雙幅T構(gòu)橋跨越電氣化鐵路同步轉(zhuǎn)體施工綜合技術(shù)

《雙幅T構(gòu)橋跨越電氣化鐵路同步轉(zhuǎn)體施工綜合技術(shù)》課題研究報(bào)告轉(zhuǎn)體前鐵路兩側(cè)T構(gòu)仰視中鐵十七局集團(tuán)有限公司二○○七年十一月

目錄一、任務(wù)來(lái)源及依據(jù) 1二、工程概況及特點(diǎn) 11、工程概況 12、工程特點(diǎn) 3三、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 5四、研究的內(nèi)容、成果形式和技術(shù)指標(biāo) 61、研究的目的 62、成果形式 63、技術(shù)指標(biāo) 7五、主要研究?jī)?nèi)容及關(guān)鍵技術(shù) 81、雙幅T構(gòu)橋跨越電氣化鐵路同步轉(zhuǎn)體施工的主要研究?jī)?nèi)容 82、本課題所采用的關(guān)鍵技術(shù) 8六、取得的主要技術(shù)成果 81、高精度、大直徑球形轉(zhuǎn)盤(pán)制作加工工藝與安裝工藝技術(shù) 92、拽拉牽引系統(tǒng)安裝操作工藝技術(shù) 143、T構(gòu)從支架受力到球鉸受力體系轉(zhuǎn)換工藝技術(shù) 184、T構(gòu)平衡測(cè)試與控制技術(shù) 205、雙幅T構(gòu)橋同步快速轉(zhuǎn)體技術(shù) 216、雙幅T構(gòu)轉(zhuǎn)體后精確控制技術(shù) 247、鐵路安全防護(hù)施工控制技術(shù) 25七、創(chuàng)新點(diǎn) 26八、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益 271、社會(huì)效益 272、經(jīng)濟(jì)效益 27九、推廣應(yīng)用前景 28雙幅T構(gòu)橋跨越電氣化鐵路同步轉(zhuǎn)體施工綜合技術(shù)報(bào)告一、任務(wù)來(lái)源及依據(jù)由中鐵十七局集團(tuán)擔(dān)負(fù)施工的張家口至石家莊高速公路（石家莊段）ZS13合同段，位于石家莊市正定縣境內(nèi),施工里程為ZK13+300～ZK16+750，全長(zhǎng)3.45km轉(zhuǎn)體單元為2-50m跨度的T形剛構(gòu)，轉(zhuǎn)體重量為4800t，轉(zhuǎn)體角度為48.2°。施工時(shí)先在鐵路兩側(cè)沿鐵路方向支架現(xiàn)澆2×40mT構(gòu)箱梁，T構(gòu)箱梁完成后兩幅橋同步順時(shí)針轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)體到位后在兩邊墩處搭支架現(xiàn)澆9.95m合攏段，最后形成2-50m跨度的T構(gòu)梁橋。京廣電氣化鐵路行車(chē)密度大，平均每5min就有一趟列車(chē)通行。橋位處地下有各種光電纜，轉(zhuǎn)體T構(gòu)箱梁下有2.75萬(wàn)伏接觸網(wǎng)供電線，轉(zhuǎn)體橋從樁基礎(chǔ)施工開(kāi)始，到正式轉(zhuǎn)體及轉(zhuǎn)體后合攏段施工，對(duì)京廣鐵路都必須采取嚴(yán)密的安全防護(hù)措施；不僅如此，T構(gòu)轉(zhuǎn)體平衡控制、同步快速轉(zhuǎn)體控制系統(tǒng)、鐵路安全防護(hù)技術(shù)等都是技術(shù)含量大的新課題。為此，2006年初集團(tuán)公司將“大噸位剛構(gòu)橋跨越電氣化鐵路平面轉(zhuǎn)體施工綜合技術(shù)”列入了年度科技計(jì)劃，2006年4月該課題又在總公司立項(xiàng)，我公司高度重視，成立了課題組，組織技術(shù)人員進(jìn)行攻關(guān)研究。研究工作從2006年4月至2007年9月，歷時(shí)18個(gè)月，通過(guò)在實(shí)踐中不斷的摸索與創(chuàng)新，圓滿完成了課題要求的研究?jī)?nèi)容，達(dá)到了預(yù)期的目的。二、工程概況及特點(diǎn)1、工程概況張石高速公路主線為雙向六車(chē)道，路面寬度為34.5m，跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體橋，分為左右兩幅，左右兩幅橋面寬度均為16.75m，采用雙幅同時(shí)同步平衡轉(zhuǎn)體施工。京廣鐵路為雙線電氣化鐵路，線間距為4.07m，相交處張石高速公路里程為ZK13+800.5，鐵路下行線里程為K243+798.1，軌頂高程為74.647m，路線中心線與鐵路夾角為48°12′，鐵路兩側(cè)有電氣化立柱，地下有電纜、光纜、煤氣、煤油、天然氣管道等設(shè)備，跨線橋須滿足鐵路凈空要求。轉(zhuǎn)體橋平面圖詳見(jiàn)圖1-1。圖1-1張石跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體橋施工平面示意圖本橋基礎(chǔ)采用直徑1.2m的鉆孔灌注樁，每個(gè)轉(zhuǎn)體墩設(shè)計(jì)采用18根鉆孔樁組成樁群，樁深61m；轉(zhuǎn)體墩承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸為12×12×3m，承臺(tái)基坑開(kāi)挖深度4-5m；T構(gòu)中墩采用矩形截面空心墩，中墩與T構(gòu)箱梁采用墩梁固結(jié)，墩頂設(shè)橫隔板，梁體斜置形成橋面橫坡；上部結(jié)構(gòu)為大型T型剛構(gòu)混凝土箱梁，系單箱單室、斜腹板變截面箱梁，中支點(diǎn)梁高4m，端部梁高1.8m轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)體下盤(pán)、球鉸、上轉(zhuǎn)盤(pán)、轉(zhuǎn)動(dòng)牽引系統(tǒng)組成，轉(zhuǎn)體下球鉸及環(huán)形滑道埋置在承臺(tái)中，為轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的固定部分，上球鉸及埋設(shè)在上轉(zhuǎn)盤(pán)中的6對(duì)撐腳為轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，上、下球鉸為中心支撐，6對(duì)撐腳在環(huán)形滑道上移動(dòng)為輔助環(huán)形支撐。轉(zhuǎn)體采用雙幅同時(shí)同步平衡轉(zhuǎn)體施工，轉(zhuǎn)體橋跨度為40+40m，單幅轉(zhuǎn)體重量為4800t，轉(zhuǎn)體角度為48.2°，轉(zhuǎn)體到位后，支架現(xiàn)澆9.95m合攏段，形成2-50m轉(zhuǎn)體T構(gòu)梁底距軌面最不利處高度為9.26m。左幅轉(zhuǎn)體T構(gòu)箱梁梁底距電氣化立柱頂最不利距離為1.91m，右幅轉(zhuǎn)體T構(gòu)箱梁梁底距電氣化立柱頂最不利距離為1.02m，對(duì)轉(zhuǎn)體不會(huì)形成阻礙。跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體橋主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表1-1《張石高速公路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。表1-1張石高速公路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1張石高速公路公路等級(jí)高速公路2計(jì)算行車(chē)速度1203設(shè)計(jì)荷載公路—Ⅰ級(jí)4行車(chē)道寬度3×7.55橋面寬度2×〔0.5m（防撞墻）+15.75m（行車(chē)道）+0.5（防撞墻）+0.5m（中央分隔帶）〕，橋面總寬34.5m6橋面橫坡直線上橋面雙向橫坡為2%，曲線外側(cè)設(shè)超高7橋下凈空跨京廣鐵路凈高不小于7.96m8橋位區(qū)所在區(qū)域地震動(dòng)參數(shù)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期0.40s2、工程特點(diǎn)本橋是整個(gè)張石高速公路全線的重點(diǎn)控制工程，也是我單位在河北省的形象工程，具有以下工程特點(diǎn)：⑴主橋跨越京廣電氣化鐵路，施工安全風(fēng)險(xiǎn)大。