城市立交橋平衡轉(zhuǎn)體施工技術應用

1、    城市立交橋平衡轉(zhuǎn)體施工技術應用    劉祖軍摘    要：在進行上跨鐵路或公路立交橋施工時，常常為了減少對既有鐵路或公路運輸?shù)挠绊?，需要對橋梁進行轉(zhuǎn)體施工。本文以城市主城區(qū)市區(qū)內(nèi)道路上跨鐵路立交橋主體工程施工為例，詳細介紹了平衡轉(zhuǎn)體施工技術的各施工過程及工藝要求，具有一定的借鑒意義。關鍵詞：上跨鐵路;剛構;平衡;轉(zhuǎn)體施工1  前言城市分離式立交橋施工中，為了保證安全，在進行施工時，常常采用平行于所跨越的線路，待上構主體施工到一定程度時，利用一定的時間，通過外力對施工的橋梁進行轉(zhuǎn)體，達到設計的橋梁方向后進行固定，再施工

2、余下的工程。而平衡轉(zhuǎn)體就是盡量保證轉(zhuǎn)體過程中的平衡，使橋梁在轉(zhuǎn)動中用最少的外力達到安全準確的目的。其施工過程主要包括轉(zhuǎn)盤施工及平衡配重等主要環(huán)節(jié)。2  平衡轉(zhuǎn)體施工技術2.1  下部轉(zhuǎn)盤施工下部轉(zhuǎn)盤上設有轉(zhuǎn)體結構系統(tǒng)的下球鉸、 為施工提供臨時支撐及轉(zhuǎn)體時保證安全的環(huán)形下滑道及提供轉(zhuǎn)體動力的反力座。撐腳與下滑道間隙嚴格按設計要求設置，不能過大，也不能過小。（1）施工工藝流程。根據(jù)下球鉸構造要求，下承臺頂面標高往下1.312m為球鉸骨架底部，考慮球鉸安裝安全性，下轉(zhuǎn)盤混凝土無法一次澆筑成型。其工藝流程如下：澆筑下轉(zhuǎn)盤第一層3.5m高混凝土鑿毛、沖洗安裝球鉸、滑道定位骨架球鉸、滑

3、道板安裝、精調(diào)球鉸清理、保護澆筑下轉(zhuǎn)盤第二層1.5m高混凝土。（2）下轉(zhuǎn)盤預應力筋施工。下轉(zhuǎn)盤橫向、縱向分別設置98根預應力筋，底層為12束-15.2、頂層為10束-15.2預應力筋，底層與頂層布置間距為37.5cm。預應力施工順序：上轉(zhuǎn)盤混凝土強度達到設計強度后，對稱張拉50%縱向和橫向預應力筋、壓漿（同一層預應力筋間隔張拉、頂層、底層預應力筋錯開張拉）。上部梁體結構預應力筋張拉完成前，對稱張拉剩余縱、橫向鋼束?？v、橫向預應力筋采用兩端張拉。預應力筋張拉以張拉力控制為主，張拉時錨下控制應力1395mpa;伸長量僅做參考。（3）安 裝冷卻鋼管。由于下轉(zhuǎn)盤結構屬于大體積混凝土，為保證混凝土凝結硬

4、化過程不產(chǎn)生裂紋，施工前在結構內(nèi)按設計要求布置冷卻水管。冷卻水管采用鍍鋅鋼管，水平分三層布置，距離承臺四周邊緣為50cm，待混凝土養(yǎng)護期間采取循環(huán)通水冷卻。（4）安裝下球鉸。安裝球鉸定位底座.采用25t吊車將下球鉸骨架吊入預定放樣準確位置，偏差不大于3cm5cm。 測量骨架頂面標高，計算與設計高差值，然后采用千斤頂將骨架頂升至設計標高（預留2cm）。 拉線、吊錘檢測四角及中心點位置，人工用撬棍等工具進行精確調(diào)整，誤差控制在1cm以內(nèi)。 采用槽鋼內(nèi)外斜撐與承臺鋼筋連接整體，并焊接牢固。下球鉸安裝控制.球鉸中心平面位置控制在5mm以內(nèi)，平面位置確定后，利用槽鋼與球鉸骨架焊接，進行球鉸限位，固定球鉸

5、平面位置。 高程符合設計要求后，將限位槽鋼與下球鉸底部焊接連成整體。（5）下轉(zhuǎn)盤第二層混凝土施工。混凝土分三層澆筑，每層澆筑高度0.5m。為保證球鉸下部混凝土密實，每層澆筑順序從中間向四周。 球鉸下部混凝土澆筑時，擰開振搗孔蓋，插入漏斗并扭緊。 振搗棒插入振搗孔振搗，直到出氣孔有漿液冒出，確保球鉸底部混凝土密實。2.2  上轉(zhuǎn)盤施工2.2.1  上球鉸施工下球鉸混凝土灌注完成后，將轉(zhuǎn)動中心軸270mm的鋼柱放入下轉(zhuǎn)盤預埋套管中。然后采用吊車吊裝上球鉸就位。上下球鉸接縫處涂抹泡沫膠，采用水泥砂漿密封、塑料薄膜覆蓋。2.2.2  撐腳、砂箱施工（1）撐腳與滑道之間的空

