客運(yùn)專線跨既有線連續(xù)梁轉(zhuǎn)體法施工總結(jié)

客運(yùn)專線跨既有線連續(xù)梁轉(zhuǎn)體法施工劉天宙袁韜韜曾奕衡（中鐵二局寶蘭蘭蘭客專甘甘肅段段項(xiàng)目經(jīng)經(jīng)理部部）【摘要】：橋梁梁梁轉(zhuǎn)體施施工是是利用已已施工工橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)部部分自身身和鋼鋼結(jié)構(gòu)，利利用用摩擦系系數(shù)很很小的滑滑道及及合理牽牽引力力系統(tǒng)，將將已已施工橋橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)部分分整體體旋轉(zhuǎn)到到位，并并進(jìn)行合合攏施施工，形形成整整體橋梁梁結(jié)構(gòu)構(gòu)。通過對對轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體球鉸鉸結(jié)構(gòu)構(gòu)安裝、稱重、轉(zhuǎn)動動、合合攏等技技術(shù)難難題為例，介介紹了轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體結(jié)結(jié)構(gòu)的安安裝方方法、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體和和質(zhì)量控控制措措施，以以期為為類似工工程提提供經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)?！娟P(guān)鍵詞】球絞絞絞安裝質(zhì)質(zhì)量、牽牽引轉(zhuǎn)體體、合合攏段1引言轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)質(zhì)質(zhì)量控制制及轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體設(shè)備備的選選取是轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體施施工至關(guān)關(guān)重要要的環(huán)節(jié)節(jié)。2工程概況寶蘭客運(yùn)專線稱稱稱溝驛特特大橋橋20～23#墩連續(xù)梁梁上上跨隴海海鐵路路，上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)為（40+5566+40）m預(yù)應(yīng)力混混凝凝土連續(xù)續(xù)梁，隴隴海鐵路路為I級雙線電電氣氣化鐵路路，寶寶蘭客運(yùn)運(yùn)專線線與隴海海鐵路路線夾角角為85°。稱溝驛特大橋主主主橋球鉸鉸豎向向承載力力為45000t，平面直直徑徑為270ccm，它由上上下下球鉸、球球鉸鉸間聚四四氟乙乙烯滑片片、固固定上下下球鉸鉸的27ccmm鋼銷、下下球球鉸鋼骨骨架等等組成。3轉(zhuǎn)體施工的基基基本原理轉(zhuǎn)體的基本原理理理是箱梁梁重量量通過墩墩柱傳傳遞至球球鉸。上上球鉸通通過球球鉸間的的四氟氟乙烯板板傳遞遞至下球球鉸和和承臺。待待箱箱梁主體體施工工完畢后后，拆拆除沙箱箱、脫脫空撐腳腳將梁梁體的全全部重重量轉(zhuǎn)移移于球球鉸。然然后進(jìn)進(jìn)行稱重重和配配重，利利用埋埋設(shè)在上上轉(zhuǎn)盤盤的牽引引索、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體連續(xù)續(xù)作用用千斤頂頂，克克服上下下球鉸鉸之間及及撐腳腳與滑道道之間間的動摩摩擦力力矩，使使橋體體轉(zhuǎn)動到到位。4轉(zhuǎn)體施工工藝藝藝流程澆注下轉(zhuǎn)盤第一一一次混凝凝土→安裝球鉸鉸定定位底座→安裝下球球鉸→安裝環(huán)道→澆注第二二次次承臺混混凝土土（球鉸鉸和環(huán)環(huán)道部分分）→澆注反力力座座混凝土→安裝臨時(shí)時(shí)固固結(jié)、沙沙箱、撐撐腳→上轉(zhuǎn)盤施施工工（安裝裝牽引引索）→稱重配重重試試驗(yàn)→試轉(zhuǎn)→正式轉(zhuǎn)動→鎖定與封封鉸→合攏段施施工工。轉(zhuǎn)體體結(jié)構(gòu)構(gòu)各部件件如圖圖1所示。