京廣電氣化鐵路是國(guó)內(nèi)鐵路運(yùn)輸?shù)牡谝恢鲃?dòng)脈，行車(chē)密度大，平均每5min就有一趟列車(chē)通行；橋下有鐵通、電力、信號(hào)等光電纜，箱梁位置處有2.75萬(wàn)伏接觸網(wǎng)供電線及其它高壓線路。本橋轉(zhuǎn)體墩基礎(chǔ)施工前需對(duì)橋下所有鐵通、電力、信號(hào)等光電纜進(jìn)行改移，2.75萬(wàn)伏接觸網(wǎng)供電線向鐵路內(nèi)改移；承臺(tái)基坑開(kāi)挖時(shí)為防止路基邊坡坍塌，設(shè)置挖孔防護(hù)樁進(jìn)行邊坡防護(hù)。轉(zhuǎn)體墩墩身及箱梁施工時(shí)需對(duì)鐵路側(cè)高壓電防護(hù)及防落物防護(hù)；T構(gòu)試轉(zhuǎn)及正式轉(zhuǎn)體時(shí)，京廣鐵路需封鎖要點(diǎn)中斷行車(chē)進(jìn)行安全防護(hù)；T構(gòu)轉(zhuǎn)體到位后，現(xiàn)澆9.95m合攏段，左右幅合攏段各有一個(gè)4m×5m三角在鐵路隔離網(wǎng)內(nèi)，該三角在2.75萬(wàn)伏供電線正上方，鋼筋混凝土施工時(shí)需采取合理的承重受力體系及防電絕緣板防護(hù)措施。⑵雙幅同時(shí)同步轉(zhuǎn)體，技術(shù)含量高。轉(zhuǎn)體施工主要依靠上、下轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)體橋總重量達(dá)4800t，因此減小摩擦阻力，提高轉(zhuǎn)動(dòng)力矩是保證轉(zhuǎn)體順利實(shí)施的一個(gè)關(guān)鍵。為此，我們鋼球鉸使轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻力減少到最小，同時(shí)在上轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置撐腳，起到了對(duì)T構(gòu)的輔助平衡作用。轉(zhuǎn)體T構(gòu)沒(méi)有斜拉索且兩側(cè)懸臂近40m實(shí)現(xiàn)雙幅同時(shí)同步轉(zhuǎn)體是控制的難點(diǎn)。左右兩幅梁僅相距1m，任何轉(zhuǎn)動(dòng)偏差，如轉(zhuǎn)體不同步或轉(zhuǎn)體加速度過(guò)大等，可能導(dǎo)致兩幅梁碰撞的嚴(yán)重后果。此外，轉(zhuǎn)體過(guò)程中有可能出現(xiàn)的非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、急停所產(chǎn)生的慣性力也會(huì)導(dǎo)致梁體變形、甚至產(chǎn)生裂縫。因此，保持左、右幅梁的同步、緩慢勻速轉(zhuǎn)動(dòng)是該橋轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。轉(zhuǎn)體施工對(duì)轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)要求很高，特別是電氣化鐵路上方封鎖要點(diǎn)施工時(shí)間只有40min，為了安全順利地完成轉(zhuǎn)體T構(gòu)牽引施工的任務(wù)，我們采用連續(xù)千斤頂及同步控制系統(tǒng)，保證了轉(zhuǎn)體T構(gòu)的連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)京廣鐵路上方，并順利就位。⑶本橋是國(guó)內(nèi)第一座跨越電氣化鐵路雙線轉(zhuǎn)體橋，具有顯著的新穎性。查閱國(guó)內(nèi)同類轉(zhuǎn)體T構(gòu)橋梁資料表明：本橋跨越京廣電氣化鐵路雙線，又是雙幅同時(shí)同步轉(zhuǎn)體，所以是河北省第一座轉(zhuǎn)體橋，也是國(guó)內(nèi)第一座跨電氣化雙線鐵路雙幅同時(shí)同步轉(zhuǎn)體橋，具有顯著的新穎性。三、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀轉(zhuǎn)體施工法最先出現(xiàn)的是豎轉(zhuǎn)法。上世紀(jì)50年代，意大利曾用此法修建了多姆斯河橋，跨徑達(dá)70m。德國(guó)的Argentobel橋，跨徑達(dá)150m，是采用此法修建的跨徑最大的橋梁。2001年底日本神原溪谷大橋采用豎轉(zhuǎn)法施工建成，該橋?yàn)榛炷凉皹?，跨?35m平轉(zhuǎn)法于1976年首次在奧地利維也納的多瑙河運(yùn)河橋上應(yīng)用，該橋?yàn)樾崩瓨?，跨徑布置?5.7m+119m+55.7m,轉(zhuǎn)體重量達(dá)4000t。此后平轉(zhuǎn)法在法國(guó)、德國(guó)、日本、比利時(shí)、中國(guó)等國(guó)家得到應(yīng)用。采用平轉(zhuǎn)法施工的橋梁除斜拉橋外，還有T構(gòu)橋、鋼桁梁橋、預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋和拱橋。迄今為止，轉(zhuǎn)體重量最大的是比利時(shí)的本·艾因橋。該橋?yàn)樾崩瓨颍鐝讲贾脼?×42m+168m，轉(zhuǎn)體重量達(dá)19500t，于1991年建成。1975年，我國(guó)橋梁工作者開(kāi)始進(jìn)行拱橋轉(zhuǎn)體施工工藝的研究，并于1977年在四川遂寧縣采用平轉(zhuǎn)法建成跨徑為70m的鋼筋混凝土箱肋拱。此后，平轉(zhuǎn)法在山區(qū)的鋼筋混凝土拱橋中得到推廣應(yīng)用，70年代末80年代初我國(guó)平轉(zhuǎn)法施工的拱橋，跨徑均在100m隨著轉(zhuǎn)體施工工藝的進(jìn)步，主要是轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)造中磨擦系數(shù)的降低和牽引能力的提高，這一方法在我國(guó)的斜拉橋和剛構(gòu)橋中也得到應(yīng)用，并且使其從山區(qū)推廣至平原，尤其是跨線橋的施工。在跨鐵路平轉(zhuǎn)T構(gòu)橋方面：1990年四川綿陽(yáng)橋(T構(gòu)橋，轉(zhuǎn)體重量2350t)；1994年廣東南海謝疊大橋?yàn)榭缭椒请娀F路雙線單幅T構(gòu)轉(zhuǎn)體橋（T構(gòu)2×34m、轉(zhuǎn)體重量3601t，轉(zhuǎn)體時(shí)間60min，轉(zhuǎn)體角度60°）；1998年貴州都拉營(yíng)T構(gòu)橋跨越黔渝電氣化單線鐵路（T構(gòu)90m、轉(zhuǎn)體重量7100t，轉(zhuǎn)體角度73°）；2004年貴州楚米大橋?yàn)榭缭角咫娀F路單線雙幅T構(gòu)轉(zhuǎn)體橋（T構(gòu)2×55m、轉(zhuǎn)體總重量3300t，轉(zhuǎn)體時(shí)間60min，轉(zhuǎn)體角度45°）；2006年北京六環(huán)張家灣大橋?yàn)榭缭轿鍡l非電化鐵路專用線雙幅T構(gòu)轉(zhuǎn)體橋（T構(gòu)2×60m、轉(zhuǎn)體重量4800t，轉(zhuǎn)體時(shí)間57min，轉(zhuǎn)體角度51°）。查閱國(guó)內(nèi)同類T構(gòu)轉(zhuǎn)體橋資料表明，本橋?yàn)閲?guó)內(nèi)第一座跨越電氣化鐵路雙線雙幅同步轉(zhuǎn)體橋，具有安全風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)難度高、施工工期短等特點(diǎn)。