摘要：转体球铰安装是桥梁安装的重点工程。本文针对转体球铰安装精度及转体精度控制的施工重点，根据设计、规范标准及我公司历年来总结的转体施工精度控制施工经验，对桥梁球铰工程安装技术进行了探讨分析。
关键词：桥梁球铰；安装技术
引言：本工程主桥为跨越京哈铁路而设，全桥位于直线上，双幅。跨越京哈铁路主桥箱梁为（2×60）m现浇预应力混凝土箱梁，采用双幅同步转体法施工，分别在京哈铁路东西两侧PX89Z#、PX90Y#墩台安装转体球铰装置，浇筑转体承台、薄壁墩柱，沿平行于京哈铁路方向采用支架现浇施工。转体前施工主桥箱梁长度为（50+50）m，完成主桥箱梁现浇后，通过转体牵引系统带动双幅（50+50）m主桥箱梁进行同步转动，转动角度为81.6°，同步转体至设计位置后，浇筑主桥箱梁两端各10m现浇合龙段。
本文围绕转体球铰安装，编制转体施工精度控制施工方案，从承台垫层浇筑开始详细编制转体球铰、滑道安装作业方法及安装质量精度控制措施，以及为保证在正式转体过程中对转体相关数据的控制，在试转过程中对摩阻系数、惯性力矩等相关数据的采集，确保转体施工精度控制在设计、规范要求范围内。
一、关于转体结构
转体结构由转体下转盘、球铰、上转盘、转体牵引系统组成。下转盘为支撑转体结构全部重量的基础，转体完成后，与上转盘共同形成桥梁基础。
下转盘上设置转动系统的下球铰、保险撑脚环形滑道及转体拽拉千斤顶反力座等。
转体球铰为钢结构，直径为3900mm，厚度为40mm，分为上下球铰两片，属于平转法施工转动体系，也是转体施工的关键。
上转盘设转台、撑脚，转台是球铰、撑脚与上转盘相连接的部分，又是转体牵引力直接施加的部位。转台内预埋转体牵引索，通过牵引系统使转动系统转动至设计位置。
（60m+60m）主桥为大跨径现浇预应力混凝土箱梁，采用预应力混凝土单箱三室斜腹板截面，顶宽26.1m，单侧悬臂长度3.1m，中支点梁高6.5m，跨中及边支点梁高3m。主桥箱梁采用分段浇筑的形式，分段长度依次分别为16m长0#块+3×14m支架现浇段，边跨现浇合龙段为10m。
二、转体主承台施工
转体主承台分为转体下转盘、转体上转盘及转盘，施工不仅包含转体承台钢筋绑扎及混凝土浇筑，还包括转体球铰安装、转体滑道安装等一些高精度要求的施工工艺，是转体施工的重点把控工艺。
进行转体下转盘施工时，首先绑扎下转盘底和球铰、滑道骨架侧面四周钢筋，进行第一层混凝土浇筑,高度为2.65米，并在混凝土顶面预埋滑道和下球铰骨架角钢，安装下滑道骨架和下球铰骨架，要求骨架顶面的相对高差不大于5mm。骨架中心和球铰中心重合，与理论中心偏差不大于1mm。
完成2.65m混凝土浇筑后，对下转盘骨架脚落点及球铰中心点进行放样，并再次复核预埋角钢的高程，若出现高于5mm的高差，将高差较大的角钢与调整好标高的骨架钢筋进行密焊，并确保每两个骨架钢筋承接面间的高差不大于5mm。吊装下转盘骨架，将下转盘骨架架腿与骨架钢筋焊接密实，再次复核下转盘骨架平面的高差，记录高差。
三、吊装下转盘技术要点
吊装下转盘，确定下转盘中心点与设计点位重合，通过下转盘与下转盘骨架间的连接螺栓，调节下转盘高程，确定下转盘各面高差符合设计要求。下转盘为支撑转体结构全部重量的基础，转体完成后，与上转盘共同形成基础。为保证其平整性，下转盘顶口面任意两点高差不大于2mm。
下转盘通过转轴连接上转盘组成球铰，球铰是平动法施工的转动系统，而转动体系的核心是转动球铰，它是转体施工的关键结构，制作及安装精度要求很高。