圖1轉(zhuǎn)體結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)立面圖圖5轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的安安安裝質(zhì)量控控制制要點(diǎn)5.1下轉(zhuǎn)盤施施施工5.1.1下轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤第一一次混混凝土澆澆筑為保證下球絞及及及滑道的的安裝裝質(zhì)量下下轉(zhuǎn)盤盤混凝土土分兩兩次施工工。第第一次混混凝土土澆筑至至下球球絞及滑滑道骨骨架底部部即可可。5.1.2下球球球絞的安安裝安裝要求：下球球球鉸中心心，順順橋向誤差差不不大于1mm，橫橫橋橋向誤差不不大大于1.55mm；球面面頂頂部邊緣緣各點(diǎn)點(diǎn)的高程程不大大于1mm。球球絞絞安裝如如圖2所示。球鉸由專業(yè)廠家家家生產(chǎn)，施施工工現(xiàn)場無無法對對球絞的的質(zhì)量量進(jìn)行有有效檢檢測，一一定要要在采購購合同同中明確確責(zé)任任風(fēng)險(xiǎn)，保保證證球絞的的質(zhì)量量符合要要求。圖2安裝下下下球絞5.1.3滑道道道的安裝裝安裝要求：3mmm長度內(nèi)平平整整度不大大于±1mm；徑向?qū)ΨQ稱高差不不大于于環(huán)形滑滑道直直徑的1/500000?；冷摪搴穸?220mm、寬度9000mm。加工時(shí)時(shí)按按8等分加工工，現(xiàn)現(xiàn)場安裝裝拼裝裝成整體體。環(huán)形滑道設(shè)置在在在鋼撐腳腳的下下方，利利用調(diào)調(diào)整螺栓栓調(diào)整整固定。環(huán)環(huán)道道鋼板由由螺母母調(diào)整調(diào)調(diào)平，頂頂面高程程誤差差控制在±0.55mmm。環(huán)道鋼鋼材材表面加加工平平整，加加工完完畢后，做做好好防腐、防防銹銹工作，特特別別在安裝裝到位位后做好好防塵塵、防腐腐、防防銹措施施?；理斆婷嬖O(shè)置置排氣孔孔，在在混凝土土澆筑筑過程中中對不不密實(shí)的的位置置采用注注漿填填充的方方法保保證其密密實(shí)?；赖腊惭b如圖圖3所示。連接鋼板連接鋼板圖3安裝裝裝滑道5.1.4下轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤第二二次混混凝土澆澆筑在盤下混凝土澆澆澆筑到接接近下下盤、滑滑道底底面約20㎝時(shí)，首首先先將已經(jīng)經(jīng)澆筑筑的混凝凝土充充分振搗搗密實(shí)實(shí)后上，層層混混凝土采采用單單方面向向整體體推進(jìn)澆澆筑，澆澆筑層厚厚控制制在50㎝左右，即即即讓混凝凝土將將盤面充充分掩掩埋，一一次澆澆滿盤下下混凝凝土。利用下轉(zhuǎn)盤球鉸鉸鉸上設(shè)置置的混混凝土排排氣孔孔分塊單單獨(dú)澆澆筑各肋肋板區(qū)區(qū)，在水水平方方向振搗搗的同同時(shí)，采采用插插入式振振搗設(shè)設(shè)備從振振搗孔孔深入盤盤下，混混凝土的的澆筑筑順序由由中心心向四周周進(jìn)行行。人員員在搭搭設(shè)好的的工作作平臺上上作業(yè)業(yè)，避免免操作作過程對對其產(chǎn)產(chǎn)生擾動動。下球鉸面混凝土土土灌注前前，埋埋設(shè)測試試混凝凝土應(yīng)力力的元元件，以以便混混凝土應(yīng)應(yīng)力測測試。5.2支撐系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)5.2.1撐腳腳腳施工安裝要求：安裝裝裝撐腳時(shí)時(shí)確保保撐腳與與下滑滑道的間間隙為為10mm。上轉(zhuǎn)盤共設(shè)直徑徑徑13200mmm的8組撐腳，撐撐撐腳內(nèi)灌灌注C45纖維混凝凝土土，對稱稱分布布于縱軸軸線的的兩側(cè)。撐撐腳腳內(nèi)灌注C45纖維混凝凝土土，為減減少撐撐腳與環(huán)環(huán)形滑滑道的摩摩擦，撐撐腳底部部焊接接20mm厚的不銹銹鋼鋼板，不不銹鋼鋼板磨光光度不不下于6.3級。在下下轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤混凝凝土澆澆筑完成成上球球鉸安裝裝就位位時(shí)即安安裝撐撐腳。為確保上部結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)施工時(shí)時(shí)轉(zhuǎn)盤盤、球鉸鉸結(jié)構(gòu)構(gòu)不發(fā)生生移動動，用鋼鋼楔將將鋼混凝凝土撐撐腳與環(huán)環(huán)道之之間塞死死。撐腳主要是在橋橋橋梁轉(zhuǎn)體體時(shí)由由于不平平衡彎彎矩偏壓壓時(shí)起起防傾覆覆作用用，承受受的重重量極大大，撐撐腳的鋼鋼材質(zhì)質(zhì)量及內(nèi)內(nèi)部灌灌注的微微膨脹脹混凝土土的質(zhì)質(zhì)量極為為關(guān)鍵鍵；每個(gè)個(gè)撐腳腳的底部部高程程必須嚴(yán)嚴(yán)格控控制，不不能偏偏差較大大。