上跨铁路连续梁桥转体专项施工方案

1、上跨铁路连续梁桥转体专项施工方案1、工程概况 利民路大桥工程主桥跨既有宝成铁路(K611+144.47=GK1+031.25)、预留西成铁路及相关规划路，跨铁路处主桥采用27+65.8+43m三跨连续梁，采用在铁路南侧6#墩位置平行铁路方向现浇转体箱梁，转体后跨越铁路，在铁路北侧围墙外与5#墩位置原位现浇箱梁合拢。主桥连续梁上部结构为单箱三室预应力钢筋混凝土箱梁结构，主梁高2.1-4.2m，桥面宽27m。 转盘结构采用滑道撑脚支撑与中心球铰定位相结合的球铰转动体系。1、工程概况 转体T构悬臂为41+41m，高度约14.7m，转体角度为90度，转体系统由下盘、上盘、上下球铰、撑脚、限位块、滑道、

2、牵引反力座、牵引索等组成。转体系统以球铰支承为主，撑脚起控制转体稳定作用。设计转体重量约69845kN，理论转体箱梁自重约5514.7t，支座上盘、墩身、垫石、支座、盖梁及防撞墙等自重约1284t,转体实际重量约6799t。转体系统设计承载力70000kN，设计最大偏心0.36m。（1）平面布置平面布置图（1）平面布置平面布置图（2）立面布置立面布置图（2）立面布置立面布置图（3）设计技术指标1、平转角度约90；2、平转角速度0.02rad/min；3、转体结构主梁端部水平线速度1.2m/min。（4）施工技术保证本工程拟采用以下施工工艺：1、箱梁称重平衡工艺。在转体段箱梁的两端腹板下设置称重

3、反力架，顶面设称重分配梁、千斤顶（1000kN）与传感器等设备，在转体段箱梁的两端桥面上放置水箱，通过水箱水位，控制两侧箱梁平衡。2、箱梁平转施工工艺。采用连续千斤顶装置，带动转盘及转动体系转动，使箱梁水平方向达到设计位置。3、箱梁微调工艺。在转体施工前安装微调及控制装置，对可能出现的偏移及时调整。4、限位及调整工艺。在滑道上预设转体到位后的限位分配梁，转体旋转到位后，于限位分配梁与撑脚间放置垫块，防止转体到位后转体部分继续前移。2、施工工艺流程、方法施工工艺流程图2.1平转系统施工 （1）承台施工 6#墩转体上下承台共分4次浇筑，其中下盘分2次浇筑：第1次高度2.65m，浇筑至滑道骨架及球铰

4、支架底面位置；第2次浇筑高度0.85m，预埋安装滑道骨架、滑道以及下球铰骨架、下球铰；第3次为上盘，浇筑高度3m ，预埋安装上球铰、撑脚及牵引索；最后一次为转体后上下盘封固施工，把上下转盘形成一体。 （2）滑道安装滑道钢板采用调节螺栓调整，并拧紧锁死，必要时采取钢筋焊接加强固定，安装高程误差控制在1mm以内。 （3）下球铰安装（定位骨架）定位骨架安装相对高差5mm。 （3）下球铰安装下球铰由螺母调整校平，球铰平面相对高差0.5mm，球铰中心纵、横向误差1mm。 （4）上球铰安装（下球铰清理及四氟滑片安装）在下球铰凹球面上按照顺序由内到外安装四氟滑片，需按照厂家事先编好的编号与下球铰上编号对号入

5、座 （4）上球铰安装（涂抹黄油、安装上钢盘）用黄油四氟粉的混合料(按重量比120：1)填满四氟滑片之间的间隙，使黄油面略高于四氟滑片顶面。上下球铰形心轴、转动轴务必重合，其误差1mm，球铰平面相对高差0.5mm。 （4）上球铰安装（转动试验）上球铰安装到位后，人工旋转球铰3圈以上，确保黄油充分磨合无空隙，不应有顿挫感，如无法旋转或有顿挫感要查明原因,直到满足要求才能进行下道工序 （5）撑脚安装 上转盘共设有6组撑脚，每组为双圆柱形6008mm钢管，撑脚与滑道保持20mm间隙，分别采用6块10 x10 x2cm钢板与侧面底板进行焊接固定。如下图 （6）牵引索、反力座、限位装置预埋安装 牵引索采用