四、研究的內(nèi)容、成果形式和技術(shù)指標(biāo)1、研究的內(nèi)容通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)體施工中以下項(xiàng)目的研究，掌握轉(zhuǎn)體關(guān)鍵技術(shù)，為日后同類工程的施工積累施工經(jīng)驗(yàn)及工藝技術(shù)參數(shù)。主要研究?jī)?nèi)容包括：轉(zhuǎn)體球形轉(zhuǎn)盤(pán)制作及安裝工藝；轉(zhuǎn)體牽引設(shè)備的選型與轉(zhuǎn)動(dòng)能力計(jì)算；施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)平衡，應(yīng)力和線形變化；T構(gòu)橋跨越電氣化鐵路轉(zhuǎn)體施工的安全防護(hù)技術(shù)；轉(zhuǎn)體過(guò)程中如何控制雙幅同時(shí)同步及T構(gòu)的姿態(tài)平穩(wěn)。階段性安排：第一步(2006年1月～2006年5月)完成轉(zhuǎn)體施工部分理論計(jì)算、詳細(xì)的施工組織及儀器設(shè)備等的準(zhǔn)備工作；第二步(2006年5月～2007年4月)完成鋼球鉸的制作、安裝及下部基礎(chǔ)、承臺(tái)、墩身及梁體的澆筑工作；第三步(2007年4月～2007年7月)完成跨京廣鐵路大橋主跨梁的轉(zhuǎn)體施工及技術(shù)文件的整理工作；第四步(2007年7月～2007年9月)完成本課題的結(jié)題工作。2、成果形式確保轉(zhuǎn)體施工安全，優(yōu)化施工工藝，控制和評(píng)估大橋各施工階段的受力狀態(tài)和線形變化，收集數(shù)據(jù)資料，將橋梁轉(zhuǎn)體施工過(guò)程形成完整的文字及影像記錄，對(duì)結(jié)構(gòu)平衡測(cè)試與控制、同步快速轉(zhuǎn)動(dòng)、安全防護(hù)措施、應(yīng)力和線形變化進(jìn)行研究以科技成果的格式進(jìn)行總結(jié)，在通過(guò)評(píng)審或鑒定的基礎(chǔ)上逐級(jí)申報(bào)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。3、技術(shù)指標(biāo)⑴轉(zhuǎn)體鋼球鉸制作精度①球面光潔度不小于▽3；②球面各處的曲率應(yīng)相等，其曲率半徑之差±0.5mm；③邊緣各點(diǎn)的高程差≯1mm；④橢圓度≯1.5mm。⑤各鑲嵌四氟板塊頂面應(yīng)位于同一球面上，其誤差≯0.2mm；⑥球鉸上下鍋形心軸、球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸重合。⑵轉(zhuǎn)體鋼球鉸安裝精度①球鉸安裝頂口務(wù)必水平，其頂面任兩點(diǎn)誤差≯1mm；②球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)中心務(wù)必位于設(shè)計(jì)位置，其誤差：順橋向±1mm，橫橋向±1.5mm。⑶滑道安裝精度①滑道骨架頂面平整度偏差≯5mm；②滑道頂面局部平整度偏差≯0.5mm；③滑道頂面相對(duì)高差≯2mm；⑷轉(zhuǎn)體技術(shù)參數(shù)①轉(zhuǎn)體角度48.2°；②轉(zhuǎn)體就位軸向誤差±20mm；③轉(zhuǎn)體就位高程誤差±10mm④轉(zhuǎn)體梁端設(shè)計(jì)預(yù)拱度28.7mm。五、主要研究?jī)?nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)1、雙幅T構(gòu)橋跨越電氣化雙線鐵路平面轉(zhuǎn)體施工的主要研究?jī)?nèi)容⑴轉(zhuǎn)體牽引設(shè)備選型配套、安全可靠度的研究；⑵高精度、大直徑球形轉(zhuǎn)盤(pán)加工工藝與安裝使用工藝技術(shù)；⑶雙幅T構(gòu)橋同步轉(zhuǎn)體控制系統(tǒng)的研究；⑷T構(gòu)在轉(zhuǎn)體過(guò)程中的平衡控制技術(shù)；⑸跨越電氣化雙線鐵路轉(zhuǎn)體施工安全防護(hù)技術(shù)；⑹2.75萬(wàn)伏鐵路接觸網(wǎng)供電線上方T構(gòu)合攏段施工安全防護(hù)技術(shù)。2、本課題所采用的關(guān)鍵技術(shù)⑴高精度、大直徑鋼球鉸制作、安裝及使用技術(shù)；⑵雙幅T構(gòu)橋同時(shí)同步轉(zhuǎn)體牽引控制技術(shù)；⑶既有鐵路施工安全防護(hù)技術(shù)；⑷T構(gòu)在轉(zhuǎn)體過(guò)程中的平衡配重控制技術(shù)。六、取得的主要技術(shù)成果本橋施工采用平面轉(zhuǎn)體方法施工，轉(zhuǎn)體作業(yè)時(shí)間為40min，實(shí)現(xiàn)了雙幅同步快速平衡轉(zhuǎn)體，最大限度地減少了橋梁施工對(duì)京廣鐵路運(yùn)營(yíng)安全的影響，整個(gè)轉(zhuǎn)體過(guò)程平穩(wěn)安全，并進(jìn)一步驗(yàn)證了各項(xiàng)工藝技術(shù)參數(shù)，轉(zhuǎn)體取得了成功。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，我們對(duì)鐵路安全防護(hù)方案、轉(zhuǎn)體球形轉(zhuǎn)盤(pán)制作及安裝工藝、拽拉牽引系統(tǒng)安裝操作工藝、T構(gòu)拆除支架到轉(zhuǎn)盤(pán)球鉸受力的體系轉(zhuǎn)換、T構(gòu)稱重測(cè)試、雙幅T構(gòu)橋同步轉(zhuǎn)體控制、轉(zhuǎn)體后精確就位等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了技術(shù)探索與創(chuàng)新。經(jīng)過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)體球鉸摩擦阻力、牽引系統(tǒng)拽拉速度、球形轉(zhuǎn)盤(pán)與滑道豎向受力及T構(gòu)箱梁稱重配重等項(xiàng)試驗(yàn)，并通過(guò)工程全過(guò)程的實(shí)踐，積累了寶貴的轉(zhuǎn)體施工經(jīng)驗(yàn)與工藝技術(shù)參數(shù)，對(duì)T構(gòu)平衡轉(zhuǎn)體有了更新的認(rèn)識(shí)。雙幅T形剛構(gòu)轉(zhuǎn)體橋施工順序：鐵路路基邊坡防護(hù)挖孔樁施工→轉(zhuǎn)體主墩鉆孔樁施工→轉(zhuǎn)體下轉(zhuǎn)盤(pán)承臺(tái)施工→球鉸精確安裝就位→上轉(zhuǎn)盤(pán)施工→中墩施工→箱梁砼施工→預(yù)應(yīng)力體系施工→拆除箱梁支架→稱重試驗(yàn)并進(jìn)行配重→試轉(zhuǎn)以驗(yàn)證各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)→正式轉(zhuǎn)體→調(diào)整轉(zhuǎn)體T構(gòu)準(zhǔn)確就位→封固上、下盤(pán)球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)體系→現(xiàn)澆合攏段→頂、底板通長(zhǎng)束預(yù)應(yīng)力施工→全橋貫通。下面就我們?cè)谵D(zhuǎn)體施工中對(duì)轉(zhuǎn)體球形轉(zhuǎn)盤(pán)制作及安裝工藝、拽拉牽引系統(tǒng)安裝操作工藝、T構(gòu)拆除支架到轉(zhuǎn)盤(pán)球鉸受力的體系轉(zhuǎn)換、T構(gòu)稱重測(cè)試、雙幅T構(gòu)橋同步轉(zhuǎn)體控制、轉(zhuǎn)體后精確就位等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工過(guò)程分述如下：1、高精度、大直徑球形轉(zhuǎn)盤(pán)制作加工工藝與安裝工藝技術(shù)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)體下盤(pán)、球鉸、上轉(zhuǎn)盤(pán)、轉(zhuǎn)動(dòng)牽引系統(tǒng)組成。轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸是轉(zhuǎn)動(dòng)體系的核心，是轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。它由上下球鉸、球鉸間聚四氟乙烯滑片、固定上下球鉸的鋼銷(xiāo)、下球鉸鋼骨架組成。它是整個(gè)轉(zhuǎn)體的核心，在轉(zhuǎn)體過(guò)程中支撐轉(zhuǎn)體重量，是整個(gè)平衡轉(zhuǎn)體的支撐中心。⑴轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸的制作加工本橋使用的球鉸在一家船舶軍工企業(yè)所制作，鋼球鉸型號(hào)為L(zhǎng)QJ（Q）70000型（下球鉸Φ3000、R6000、鋼板厚30mm，上球鉸Φ4200、R5962、鋼板厚30球鉸制作過(guò)程見(jiàn)圖1-2和圖1-3。圖1-2精確制作上、下球鉸圖1-3上、下球鉸磨合試驗(yàn)⑵轉(zhuǎn)動(dòng)鋼球鉸制作工藝流程及周期本橋轉(zhuǎn)體球鉸的加工制造周期總共為114d，各工序分步工期如下：①原材料采購(gòu)：采購(gòu)球面板和筋板原料，并進(jìn)行入所檢驗(yàn)。采購(gòu)周期10d；②預(yù)成型：制造球面板的鋼板進(jìn)行預(yù)成型，加工周期7d；③拼焊：對(duì)預(yù)成型好的球面板進(jìn)行拼焊，拼焊周期10d；④成型：對(duì)球面板進(jìn)行壓制成型，成型周期5d；⑤上球鉸圍板接焊：圍板按圖紙下料后拼焊，拼焊周期5d；⑥球面板與筋板及圍板的組焊：肋板按圖紙下料后，將肋板和圍板檢測(cè)球面的加工精度，球面加工周期20d；⑦熱處理：對(duì)組焊好的上、下球鉸進(jìn)行退火處理，熱處理時(shí)間6d。⑧球面加工：加工轉(zhuǎn)體球鉸的上下球面，加工是使用模板檢測(cè)球面的加工精度，球面加工周期20d；⑨球面聚四氟乙烯滑板凹坑的加工：下球面板鑲嵌填充聚四氟乙烯復(fù)合夾層滑片的凹坑加工，加工周期10d；⑩銷(xiāo)軸的加工：銷(xiāo)軸采用鍛鋼制造，銷(xiāo)軸從鍛造到機(jī)加工的周期12d；11填充聚四氟乙烯復(fù)合夾層滑片的制造：球鉸使用的填充聚四氟乙烯復(fù)合夾層滑片制造周期6d；12整體組裝：安裝填充聚四氟乙烯復(fù)合夾層滑片，組裝上、下球鉸。組裝周期3d。⑶轉(zhuǎn)動(dòng)鋼球鉸的安裝工藝①安裝下球鉸承臺(tái)混凝土澆注1.8m高度后,安裝下球鉸骨架,下球鉸骨架固定牢固后，吊裝下球鉸使其放在骨架上，對(duì)其進(jìn)行對(duì)中和調(diào)平，對(duì)中要求下球鉸中心，縱橫向誤差不大于1mm，施工采用十字線對(duì)中法，水平調(diào)整先使用普通水平儀調(diào)平，然后再使用精密水準(zhǔn)儀調(diào)平，使球鉸周?chē)斆嫣幐鼽c(diǎn)相對(duì)誤差不大于1mm，固定死調(diào)整螺栓。②下球鉸下混凝土施工由于下球鉸水平轉(zhuǎn)盤(pán)面積比較大，盤(pán)下結(jié)構(gòu)復(fù)雜，下轉(zhuǎn)盤(pán)混凝土的密實(shí)性是轉(zhuǎn)盤(pán)安裝成敗的關(guān)鍵。為此，在下轉(zhuǎn)盤(pán)上提前預(yù)留了4個(gè)較大的混凝土振搗孔，并隔一定距離設(shè)置排氣孔，混凝土澆注時(shí)從下轉(zhuǎn)盤(pán)鍋底向上依次進(jìn)行振搗，當(dāng)混凝土澆筑到每個(gè)振搗孔位置時(shí)，在水平方向振搗的同時(shí)，采用插入式振搗設(shè)備從振搗孔深入盤(pán)下，搗固密實(shí)，現(xiàn)場(chǎng)觀察混凝土不產(chǎn)生下沉，而且周邊排氣孔有充分水泥漿冒出。③安裝上球鉸下轉(zhuǎn)盤(pán)混凝土施工完成后，將Φ295mm轉(zhuǎn)動(dòng)定位鋼銷(xiāo)軸放入下轉(zhuǎn)盤(pán)預(yù)埋套管中，然后進(jìn)行下球鉸四氟乙烯滑片的安裝。填充改性聚四氟乙烯滑片在工廠內(nèi)進(jìn)行制作，在工廠內(nèi)安裝調(diào)試好后編好號(hào)碼，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)號(hào)入座，安裝前先將下球鉸頂面和滑片鑲嵌孔清理干凈，并將球面吹干?；惭b完成后，各滑片頂面應(yīng)位于同一球面上，其誤差不大于1mm。在下球鉸球面上涂抹黃油聚四氟乙烯粉，使其均勻的充滿滑動(dòng)片之間的空隙，并略高于頂面，涂抹完后盡快安裝上球鉸，其間嚴(yán)禁雜物掉入球鉸內(nèi)。上球鉸精確定位并臨時(shí)鎖定限位后，用膠帶纏繞密封上下球鉸吻合面，嚴(yán)禁泥沙等雜物進(jìn)入。④安裝球鉸的現(xiàn)場(chǎng)精度控制措施承臺(tái)混凝土分三步澆注，球鉸中心采用“十字放線”法和坐標(biāo)控制法，鋼球鉸現(xiàn)場(chǎng)安裝見(jiàn)圖1-4、圖1-5、圖1-6和圖1-7。圖1-4下球鉸支架及球鉸面安裝圖1-5下球鉸聚四氟乙烯滑片安裝圖1-6安裝銷(xiāo)軸及涂抹潤(rùn)滑層圖1-7安裝上球鉸⑤下盤(pán)滑道與上盤(pán)撐腳安裝a.上盤(pán)撐腳與滑道的作用為保證大噸位結(jié)構(gòu)平轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，在上盤(pán)設(shè)置6對(duì)向下懸吊的鋼管混凝土撐腳，在撐腳下方設(shè)半徑為3.3m、寬1.1m的滑道。上盤(pán)撐腳即為轉(zhuǎn)體時(shí)支撐轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)的保險(xiǎn)腿，轉(zhuǎn)體時(shí)保險(xiǎn)撐腳在滑道內(nèi)滑動(dòng)，以保持轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性，同時(shí)也能承受轉(zhuǎn)體過(guò)程中的不平衡力，以保證轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)?；赖钠秸葘⒅苯佑绊戫斖屏土后w標(biāo)高的變化。b.下盤(pán)滑道與上盤(pán)撐腳的施工承臺(tái)混凝土澆注2.1m高度后,安裝下盤(pán)滑道骨架,骨架固定牢固后，吊裝滑道鋼板使其放在骨架上，對(duì)其進(jìn)行對(duì)中、調(diào)平，對(duì)中要求縱橫向誤差不大于1mm，施工采用十字線對(duì)中法，水平調(diào)整先使用普通水平儀調(diào)平，然后使用精密水準(zhǔn)儀調(diào)平，水平控制點(diǎn)采用坐標(biāo)控制法定點(diǎn)，使滑道周?chē)斆嫣幐鼽c(diǎn)相對(duì)誤差不大于2mm，固定死調(diào)整螺栓。撐腳在工廠制作，為雙圓柱形，下設(shè)30mm厚鋼板，雙圓柱為兩個(gè)φ800mm×24mm鋼管，高1600mm，鋼管內(nèi)灌注C50微膨脹混凝土。在撐腳底與滑道之間預(yù)留13mm的間隙作為轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)和滑道的間隙。轉(zhuǎn)體前抽掉13mm墊板，抽掉墊板后在滑道內(nèi)鋪設(shè)3mm厚不銹鋼板。以降低轉(zhuǎn)體時(shí)上、下盤(pán)之間的摩阻力。下盤(pán)滑道與上盤(pán)撐腳安裝見(jiàn)圖1-8、圖1-9、圖1-10和圖1-11。