5.2.2沙箱箱箱施工為保證上部梁體體體的穩(wěn)定定，施施工時(shí)在在上、下下轉(zhuǎn)盤之之間設(shè)設(shè)置8組沙箱承承受受上部荷荷載，沙沙箱內(nèi)用用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)砂填充充。沙箱內(nèi)用砂選用用用干燥細(xì)細(xì)砂，采采用M24mmm螺栓封閉閉，脫脫架時(shí)擰擰去螺螺栓，讓讓砂流流出即可可，或或者用高高壓水水槍沖擊擊。安裝沙箱前將沙沙沙箱做預(yù)預(yù)壓，以以消除因因砂在在沙箱內(nèi)內(nèi)不密密實(shí)受壓壓產(chǎn)生生的變形形。沙沙箱結(jié)構(gòu)構(gòu)及預(yù)預(yù)壓如圖4所示。圖4沙箱結(jié)構(gòu)構(gòu)圖及及沙箱預(yù)預(yù)壓5.2.3臨時(shí)時(shí)時(shí)固結(jié)在上下轉(zhuǎn)盤中間間間對稱設(shè)設(shè)置4個(gè)臨時(shí)固固結(jié)結(jié)型鋼，型型鋼鋼采用工40C工字鋼，工工工字鋼上上部埋埋入上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤1m，下部與與預(yù)預(yù)埋至下下轉(zhuǎn)盤盤的鋼板板螺栓栓連接。保保證證上下轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤縱縱向、橫橫向臨臨時(shí)鎖定定，確確保上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤連連續(xù)梁在在施工工過程中中不發(fā)發(fā)生滑移移。5.3上轉(zhuǎn)盤施施施工5.3.1上球球球絞安裝裝⑴中心銷軸放到到到套管中（預(yù)預(yù)先放入黃油油四氟粉），調(diào)調(diào)整垂直度與與間隙。中心銷軸安裝后后后，多次次轉(zhuǎn)動動銷軸，促促使使套管內(nèi)內(nèi)的黃黃油四氟氟粉均均勻分布布在銷銷軸中（轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動次數(shù)以以套管管內(nèi)黃油油四氟氟粉均勻勻冒出出頂面為為準(zhǔn)）。⑵在下球鉸凹球球球面上按照照順順序由內(nèi)內(nèi)到外外安裝聚聚四氟氟乙烯滑滑板，用用黃油四四氟粉粉填滿聚聚四氟氟乙烯滑滑板之之間的間間隙，使使黃油面面略高高出四氟氟滑板板面。球球絞面面抹黃油油如圖圖5所示。圖5球鉸面涂涂抹黃黃油⑶將上球鉸吊裝裝裝到位，套套進(jìn)進(jìn)中心銷銷軸內(nèi)內(nèi)。微調(diào)調(diào)上球球鉸位置置，使使之水平平并與與下球鉸鉸外圈圈間隙垂垂直。人人工轉(zhuǎn)動動上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤如圖6所示。圖6人工轉(zhuǎn)動上上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤5.3.2牽引引引索的安安裝上轉(zhuǎn)盤埋設(shè)有兩兩兩束索引引索，每每束由7根（左、右右右旋各半半），強(qiáng)強(qiáng)度等級級為18600MMPa的Φ15.22mmm鋼絞線組組成成，錨具具采用用H型錨具OVM1155-7H兩套。牽牽引引索外露露部分分圓順地地纏繞繞在轉(zhuǎn)盤盤周圍圍，互不不干擾擾地?cái)R置置于預(yù)預(yù)埋鋼筋筋上，并并做好保保護(hù)措措施（采采用塑塑料膠紙紙包裹裹封閉，再再采采用塑料料套管管包裹），防防止施工過程程中鋼絞線損損傷或嚴(yán)重生生銹。6.不平衡稱重重重試驗(yàn)脫架步驟：清除除除上下承承臺間間雜物→拆除撐腳腳下下鋼楔塊→擰開沙箱卸砂孔孔螺螺栓→使沙箱內(nèi)砂自自然然流出或或用高高壓水槍槍沖擊擊→移走沙箱→拆除臨時(shí)時(shí)固固結(jié)工字字鋼→→轉(zhuǎn)動體系系形形成。為為了判判斷轉(zhuǎn)動動體系系脫架前前后實(shí)實(shí)際的重重心偏偏離情況況，在在澆筑上上承臺臺時(shí)在其其四周周設(shè)置永永久觀觀測標(biāo)志志，并并在施工工全過過程觀測測記錄錄（精度0.5mmm）它們的的變變化。如如果脫脫架后，上上盤盤四周標(biāo)標(biāo)高是是均勻下下沉，則則初步判判斷重重心狀態(tài)態(tài)與設(shè)設(shè)計(jì)要求求基本本吻合。