6、915.2mm钢绞线两束，每束长度80.3m，其在混凝土内采用P型锚具锚固，锚固长度不小于3m，牵引索头部分散预埋与定位。利用预埋牵引索支撑钢筋定位钢绞线的平面位置和高度，牵引索转盘上缠绕时注意互补干扰。 （6）牵引索、反力座及限位装置预埋安装 牵引反力座为两个钢筋混凝土结构，设置在承台顺桥向两侧，与承台钢筋进行固结。下转盘混凝土浇筑后进行牵引反力座浇筑。 下转盘上滑道内外侧对称设置6组助推反力座，外侧反力座采用预埋钢板400 x300 x20mm，钢板上焊工20b，长度1m；内侧反力座采用钢轨预埋置上下承台之间，分别埋深为0.5m，总长1.8m；根据转体位置及设计图纸设置2组限位挡块。限位分

7、别设置在内外侧，采用槽20进行预埋。 （6）牵引索、反力座及限位装置预埋安装 （7）上下盘临时锁定、墩身、箱梁浇筑 为确保转体前转盘、球铰结构不发生移动，用钢楔将钢管混凝土撑脚（6组）与环道之间塞死，另外增加6组临时固结钢轨，其次上转盘砖砌底模支撑受力也作为临时固结措施之一，保证上下转盘纵向、横向临时锁定，确保上转盘及T构在施工过程中不发生移动。 在上下转盘之间内圆采用砂填塞和砂浆抹面作为底模，外圆底模支架采用3圈37砖砌墙，砖墙上布设10 x10 x200cm方木，内圆间距为20cm，底模采用15mm竹胶板。 （7）上下盘临时锁定、墩身、箱梁浇筑2.2上、下盘临时锁定拆除 （1）底模支撑拆除

8、 砖墙及砂浆支撑采用人工进行破除，并一同将底模及方木逐层进行拆除，拆除材料分类堆码。（2）临时锁定解除 解除临时锁定前应在相应位置采用630 x10mm钢管进行支撑，支撑钢管长度70cm，空隙之间采用钢锲块进行垫实。再采用气割将临时锁定的内侧钢轨以及外侧的工20b进行切割。切割预留长度超出下盘承台50cm，用于转体助推反力座支撑体系。 （3）撑脚支撑解除 先在转体中心线横纵方向分别布置1台400t千斤顶，将转体重力转移至4台千斤顶上，将临时安放的支撑钢管进行垫实。再将撑脚底部支撑锲块进行解除，让撑脚与下盘承台顶面间隙预留12cm。2.3自平衡体系称重 对不平衡力矩、偏心距、摩阻力矩及静摩擦系数

9、测试，并通过配重消除不平衡力矩。 在箱梁最大悬臂端1.5m处两端腹板下设置称重反力架，反力架上设置称重千斤顶及传感器，用以在称重试验时对转动体进行顶放，测试试验过程中临时支点的支反力值。在球铰上转盘四周布置4个百分表（或位移计），用以判断转动体在称重试验过程中是否发生转动。利用力矩平衡的原理，推算出整个转动刚体的不平衡力矩、球铰的摩阻力矩。 在转体箱梁的两端桥面上放置30m水箱，通过控制水箱水位配重至使箱梁平衡。2.3自平衡体系称重称重反力架及百分表安装示意图2.3自平衡体系称重水箱配重示意图2.4牵引系统安装 本牵引索采用9束15.2钢绞线，采用电锤在上盘相应位置布设支撑锚筋，利用预埋牵引索

10、支撑钢筋定位钢绞线的平面位置和高度，牵引索转盘上缠绕一周，缠绕时注意互补干扰。 转体采用连续千斤顶装置带动转盘及转动体系转动，使箱梁水平方向达到设计位置。其包括两台2000KN千斤顶、三套自动工具锚和三套顶松装置，千斤顶穿心孔套内设导管部件，千斤顶端部安装有位移传感器，能轻松实现夹紧和放松钢绞线，具有结构轻盈、操控方便、运行稳固的特点。2.5助推系统安装 转体前应增设2处1000KN的助力千斤顶，以便初转阻力较大，牵引索无法满足转动要求进行辅助转动。助力千斤顶借助已预埋的临时锁定体系，通过分配梁进行实施。分配梁采用2工20b支撑在内侧预埋钢轨和外侧临时锁定型钢上，分配梁长度为1.5m。2.5平