圖1-8滑道安裝圖1-9上、下球鉸安裝完畢圖1-10上盤(pán)撐腳安裝圖1-11上盤(pán)撐腳澆注微膨脹混凝土⑥上轉(zhuǎn)盤(pán)施工圖1-12上轉(zhuǎn)盤(pán)及上部中墩與箱梁上盤(pán)是轉(zhuǎn)體的重要結(jié)構(gòu)，布置三向預(yù)應(yīng)力鋼筋。上盤(pán)邊長(zhǎng)8m、高2m，轉(zhuǎn)臺(tái)直徑7.6m、高0.8m。轉(zhuǎn)臺(tái)是球鉸、撐腳與上盤(pán)相連接的部分，又是轉(zhuǎn)體牽引力直接作用部位，轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)預(yù)埋轉(zhuǎn)體牽引索，預(yù)埋端采用P型錨具，同一對(duì)索的錨固端在同一直徑并對(duì)稱于圓心，每根索的預(yù)埋高度和牽引方向應(yīng)一致。每根索埋入轉(zhuǎn)盤(pán)錨固長(zhǎng)度大于3.0m，每對(duì)索的出口點(diǎn)對(duì)稱于轉(zhuǎn)盤(pán)中心。圖1-12上轉(zhuǎn)盤(pán)及上部中墩與箱梁上盤(pán)撐腳安裝好后，立模，綁扎鋼筋，安裝預(yù)應(yīng)力筋及管道，預(yù)埋轉(zhuǎn)體牽引索，澆筑混凝土。待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉豎向預(yù)應(yīng)力筋及縱橫向鋼鉸線。上轉(zhuǎn)盤(pán)與下轉(zhuǎn)盤(pán)及中墩、上部箱梁的立面關(guān)系見(jiàn)圖1-12。2、拽拉牽引系統(tǒng)安裝操作工藝技術(shù)轉(zhuǎn)體的基本原理是箱梁重量通過(guò)墩柱傳遞于上球鉸，上球鉸通過(guò)球鉸間的四氟乙烯板傳遞至下球鉸和承臺(tái)。待箱梁主體施工完畢后，脫空撐腳將梁體的全部重量轉(zhuǎn)移于球鉸，利用埋設(shè)在上轉(zhuǎn)盤(pán)的牽引索連接轉(zhuǎn)體連續(xù)作用千斤頂，克服上下球鉸之間及撐腳與下滑道之間的摩擦力矩，使橋體轉(zhuǎn)動(dòng)到位。圖1-13轉(zhuǎn)體牽引體系本橋平轉(zhuǎn)牽引體系由牽引動(dòng)力系統(tǒng)、牽引索、牽引反力座組成。轉(zhuǎn)體施工設(shè)備采用全液壓、自動(dòng)、連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)。具有同步，牽引力平衡等特點(diǎn)，能使整個(gè)轉(zhuǎn)體過(guò)程平衡，無(wú)沖擊顫動(dòng)，該設(shè)備是一種較為理想的轉(zhuǎn)體施工設(shè)備。轉(zhuǎn)體牽引體系見(jiàn)圖1-13。圖1-13轉(zhuǎn)體牽引體系⑴牽引動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)體的牽引動(dòng)力系統(tǒng)由兩臺(tái)ZLD200型連續(xù)牽引千斤頂，兩臺(tái)ZLDB液壓泵站及一臺(tái)主控臺(tái)（QK～8）通過(guò)高壓油管和電纜連接組成。牽引動(dòng)力系統(tǒng)主控臺(tái)及連續(xù)牽引千斤頂見(jiàn)圖1-14、圖1-15。圖1-14ZLD200型連續(xù)牽引千斤頂圖1-15兩臺(tái)ZLDB液壓泵站及一臺(tái)主控臺(tái)轉(zhuǎn)體的左、右幅T構(gòu)分別單獨(dú)成為一套牽引動(dòng)力系統(tǒng)。牽引動(dòng)力系統(tǒng)主要特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)兩臺(tái)千斤頂同步不間斷勻速頂進(jìn)牽引，使轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)到位，以主控臺(tái)保證同步加壓。本系統(tǒng)兼具自動(dòng)和手動(dòng)控制功能，手動(dòng)控制主要用于各千斤頂位置調(diào)試和轉(zhuǎn)體快到位前的小距離運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)控制作為主要功能用于正常工作過(guò)程。每臺(tái)ZLD200型連續(xù)牽引千斤頂公稱牽引力2000kN，額定油壓31.5MPa，由前后兩臺(tái)千斤頂串聯(lián)組成，每臺(tái)千斤頂前端配有夾持裝置。助推千斤頂采用YCW150A型穿心式千斤頂6臺(tái)（配備ZB4—500電動(dòng)油泵6臺(tái)）。牽引動(dòng)力系統(tǒng)兩臺(tái)連續(xù)千斤頂分別水平、平行、對(duì)稱的布置于轉(zhuǎn)盤(pán)兩側(cè)，千斤頂?shù)闹行木€必須與上轉(zhuǎn)盤(pán)外圓相切，中心線高度與上轉(zhuǎn)盤(pán)預(yù)埋鋼絞線的中心線水平，同時(shí)要求兩千斤頂?shù)缴限D(zhuǎn)盤(pán)的距離相等，且牽引索在反力座后沿切點(diǎn)方向長(zhǎng)度大于4m。千斤頂放置于配套的反力座上，牽引反力座槽口位置及高度準(zhǔn)確定位，并能承受大于200t將調(diào)試好的動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)到工地進(jìn)行對(duì)位安裝后，往泵站油箱內(nèi)注滿專用液壓油，正確聯(lián)接油路和電路，重新進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，使動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行的同步性和連續(xù)性達(dá)到最佳狀態(tài)。主控臺(tái)應(yīng)放于視線開(kāi)闊、能清楚觀察現(xiàn)場(chǎng)整體情況的位置。⑵牽引索轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)置有二束牽引索，每束由9根強(qiáng)度為1860MPa的7Φ5鋼絞線組成。預(yù)埋的牽引索經(jīng)清潔各根鋼絞線表面的銹斑、油污后，逐根順次沿著既定索道排列纏繞3/4周以上后，穿過(guò)ZLD200型連續(xù)千斤頂。先用5—10KN逐根對(duì)鋼絞線預(yù)緊，再用牽引千斤頂在2Mpa油壓下對(duì)該束鋼絞線整體預(yù)緊，使同一束牽引索各鋼絞線持力基本一致。作為牽引索固定端的另一端設(shè)置OVM15-19P錨具，已先期在上轉(zhuǎn)盤(pán)灌注時(shí)預(yù)埋入上轉(zhuǎn)盤(pán)混凝土體內(nèi)，出口處不留死彎；預(yù)留的長(zhǎng)度要足夠并考慮反力座后大于4m的工作長(zhǎng)度。牽引索安裝完到使用期間應(yīng)注意保護(hù)，特別注意防止電焊打傷或電流通過(guò)，另外要注意防潮防淋避免銹蝕。牽引索在上轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)錨固定情況及與連續(xù)牽引千斤頂連接情況如圖1-16、圖1-17、圖1-18和圖1-19圖1-16預(yù)埋入上轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)的牽引索圖1-17牽引索纏繞在上轉(zhuǎn)盤(pán)球上圖1-18經(jīng)千斤頂預(yù)緊后的牽引索圖1-19牽引索穿過(guò)連續(xù)千斤頂形成牽引系統(tǒng)牽引反力座采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，反力座預(yù)埋鋼筋深入下部承臺(tái)內(nèi)，反力座混凝土與下轉(zhuǎn)盤(pán)混凝土同時(shí)澆注，牽引反力座槽口位置及高度準(zhǔn)確定位，與牽引索方向相一致。