轉(zhuǎn)體連續(xù)梁不平平平衡稱重重是轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體梁施施工重重要的環(huán)環(huán)節(jié)，通通過測試試轉(zhuǎn)動動體部分分的不不平衡力力矩、偏偏心距、摩摩阻阻力矩及及摩阻阻系數(shù)等等參數(shù)數(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)橋梁梁轉(zhuǎn)體的的配重重要求。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體體前對結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行稱重重，并并采用壓壓重來來平衡或或消除除施工誤誤差以以及其它它因素素引起的的不平平衡力矩矩，根根據(jù)稱重重試驗(yàn)驗(yàn)配重。本本試試驗(yàn)于上上盤承承臺施加加頂力力，設(shè)置置千斤斤頂，對對轉(zhuǎn)體體梁進(jìn)行行頂放放,通過油壓壓表表讀數(shù)以以及所所提供的的回歸歸方程得得到反反力值，同同時(shí)時(shí)在上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤底底縱向兩兩側(cè)布布置位移移傳感感器，用用以測測試球鉸鉸的微微小轉(zhuǎn)動動。圖7不平衡稱重重試試驗(yàn)7牽引轉(zhuǎn)體7.1試轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體前于箱梁翼翼翼板外緣緣設(shè)置置安全防防護(hù)網(wǎng)網(wǎng)，并施工工完完鐵路范范圍內(nèi)內(nèi)的遮板，避免再再次次要點(diǎn)施施工；；認(rèn)真清清理箱箱梁內(nèi)外外的雜雜物，用用高密密度鋼絲絲網(wǎng)封封住箱梁梁兩端端，禁止止非施施工人員員進(jìn)入入施工區(qū)區(qū)域。試轉(zhuǎn)前預(yù)緊鋼絞絞絞線，在在轉(zhuǎn)盤盤上做好好轉(zhuǎn)動動角度標(biāo)標(biāo)記，根根據(jù)調(diào)整整的角角度修正正轉(zhuǎn)體體到位時(shí)時(shí)防過過轉(zhuǎn)限位位梁的的安裝位位置。試試轉(zhuǎn)過程程中，應(yīng)應(yīng)檢查轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體結(jié)結(jié)構(gòu)是否否平衡衡穩(wěn)定，有有無無故障，關(guān)關(guān)鍵鍵受力部部位是是否產(chǎn)生生裂紋紋。如有有異常常情況，則則應(yīng)應(yīng)停止試試轉(zhuǎn)，查查明原因因并采采取相應(yīng)應(yīng)措施施整改后后方可可繼續(xù)試試轉(zhuǎn)。試轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)做好好好兩項(xiàng)重重要數(shù)數(shù)據(jù)的測測試工工作：每分鐘轉(zhuǎn)速，即即即每分鐘鐘轉(zhuǎn)動動主橋的的角度度及懸臂臂端所所轉(zhuǎn)動的的水平平弧線距距離，應(yīng)應(yīng)將轉(zhuǎn)體體速度度控制在在設(shè)計(jì)計(jì)要求內(nèi)內(nèi)；控制采取點(diǎn)動方方方式操作作，測測量組應(yīng)應(yīng)測量量每點(diǎn)動動一次次懸臂端端所轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動水平平弧線線距離的的數(shù)據(jù)據(jù)，以供供轉(zhuǎn)體體初步到到位后后，進(jìn)行行精確確定位提提供操操作依據(jù)據(jù)。7.2正式轉(zhuǎn)動動動（跨既既有線線施工）備工作全部就緒緒緒，氣象象條件件符合要要求（風(fēng)風(fēng)速不大大于10m//ss，風(fēng)級不不大大于6級），各各崗崗位人員員到位位，體人人員接接到指揮揮長的的轉(zhuǎn)體命命令后后，啟動動動力力系統(tǒng)設(shè)設(shè)備，并并使其在“自動”狀態(tài)下運(yùn)運(yùn)行行。牽引動力系統(tǒng)由由由2臺100t連續(xù)型牽牽引引千斤頂頂、兩兩臺液壓壓泵站站及一臺臺主控控臺通過過高壓壓油管和和電纜纜連接組組成，兩兩臺連續(xù)續(xù)千斤斤頂分別別水平平、平行行、對對稱地布布置于于轉(zhuǎn)盤兩兩側(cè)，千千斤頂放放置于于配套的的反力力座上，反反力力座預(yù)埋埋鋼筋筋深入承承臺內(nèi)內(nèi)，反力力座在在下轉(zhuǎn)盤盤承臺臺混凝土土澆筑筑完成后后立模模澆筑，牽牽引引反力座座槽口口位置及及高度度精確放放樣，準(zhǔn)準(zhǔn)確定位位，并并能承受受大于于100t的反力作作用用。