11、转助推系统2.6平转微调 在转体施工前安装微调及控制装置，对可能出现的偏移及时调整。包括四台450t竖向千斤顶，通过计算机控制和液压驱动控制千斤顶竖向位移，对箱梁竖向状态进行修正，以满足施工要求。2.7 转体1）转体中使用的液压及电器设备出厂前要进行测试和标定，并在厂内进行试运转。2）设备安装就位，按设备平面布置图将设备安装就位，连接好主控台、泵站、千斤顶间的信号线，接好泵站与千斤顶间的油路，连接主控台、泵站电源。3）设备空载试运行，根据千斤顶牵引力设计值(启动牵引力按静摩擦系数s = 0.1，转动牵引力按动摩擦系数d = 0.06考虑) 反算出各泵站油压值，按此油压值调整好泵站的最大允许油压

12、，空载试运行，并检查设备运行是否正常；空载运行正常后再进行下一步工作。（1）转体前设备准备2.7转体4）安装牵引索，将钢绞线牵引索顺着牵引方向绕上转盘后穿过千斤顶，并用千斤顶的夹紧装置夹持住，先用15 kN逐根对钢绞线预紧，再用牵引千斤顶在2 MPa油压下对该束钢绞线整体预紧，使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致。预紧过程中应注意保证钢绞线平行地缠于上转盘。穿钢绞线时注意不能交叉，打搅和扭转，所用的钢绞线应尽量左、右旋均布。千斤顶的安装应注意和钢绞线的方向一致。（5）拆除上、下转盘间的固定装置及支垫。（1）转体前设备准备2.7转体（6）拆除所有支架及约束后，全面检查转体结构各关键受力部位是否有裂

13、缝及异常情况，若出现重心偏移，采用调节梁端配重水箱的水量或在上转盘下施加竖向力调整以满足转动必须条件；处理完毕对转体结构的静置观察、监测时间应 2 h，安装好转体观测仪器，并调试正常。（7）防超转机构的准备，在平转就位处应设置限位装置，防止转体到位后继续往前走。（1）转体前设备准备2.7转体8）辅助顶推措施的准备，根据现场条件，将2台1000 kN辅助转体千斤顶对称、水平地安放到合适的反力座上，根据需要在启动、止动、姿态微调时使用。9）在上转盘上标好刻度线，在地面上将箱梁端部设计轴线点准确放样并做好标记桩位。（1）转体前设备准备4.5转体（1）转体前设备准备利用坐标纸，在上转盘上标好刻度线，标

14、明试转区、正常转动区、点动区。2.7转体1）转体前拆除称重支架与梁底前的支撑，并静置24h后，将各种测量数据上报监控组，确认其是否处于平衡状态。2）将所有杂物清理干净，并将箱梁内外全部清理一遍，确保无杂物和多余荷载。再次检查关键部位，包括墩梁固结点、上、下转盘、球铰等。3）转体前进行现场技术交底，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。4）监测人员与仪器就位。（2）转体前人员及操作准备2.7转体5）根据铁路要求，设置驻站联络员、工地防护员、两端防护员、以及安全员、施工负责人，施工期间必须在现场。6）驻站联络

15、员与现场防护员实时保持通话畅通，出现异常情况应及时联络，并根据应急预案进行实施。（2）转体前人员及操作准备2.7转体 试转体角度按2考虑，即转盘转动0.0349rad=12.74cm。1）按正式转体要求安装动力设备、监测设备等其它准备工作并预紧钢绞线。2）打开主控台及泵站电源，启动泵站，用主控台控制两台千斤顶同时施力转体。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。（3）试转2.7转体3）转体时，记录试转时间和速度，根据实测结果与计算结果比对进行调整转速，即应做好时间和速度两项重要数据的测试工作。4）试转过程中

16、，检查转体结构是否平衡稳定，有无故障，关键受力部位是否发生变形开裂等异常情况。如有异常情况发生，则应停止试转，查明原因并采取相应措施整改处理后方可继续试转。（3）试转2.7转体 转体前应获取当天当地的气象信息，避免可能出现的大风等恶劣天气对转体工作的危害，并采取有效防范措施。 对各交通道口实施封闭，根据铁路部门给定的天窗时间，进行正式转体。正式转体时，应严格操作和控制，需注意以下事项：1）、设备同时启动，采用对讲机进行通讯指挥。现场设同步启动指挥员。（4）正式转体2.7转体（4）正式转体2）、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，转体时控制好油表压力，并进行同步观测。2.7转