⑶轉(zhuǎn)體的牽引力計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙給出轉(zhuǎn)體牽引力的計(jì)算過(guò)程如下：轉(zhuǎn)體拽拉力計(jì)算公式為：T＝2/3×（R×W×μ）∕D式中：R－球鉸平面半徑為1.5mW－轉(zhuǎn)體總重量為48000kN；D－轉(zhuǎn)臺(tái)直徑為7.6mμ－球鉸摩擦系數(shù)，μ靜＝0.1，μ動(dòng)＝0.06。計(jì)算得到啟動(dòng)時(shí)所需最大牽引力為：T＝2/3×（R×W×μ靜）∕D＝631kN；計(jì)算得到轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所需牽引力為：T＝2/3×（R×W×μ動(dòng)）∕D＝379kN；本橋采用ZLD200型連續(xù)牽引千斤頂，額定牽引力為2000kN；牽引鋼絞線束采用9根強(qiáng)度為1860MPa的7Φ5鋼絞線組成。牽引力動(dòng)力儲(chǔ)備系數(shù)為：2000kN÷631kN=3.17；牽引鋼絞線束的安全系數(shù)為：260kN/根×9根÷631kN=3.708。⑷轉(zhuǎn)體時(shí)間計(jì)算根據(jù)ZLD200連續(xù)千斤頂?shù)臓恳俣扔?jì)算公式為：V=（L/S）×60式中：L為泵頭每分鐘的流量：6L/min；S為張拉活塞面積：817cm2。通過(guò)計(jì)算可得：V=4.406m/h(連續(xù)千斤頂動(dòng)作速度)=7.35cm/min；轉(zhuǎn)盤(pán)所走的弧線長(zhǎng)度為:L×S=(Dπ)/360×48.2=3.195m(鋼鉸線的過(guò)鎬長(zhǎng)度)；整個(gè)轉(zhuǎn)體所用的時(shí)間為:T=L×S/V=43.5≈44min。通過(guò)以上數(shù)據(jù)可以得到：拉索速度為3.195/44=7.26cm/min，箱梁端部轉(zhuǎn)動(dòng)弧線長(zhǎng)度為33.65m，箱梁端部速度為(20.764m/min，轉(zhuǎn)體角速度為48.2°/44=1.095°/min。表1-2轉(zhuǎn)體過(guò)程控制參數(shù)表轉(zhuǎn)體所需時(shí)間轉(zhuǎn)體重量轉(zhuǎn)臺(tái)直徑44min48000kN7.6千斤頂動(dòng)力啟動(dòng)牽引力動(dòng)力儲(chǔ)備系數(shù)2000kN631kN3.17牽引鋼鉸線數(shù)牽引力牽引索安全系數(shù)9根2340kN3.71轉(zhuǎn)體梁端所過(guò)弧線長(zhǎng) 梁端線速度轉(zhuǎn)體角速度33.650.764m/1.095°/min轉(zhuǎn)盤(pán)走過(guò)弧線長(zhǎng)拉索速度3.1957.26cm/結(jié)論：轉(zhuǎn)體技術(shù)參數(shù)和安全系數(shù)滿足施工要求。3、T構(gòu)從支架受力到球鉸受力體系轉(zhuǎn)換工藝技術(shù)⑴轉(zhuǎn)體橋墩施工轉(zhuǎn)體橋墩高8m，為矩形空心墩，下端實(shí)體段2m，空心部分5m，上端實(shí)體段1m。為了確保墩身施工時(shí)，綁扎鋼筋、機(jī)械、機(jī)具不侵入鐵路限界，橋墩施工前，沿京廣鐵路線路方向路基坡腳部位設(shè)鋼管排架掛設(shè)鋼絲網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)，確保施工人員和施工機(jī)具不侵入鐵路限界；同時(shí)為確保防護(hù)排架穩(wěn)定在鐵路線路外側(cè)方向埋設(shè)地錨，用鋼絲繩拉緊固定防護(hù)排架，保證防護(hù)排架不向鐵路方向傾倒。⑵現(xiàn)澆箱梁施工T構(gòu)箱梁采用落地碗扣式滿堂支架施工，分兩次澆注完成，第一次澆注底腹板，第二次澆注頂板、翼板。由于箱梁平行于京廣鐵路兩側(cè)，為了防止施工干擾鐵路運(yùn)營(yíng)，在支架靠近鐵路一側(cè)，安設(shè)防護(hù)鋼絲網(wǎng)及防電絕緣板，高出梁頂2.2m，以保證施工機(jī)具材料雜物不侵入鐵路限界。支架搭設(shè)見(jiàn)圖1-20和圖1-21。①T構(gòu)箱梁混凝土施工混凝土灌注順序：第一次從梁端向根部處對(duì)稱灌注底腹板，第二次從梁端向梁根部對(duì)稱灌注頂板?；炷敛捎冒韬险炯邪韬希看喂嘧⑼度雰膳_(tái)汽車(chē)泵，具體施工順序?yàn)椋焊拱濉装濉戆濉敯?。箱梁混凝土養(yǎng)護(hù)采用薄膜保濕養(yǎng)生，不得有沖濺水柱，影響鐵路行車(chē)安全。圖3-1支架與模板組合圖圖1-20箱梁支架圖1-21澆筑底板、腹板混凝土箱梁混凝土澆注完成達(dá)到強(qiáng)度后，按設(shè)計(jì)張拉順序先進(jìn)行縱向底、腹板及頂板束鋼鉸線的張拉，再進(jìn)行橫向頂板束鋼鉸線的張拉，張拉時(shí)采用應(yīng)力與伸長(zhǎng)量雙控制。壓漿采用真空輔助壓漿，按操作工藝要求進(jìn)行，壓漿完畢達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行橋面防撞護(hù)欄施工。T構(gòu)箱梁內(nèi)鋼鉸線的張拉如圖1-22和圖1-23所示。圖1-22T構(gòu)箱梁內(nèi)縱向腹板束張拉圖1-23頂板束橫向張拉②橋面系施工為了減少上部結(jié)構(gòu)施工對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)干擾，在梁體轉(zhuǎn)體前，安排跨京廣鐵路部分的防撞護(hù)欄、防落網(wǎng)、泄水管施工，保證轉(zhuǎn)體后不需在鐵路線限界內(nèi)作業(yè)，以確保鐵路運(yùn)營(yíng)和安全。成型后T構(gòu)箱梁見(jiàn)圖1-24和圖1-25。⑶支架拆除及體系轉(zhuǎn)換橋面系防撞護(hù)欄、防落網(wǎng)、泄水管施工完畢后，進(jìn)行支架拆除，從兩端向中間逐步拆除，支架拆除后T構(gòu)箱梁的所有重量通過(guò)上球鉸及6對(duì)鋼撐腳傳到下球鉸及滑道上。圖1-24轉(zhuǎn)體前鐵路兩側(cè)T構(gòu)仰視圖1-25轉(zhuǎn)體前鐵路兩側(cè)轉(zhuǎn)體T構(gòu)箱梁在撐腳底與滑道之間預(yù)留13mm的間隙作為轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)和滑道的間隙。為了穩(wěn)定考慮在T構(gòu)箱梁完成前，這個(gè)13mm的間隙通過(guò)在撐腳底平面鋼板四周焊接豎向小鋼板來(lái)支撐。T構(gòu)箱梁完成拆除支架后，用豎向千斤頂配合按次序割掉豎向支撐小鋼板，并在滑道內(nèi)鋪設(shè)3mm厚不銹鋼板。4、T構(gòu)平衡控制技術(shù)⑴控制T構(gòu)平衡的目的理想的轉(zhuǎn)動(dòng)體系必須具備易于轉(zhuǎn)動(dòng)和安全穩(wěn)定這兩個(gè)基本條件。轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵構(gòu)件就是承載整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體重量的轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸，而轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸摩擦體系的大小直接影響著轉(zhuǎn)體時(shí)所需牽引力矩的大小。在施工支架完全拆除后及在轉(zhuǎn)體過(guò)程中，轉(zhuǎn)動(dòng)體的自平衡或配重平衡又對(duì)施工過(guò)程的安全性起著至關(guān)重要的作用。為了保證橋梁轉(zhuǎn)體的順利進(jìn)行，為大橋轉(zhuǎn)體階段的指揮和決策提供依據(jù)，有必要在轉(zhuǎn)體前進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)體稱重試驗(yàn)，測(cè)試轉(zhuǎn)動(dòng)體部分的不平衡力矩、偏心矩、摩阻力矩及摩擦系數(shù)。