每套連續(xù)頂推千千千斤頂公公稱牽牽引力(前后頂)1000KKN，由前后后兩兩臺千斤斤頂串串聯(lián)組成成，見見下圖，每每臺臺千斤頂頂（前前、后頂頂）前前端均配配有夾夾持裝置置。圖8連續(xù)千斤頂頂構(gòu)構(gòu)造圖及布布置圖表1ZLD自動動連連續(xù)頂推千千千斤頂技技術(shù)性性能表序號項(xiàng)目單位性能指標(biāo)序號項(xiàng)目單位性能指標(biāo)1公稱張拉力kN10005穿心孔徑mmΦ1252公稱油壓MPa31.56外形尺寸mmΦ400×Φ1115803張拉活塞面積m23.1416×××10-27質(zhì)量kg8004回程活塞面積m21.1074×××10-28張拉行程mm200圖9轉(zhuǎn)體施工7.3限位措施施施在下轉(zhuǎn)盤上對稱稱稱設(shè)置2道雙I40工字鋼對轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體體進(jìn)行限限位，具具體方法法為在在轉(zhuǎn)體即即將到到位時(shí)（距距離離到設(shè)計(jì)計(jì)位置置50cm）在撐腳與助助推推反應(yīng)力力支座座之間橫橫向放放入I40工字鋼。牽牽牽引轉(zhuǎn)動動時(shí)，以以工字鋼鋼阻擋擋撐腳繼繼續(xù)前前行。圖10限位措施施施7.4牽引輔助助助措施理論上四氟板與與與不銹鋼鋼板之之間的摩摩擦系系數(shù)很小?。ā?.1一般在0.066~~0.008），但由由于于施工現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)環(huán)境的差差異的的各種因因素的的存在，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體體初期的的摩擦擦系數(shù)還還是較較大的，正正常常牽引難難以啟啟動，必必須借借助2臺100T組成力偶偶助助推，促促使轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動起步步。7.5過轉(zhuǎn)應(yīng)急急急措施當(dāng)由于轉(zhuǎn)動慣性性性或測量量誤差差，在復(fù)復(fù)測發(fā)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)經(jīng)過轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)，可可用２２臺100T千斤頂組組成成的力偶偶助推推系統(tǒng)（該該系系統(tǒng)與助助推系系統(tǒng)方向向相反反），反反向頂頂撐腳，將將轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動體回回轉(zhuǎn)?，F(xiàn)現(xiàn)場橋梁梁轉(zhuǎn)動動精確到到位，沒沒有出現(xiàn)現(xiàn)過轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。7.6轉(zhuǎn)動單元元元的精調(diào)調(diào)精調(diào)的目的是為為為了保證證轉(zhuǎn)體體后橋體體符合合設(shè)計(jì)要要求。在在下承臺臺頂面面與縱橫橫橋向向較低位位置分分別安放2臺400t千斤頂，對對對橋體的的縱橫橫向高程程進(jìn)行行調(diào)整。整整個(gè)個(gè)精調(diào)過過程中中，利用用電子子水準(zhǔn)儀儀對縱縱橫橋向向高程程進(jìn)行準(zhǔn)準(zhǔn)確測測量；利利用全全站儀對對橋梁梁軸線進(jìn)進(jìn)行跟跟蹤監(jiān)測測。7.7鎖定與封封封鉸精調(diào)結(jié)束后，立立立即在鋼鋼撐腳腳與內(nèi)外外助推推反力支支座之之間安放放型鋼鋼反力架架，對對轉(zhuǎn)動單單元進(jìn)進(jìn)行鎖定定。然然后清洗洗滑道道上的潤潤滑劑劑、清理理底盤盤上表面面臟物物，焊接接上下下承臺間間的預(yù)預(yù)埋鋼筋筋、鋼鋼件、綁綁扎鋼鋼筋，立立模澆澆筑C45微膨脹脹混混凝土封封絞，加加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)護(hù)，使使承臺形形成整整體。8.合攏段施工工連續(xù)梁中間合攏攏攏段施工工是在在轉(zhuǎn)體完完成并并鎖定