6、隙設為25mm，撐腳與滑道之間的空隙放石英砂，在石英砂四周采用木框?qū)⑵涠ㄐ?。?）采用2cm等高三角塊將撐腳，撐腳安裝完成后采用鋼筋與滑道螺栓焊接。（3）為保證卸架時，撐腳與滑道不被擠壓緊密，轉(zhuǎn)體前用砂箱作為臨時支撐。 （4）砂箱灌滿干河砂，砂箱上部預埋鋼板，防止混凝土直接擠壓砂箱頂部。2.2.3  上轉(zhuǎn)盤混凝土施工上轉(zhuǎn)盤采用c55混凝土。上轉(zhuǎn)盤澆筑時采用鋼模與木模組合成型，采用混凝土塊配合方木支撐的模板支撐方法，以便作為臨時支撐能方便拆除。2.3  轉(zhuǎn)體前配重為了使全部轉(zhuǎn)體結構重量主要由中心球鉸承擔，因此在轉(zhuǎn)體主墩墩身及剛構箱梁梁體施工完成后，必須對轉(zhuǎn)體結構進行稱重試驗，

7、實測重心位置并進行配重。確保上部結構重心與球鉸中心平面偏差不超過5cm。轉(zhuǎn)體結構的不平衡力矩有：（1）順橋向，箱梁在的不平衡力矩主要是由于箱梁兩側(cè)對稱塊段梁體的實際重量不同引起。（2）橫橋向，考慮橋面2%橫坡，t構受到一個不平衡力矩。本橋稱重分為橫向和縱向兩個方向：縱向設置8個500t千斤頂，橫向設置6個500t千斤頂進行。確保在滿堂支架拆除前，能對t構進行精確配重提供可靠依據(jù)，以消除轉(zhuǎn)體的不平衡力矩。本橋稱重后，配重方案為：在小里程距主墩中心16.19m，偏向道路中心線側(cè)0.06m處，配重400t。2.4  正式轉(zhuǎn)體2.4.1  轉(zhuǎn)體牽引力計算根據(jù)公式式中，g轉(zhuǎn)體總重量，

8、本橋為180000kn;r球鉸平面直徑，本橋為2.0m;d轉(zhuǎn)臺直徑，本橋為8.9m;f球鉸摩擦系數(shù)，f靜=0.1;f動=0.06。將已知條件代入公式，計算得：啟動時所需最大牽引力：t靜=2696kn。轉(zhuǎn)動過程中所需牽引力：t動=1617kn。本橋采用選用兩臺zld350型液壓千斤頂，能提供的動力為4500kn，完全滿足施工所需的動力要求。2.4.2  轉(zhuǎn)體時間計算按規(guī)范所允許的最大轉(zhuǎn)體角速度0.01rad/min0.02rad/min，且橋體懸臂端線速度宜為1.5m/min2.0m/min。根據(jù)換算0.02rad/min=1.15°/min。一般取1°/min。左

9、幅4#橋墩轉(zhuǎn)體角度較大的120°計算。則轉(zhuǎn)體時間為t=120°/1°=120min，即理論轉(zhuǎn)體時間大約為120min。考慮切割鋼絞線，實際時間將近150min。2.4.3   轉(zhuǎn)體施工監(jiān)測（1）撐腳監(jiān)控。拆完砂箱直至轉(zhuǎn)體前，撐腳一直保持非常平衡狀態(tài)，懸空2cm。（2）轉(zhuǎn)體線形監(jiān)控。確定轉(zhuǎn)體角度標識與泰姆智能轉(zhuǎn)體設備顯示角度、粱面測量轉(zhuǎn)體角度是否匹配。（3）連續(xù)千斤頂加載力。轉(zhuǎn)體過程中監(jiān)控轉(zhuǎn)體連續(xù)千斤頂牽引力，設計牽引力1600kn，梁體配重平衡性好，實際轉(zhuǎn)體過程中單邊牽引力800kn左右。2.4.4  轉(zhuǎn)體精確調(diào)整、固結（1）限位鋼板。轉(zhuǎn)體之前，在蓋梁位置測量放出轉(zhuǎn)體到位后對應主橋位置，在相應位置設置限位鋼板;（2）固結、精調(diào)。梁端轉(zhuǎn)體至設計位置1m開始精確調(diào)整，千斤頂點動慢慢調(diào)整到位。到位后立即固結撐腳，防止粱體位置變化。3  結語橋梁在按如上施工過程中，每個工序均嚴格按設計及施工規(guī)范進行，確保工程的每個環(huán)節(jié)都能達到質(zhì)量標準。最后在平衡轉(zhuǎn)體施工時，進行非常順利，兼顧了鐵路行車的安全及施工進度及質(zhì)量等各方