最后，根據(jù)稱重試驗(yàn)結(jié)果確定配重方案，達(dá)到控制T構(gòu)平衡轉(zhuǎn)體的目的。⑵稱重試驗(yàn)在轉(zhuǎn)體2-40mT構(gòu)上轉(zhuǎn)盤(pán)下自下往上施加頂力，分別用位移計(jì)測(cè)出球鉸由靜摩擦狀態(tài)到動(dòng)摩擦狀態(tài)的臨界值，由位移反算內(nèi)力，上轉(zhuǎn)盤(pán)兩側(cè)40mT構(gòu)的內(nèi)力差值即為T(mén)構(gòu)的不平衡重量。施加頂力采用兩臺(tái)YCW100B型千斤頂，測(cè)試位移采用XL2118C與應(yīng)變綜合參數(shù)測(cè)試儀，稱重施頂與數(shù)據(jù)采集如圖1-26和圖1-27所示。圖1-26千斤頂施加頂力圖1-27記錄測(cè)試數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)體過(guò)程中為了增加轉(zhuǎn)動(dòng)體豎平面內(nèi)的穩(wěn)定性，人為地使轉(zhuǎn)動(dòng)體形成兩點(diǎn)豎向支承，即除了原球鉸部分的一點(diǎn)支承外，還要通過(guò)稱重試驗(yàn)進(jìn)行配重，使梁軸線上橋墩一側(cè)的撐腳落下接觸滑道，形成另一點(diǎn)支承，確保轉(zhuǎn)體過(guò)程的安全、平穩(wěn)。第1幅梁的不平衡力矩為284.1kN-m，摩阻力矩為48.6.7kN-m，靜默阻系數(shù)為0.068，重心位置向被測(cè)偏離理論位置為5.9mm第2幅梁的不平衡力矩為217.4kN-m，摩阻力矩為4971.9kN-m，靜默阻系數(shù)為0.070，重心位置向被測(cè)偏離理論位置為4.5⑶配重方案配重方案采用梁體縱向傾斜配重。第一幅梁配重129.3kN，距北側(cè)懸臂端5m，由此形成的重心位置向北京方向偏離理論位置10.1cm；第二幅梁配重148.3kN，距南側(cè)懸臂端5m，由此形成的重心位置向廣州方向偏離理論位置10.4cm。5、雙幅T構(gòu)橋同步轉(zhuǎn)體控制技術(shù)⑴試轉(zhuǎn)正式轉(zhuǎn)動(dòng)之前，應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)體試運(yùn)轉(zhuǎn)，全面檢查一遍牽引動(dòng)力系統(tǒng)及轉(zhuǎn)體體系、位控體系、防傾保險(xiǎn)體系等是否狀態(tài)良好。試轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)做好以下兩項(xiàng)重要數(shù)據(jù)的測(cè)試工作：①每分鐘轉(zhuǎn)速，即每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)主橋的角度(角速度)、懸臂端所轉(zhuǎn)動(dòng)的水平弧線距離，即將轉(zhuǎn)體實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度、線速度控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)；②控制采取點(diǎn)動(dòng)式操作，測(cè)量組測(cè)量每點(diǎn)動(dòng)一次懸臂端所轉(zhuǎn)動(dòng)水平弧線距離的數(shù)據(jù)，為轉(zhuǎn)體初步到位后，進(jìn)行精確定位提供操作依據(jù)；③啟動(dòng)試驗(yàn)打開(kāi)主控臺(tái)以及泵站電源，啟動(dòng)泵站，用主控臺(tái)控制兩臺(tái)千斤頂同時(shí)施力旋轉(zhuǎn)。若不能轉(zhuǎn)動(dòng)，則施以事先準(zhǔn)備好的輔助頂推千斤頂，按照加力方案同時(shí)施力，以克服靜摩擦阻力來(lái)啟動(dòng)橋梁轉(zhuǎn)動(dòng)。2007年3月19日，我們采用ZLD2000型連續(xù)千斤頂，對(duì)左右幅T構(gòu)箱梁進(jìn)行了試轉(zhuǎn)，在沒(méi)用輔助千斤頂?shù)那闆r下，用拽拉千斤頂取得了試轉(zhuǎn)的成功。試轉(zhuǎn)情況及量測(cè)數(shù)據(jù)如下：a.轉(zhuǎn)動(dòng)牽引力根據(jù)觀測(cè)的兩臺(tái)千斤頂油泵的油表讀數(shù)，右幅T構(gòu)啟動(dòng)時(shí)油表讀數(shù)為10～10.5MPa,平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)油表讀數(shù)為9～9.5MPa,計(jì)算出啟動(dòng)最大牽引力為78t,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中牽引力為70t。左幅T構(gòu)啟動(dòng)時(shí)油表讀數(shù)為10.8～11.9MPa,平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)油表讀數(shù)為10～11MPa,計(jì)算出啟動(dòng)最大牽引力為86t,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中牽引力為80t；b.測(cè)試梁端線速度本次試轉(zhuǎn)時(shí)在梁端用光電測(cè)距儀量測(cè)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)距離，用光電測(cè)距儀架在梁端以外能夠通視的平地上，在梁端橫斷面頂部標(biāo)上刻度，儀器對(duì)中梁端中部，開(kāi)始時(shí)儀器讀數(shù)為零，隨著梁端轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)開(kāi)始變化，現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)梁端最后轉(zhuǎn)動(dòng)距離。左幅梁端行程1.08t，用時(shí)75s，換算梁端線速度0.864m/min；右幅梁端行程1.01m，用時(shí)80s，換算梁端線速度0.757m/min。把轉(zhuǎn)體梁端每1m換算到上轉(zhuǎn)盤(pán)圓周上，用上轉(zhuǎn)盤(pán)上標(biāo)出的每一刻度代表梁端轉(zhuǎn)動(dòng)1試轉(zhuǎn)對(duì)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)及拽拉設(shè)備進(jìn)行了檢驗(yàn)，對(duì)理論計(jì)算的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了復(fù)核驗(yàn)證，轉(zhuǎn)體T構(gòu)箱梁試轉(zhuǎn)前后實(shí)測(cè)高程數(shù)據(jù)對(duì)照看出，轉(zhuǎn)體前后高程無(wú)明顯變化，整個(gè)轉(zhuǎn)體過(guò)程在同一平面內(nèi)，而且穩(wěn)定平順。圖1-28上轉(zhuǎn)盤(pán)上的刻度2007年4月11日13時(shí)27分至14時(shí)07分，我們進(jìn)行了正式轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)動(dòng)距離31m，用時(shí)40min，轉(zhuǎn)體過(guò)程中油壓表讀數(shù)在6.5～8MPa，整個(gè)轉(zhuǎn)體過(guò)程T構(gòu)箱梁平穩(wěn)安全、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，各項(xiàng)參數(shù)滿足要求，與理論計(jì)算相符合，轉(zhuǎn)體取得了成功。