再对称安装G2G1四根短吊杆。长吊杆安装时中部需用调节套筒进行连接(2)吊杆张拉根据施工要求,每个转体结构先对称张拉G5G4四根长吊杆,然后对称张拉G3两根长吊杆,再对称张拉G2G1四根短吊杆。吊杆张拉采用两台吊杆张拉专用千斤顶进行张拉,保证左右侧张拉的同步。6.7 脱架根据施工设计要求,第一次张拉扣索时梁上7、8支架及边跨梁端1支架脱架,但不拆除支架,第二次张拉扣索时支架1、5、6脱架及梁上7、8支架脱架,拆除梁上

35、7、8支架。拆除支架时先取下7、8支架上的“鞍座”和支架顶上纵横垫梁,然后拆除支架纵横梁联接,再每节拆下军用墩拼接板,拆除一节段后用50t吊车吊下。拆除时遵循“由外到里、由上至下”的原则。6.8 转体6.8.1 加载方案制定ZLD250型千斤顶拽拉力设置为150t,首先启动ZLD250曳拉千斤顶,加载到100t;然后将ZLD250拽拉千斤顶分10t为一级逐级加载到150t;如果拽拉千斤顶张拉到150t,依然无法起动,就要先停下来,借助已经安装到位的三台YCW100助推系统千斤顶均匀加力,使结构转动。6.8.2 试转在上述各项准备工作完成后,正式转动之前,应进行结构转体试运转,全面检查一遍牵引动

36、力系统及转体体系、位控体系、防倾保险体系等是否状态良好。试转时应做好以下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(角速度)、悬臂端所转动的水平弧线距离,即将转体实际转动的角速度、线速度控制在设计要求范围内。控制采取点动式操作,测量组测量每点动1次悬臂端所转动水平弧线距离的数据,为转体初步到位后,进行精确定位提供操作依据。打开主控台以及泵站电源,启动泵站,用主控台控制两台千斤顶同时施力旋转。若不能转动,则施以事先准备好的辅助顶推千斤顶,按照加力方案同时施力,以克服静摩擦阻力来启动桥梁转动。正常情况下两侧ZLD250型千斤顶可以满足转体正常起动。若由于其他因素影响而导致首次起动Z

37、L陈引系统两台千斤顶加载时仍不能正常起动,可借助已经安装到位的三台助推系统千斤顶均匀加力,使结构转动。6.8.3 转体就位试转结束,分析采集的各项数据,编制详细的转体方案,即可进行正式转体。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。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。每座转体使用的两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

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