17、体（4）正式转体3）、收紧平转牵引索，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，直到结构开始转动。牵引索同时跟进，连续张拉牵引，使整个转体结构匀速平转，平转角速度不大于0.02rad/min。4）、当匀速平转至梁体边缘接近边墩时，应观测梁底标高与墩顶间支撑结构的高差情况，必要时对梁端标高进行调整。2.7转体（4）正式转体5）、在结构旋转到距设计位置约2时应放慢转速，牵引千斤顶改用点动控制，距设计位置相差1时，可停止牵引转动，借助惯性就位；为保证转体就位正确，预埋限位型钢且加橡胶缓冲垫，即使发生转体过位，还可以利用下盘撑脚做支撑，用千斤顶反推就位。

18、6）、测量梁体轴线和高程，并计算差值，采用上转盘下设置的竖向千斤顶微调系统，对梁体纵横向标高进行微调。7）、检查限位系统，点动牵引索连续张拉千斤顶，至转体部分梁体与边墩现浇段梁体中轴线重合。至此转体基本就位。2.8封固转盘 经过转体和精确定位阶段并检测平面位置、标高均符合设计要求后，立即在撑脚两侧下转盘承台上焊接型钢反力架（事先精确定位预埋钢板），打入钢楔块，并将其临时锁定，保证转体单元不再产生位移。清洗底盘上表面，焊接预留钢筋，立模浇筑封固混凝土、使上转盘与底盘连成一体。混凝土浇筑时需振捣密实，以保证上、下盘密实连接。2.9施工监控 本工程施工监控由武汉港湾工程质量检测有限公司实施。3、施工

19、计划及影响3.1施工时间计划。 根据总体施工进度，具体施工时间根据施工情况及与铁路部门协商综合确定。1）转体施工要点时间计算： 设计转体角度为90，箱梁辐射最大半径为43.17 m，上转盘半径为3.65 m。 转体设计线速度：1.5m/min。 转体设计角速度：0.02rad/min3、施工计划及影响3.1施工时间计划。 转体总弧度903.14159/180 =1.57rad 转体总弧长(903.14159/180)43.17=67.8m 按弧度转体时间为：1.57/0.02=78.5 min。 弧长转体时间为：67.8/1.5=42.9 min。 转体速度按转动角速度控制，需转体时间为78.

20、5min，考虑 其它综合情况，取转体时间为90min。 转体到位后悬臂端初步调整位置及标高、刚性支撑初步锁定时间：60 min 转体全过程计划要点时间约为：90+60=150 min。3、施工计划及影响3.1施工时间计划。 转体总弧度903.14159/180 =1.57rad 转体总弧长(903.14159/180)41=64.4m 按弧度转体时间为：1.57/0.02=78.5 min。 弧长转体时间为：64.4/1.5=42.9 min。 转体速度按转动角速度控制，需转体时间为78.5min，考虑 其它综合情况，取转体时间为90min。 转体到位后悬臂端初步调整位置及标高、刚性支撑初步锁

21、定时间：30 min 转体全过程计划要点时间约为：90+30=120 min。3、施工计划及影响3.2工期计划。 序号工 序起止持续时间1承台施工2016.6.272016.7.29332墩身、盖梁施工2016.7.312016.8.18193连续梁施工0#段施工2016/8/192016/9/17301#块段施工2016/8/182016/9/27102#块段施工2016/9/282016/10/7103#块段施工2016/10/82016/10/17104#块段施工2016/10/182016/10/27105#块段施工2016/10/282016/11/610附属施工2016/10/132016/11/11304试转2016.11.122016.11.1445正式转体2016.11.152016.11.1516上、下盘封固2016.11.172016.11.2263、施工计划及影响3.3施工影响范围。 分 类施工要点项目名称封锁或限速承台施工钢板桩明挖临近营业线施工墩身、盖梁施工支架搭设临近营业线施工现浇梁施工现浇梁支架C类监管转体施工转体封锁、停电4、施工监控 本工程施工监控由武汉港湾工程质量