轉(zhuǎn)體過(guò)程見(jiàn)附圖1-29至圖1-3圖1-29技術(shù)人員讀數(shù)控制轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖1-30轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)總控制臺(tái)圖1-31轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)連續(xù)千斤頂圖1-32跨越電氣化雙線鐵路轉(zhuǎn)體過(guò)程圖1-33雙幅T構(gòu)轉(zhuǎn)體就位⑵正式轉(zhuǎn)體正式轉(zhuǎn)體主要施工步驟如下：①按照試轉(zhuǎn)采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，檢查滑道和轉(zhuǎn)體設(shè)備是否完好，做好正式轉(zhuǎn)體的準(zhǔn)備；②結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)體前進(jìn)一步做好人員分工，根據(jù)各個(gè)關(guān)鍵部位、施工環(huán)節(jié)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員做好周密部署，各司其職，分工協(xié)作，由現(xiàn)場(chǎng)總指揮統(tǒng)一安排；③先使千斤頂達(dá)到預(yù)定噸位，啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備，并使其在“自動(dòng)”狀態(tài)下運(yùn)行；④每個(gè)轉(zhuǎn)體使用的兩對(duì)稱千斤頂?shù)淖饔昧κ冀K保持大小相等、方向相反，避免不平衡力偶產(chǎn)生；⑤設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，各崗位人員必須堅(jiān)守崗位，時(shí)刻注意觀察、監(jiān)控動(dòng)力設(shè)備和轉(zhuǎn)體各部位的運(yùn)行情況，并作好記錄；⑥在轉(zhuǎn)體就位處設(shè)置限位裝置，并在轉(zhuǎn)盤(pán)上標(biāo)識(shí)刻度，以轉(zhuǎn)體梁端的每1m換算到上轉(zhuǎn)盤(pán)的圓周上，由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員負(fù)責(zé)報(bào)數(shù)，確保兩幅同步轉(zhuǎn)體。同時(shí)在9.95m合攏段支架上做好控制點(diǎn)，轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)接近設(shè)計(jì)位置時(shí)，為防止結(jié)構(gòu)超轉(zhuǎn)，停止自動(dòng)牽引操作,采用點(diǎn)動(dòng)控制，點(diǎn)動(dòng)時(shí)間為每0.2s一次,每次點(diǎn)動(dòng)千斤頂行程為1mm,梁端行程10.5mm6、雙幅T構(gòu)轉(zhuǎn)體后精確控制技術(shù)T形剛構(gòu)轉(zhuǎn)體基本到位（距準(zhǔn)確位置0.5m）后，進(jìn)行T形剛構(gòu)的高程、中線精確就位工作。⑴中軸線準(zhǔn)確就位軸線偏差主要采用連續(xù)千斤頂點(diǎn)動(dòng)控制來(lái)調(diào)整，在10m直線段支架上做好控制點(diǎn)，轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)接近設(shè)計(jì)位置時(shí)，為防止結(jié)構(gòu)超轉(zhuǎn)，停止自動(dòng)牽引操作,采用點(diǎn)動(dòng)控制，點(diǎn)動(dòng)時(shí)間為0.2s一次,每次點(diǎn)動(dòng)千斤頂行程為1mm,梁端行程10.5mm⑵T形剛構(gòu)的高程調(diào)整首先進(jìn)行線型測(cè)量，對(duì)橫向傾斜、軸線偏差、高程偏差進(jìn)行調(diào)整，本橋沒(méi)有發(fā)生橫向傾斜，高程偏差采用在梁端兩腹板處作用千斤頂?shù)姆椒ㄟM(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過(guò)精確調(diào)整后，T形剛構(gòu)中線及高程誤差在10mm之內(nèi)，滿足了《橋規(guī)》的精度要求。高程調(diào)整如圖1-34和圖1-35圖1-34T構(gòu)端部腹板下兩臺(tái)千斤頂調(diào)整標(biāo)高圖1-35腹板下豎向千斤頂正在工作轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)精確就位后，立即進(jìn)行封盤(pán)混凝土澆筑施工，清洗底盤(pán)上表面，焊接預(yù)留鋼筋，立模澆注封固混凝土，使上轉(zhuǎn)盤(pán)與下轉(zhuǎn)盤(pán)連成一體?；炷撂涠缺３?0～100mm，拌制時(shí)摻入微量鋁粉作膨脹劑，以方便振搗和增強(qiáng)封固效果。7、鐵路安全防護(hù)施工控制技術(shù)轉(zhuǎn)體橋的施工，嚴(yán)重影響著京廣鐵路的行車(chē)安全，因此，安全防護(hù)是本工程施工的一項(xiàng)重要內(nèi)容，轉(zhuǎn)體橋?qū)V鐵路安全防護(hù)重點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：轉(zhuǎn)體墩承臺(tái)距離既有路基很近，基坑開(kāi)挖較深、開(kāi)挖面大，開(kāi)挖時(shí)將會(huì)對(duì)既有路基邊坡穩(wěn)定造成不利影響，因此施工時(shí)，經(jīng)過(guò)多種方案的比選，采用密布人工挖孔樁防護(hù)。轉(zhuǎn)體墩墩身及箱梁施工時(shí)，設(shè)備侵限、鐵路側(cè)高壓電及高空防落均是不容忽視的重要危險(xiǎn)源，因此施工中采取防電、隔離措施，確保施工安全。T構(gòu)轉(zhuǎn)體時(shí)，為防止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電，在轉(zhuǎn)盤(pán)與承臺(tái)位置設(shè)置專用接地線，避免轉(zhuǎn)動(dòng)體帶電；對(duì)接觸網(wǎng)立柱頂?shù)蔫F架頂進(jìn)行了拆移，保證了轉(zhuǎn)體T構(gòu)梁底部高于接觸網(wǎng)立柱頂1m以上；施工前對(duì)轉(zhuǎn)體T構(gòu)進(jìn)行了稱重試驗(yàn)，并進(jìn)行了配重，保證轉(zhuǎn)體T構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)姿態(tài)平穩(wěn)，避免了在轉(zhuǎn)體過(guò)程中出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象；同時(shí)京廣鐵路轉(zhuǎn)體過(guò)程中申請(qǐng)要點(diǎn)、封鎖線路，并按照《技規(guī)》的要求做好現(xiàn)場(chǎng)的安全防護(hù)工作；在轉(zhuǎn)體過(guò)程中，對(duì)于轉(zhuǎn)體過(guò)程中出出的各種可能情況，準(zhǔn)備了多套應(yīng)急預(yù)案，確保了轉(zhuǎn)體的順利實(shí)施。T構(gòu)轉(zhuǎn)體到位后，需現(xiàn)澆9.95m合攏段，合攏段有一個(gè)4m×5m的三角區(qū)在鐵路隔離網(wǎng)內(nèi)，該三角區(qū)在2.75萬(wàn)伏供電線正上方，鋼筋混凝土施工時(shí)采取了雙層工字鋼受力體系，并在其下設(shè)置防電絕緣板進(jìn)行屏蔽防護(hù)，并搭設(shè)墜物平臺(tái)。七、創(chuàng)新點(diǎn)張石高速公路石家莊段