球铰直径Φ3900mm,在安装下转盘过程中，球铰转动中心务必位于设计位置，其误差：顺桥向±1mm、横桥向±1.5mm。
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在调整下转盘标高的过程中，随着每次标高的调整，必须再次确认下转盘的中心点是否满足设计要求。
在安装下滑道骨架前，首先进行圆环滑道的拼接。在已调平的平面上，将圆环滑道均等8部分用钢筋焊接拼接成一个整体，然后再进行环形滑道与滑道骨架的焊接，初步保证点焊后钢板处于一个平面上。这样的连接方式，在滑道骨架吊装的过程中，保证了其不易变形，且相比较与在基坑内调平，这样的施工方法更简单、快捷。完成滑道骨架吊装后，进行标高复核，控制滑道骨架高差在1cm以内。
完成球铰骨架、滑道骨架等基础高精密要求部位施工后，绑扎下转盘骨架及滑道骨架内穿插钢筋，进行第二次混凝土浇筑。第二次混凝土浇筑至下转盘和滑道钢板位置，为防止有混凝土浆液或异物进入上下转盘间隙，浇筑混凝土时可降低1-2cm。在浇筑第二次混凝土过程中，重点工序是将下转盘及滑道钢板下混凝土振捣密实，防止出现孔洞，影响其对转体的支撑作用。在浇筑下转盘及滑道混凝土过程中，可由内而外进行浇筑，通过下转盘预留的排浆口，将下转盘及滑道下振捣密实。
四、球铰安装精度控制
完成第二次混凝土浇筑后，即完成转体下转盘施工，开始进入球铰安装精度控制的重要工序。
上下转盘间通过转轴进行固定，通过安装聚四氟滑片及涂抹黄油四氟粉减小摩阻力。在安装聚四氟滑片过程中，不仅要将下转盘预留圆槽内的残留混凝土碎渣清理干净，还要严格按照其对应的尺寸嵌入下转盘预留圆槽内，并且确保在涂抹黄油四氟粉的过程中，顺着一个方向进行涂抹，确保不会因黄油四氟粉的粘结性，将聚四氟滑片从圆槽内粘结出来或松动。
完成滑块安装后，先将适量黄油填充入下转盘钢套筒中，再将转动中心轴定位钢销轴放入下转盘预埋钢套筒中，通过人工研磨将定位钢销与下转盘钢套筒中的黄油研磨充分，然后进行上转盘吊装。在安装上转盘的过程中,再次确认球铰转动中心是否位于设计位置，顺桥向误差不得大于1mm，横桥向误差不得大于1.5mm；
上下转盘通过转盘中心转轴连接，通过人工推动对上下转盘间的黄油四氟粉进行研磨，确保其厚度均匀，再通过对上下转盘连接缝隙外表面涂抹黄油四氟粉进行防异物处理，防止有异物进入上、下转间，影响上、下转盘间的摩擦系数。
在安装滑道钢板前先进行滑动骨架顶面混凝土残渣清理，在滑道骨架上安装滑道钢板时，控制整个滑道骨架面在一个水平面上，其相对高差不大于2mm,同时要满足3m范围内不大于1mm，以满足撑脚在转动时能保持其平稳性。安装滑道钢板，滑道钢板与滑动骨架先采用点焊定位，然后再进行局部密焊加固，再次确认滑道钢板面高差在设计范围内；
在滑道钢板上铺设10mm厚四氟滑动片（作为转体结构与滑道的间隙），在四氟滑动片上铺设10mm厚钢垫板，在钢垫板上安装转体撑脚及临时沙箱；
上转盘下设有6个撑脚，每个撑脚为两个Φ900mm×16mm的圆柱形钢管，下设30mm厚钢板。撑脚为转体时支撑转体结构平稳的保险腿，从转体时撑脚的受力情况分析，转台对称的两个撑脚之间的中心线重合，使6个保险腿对称分布于纵轴线两侧。转体时撑脚可在滑道内滑动，以保持结构平稳。
完成上转盘及滑道钢板、撑脚、临时沙箱的安装后，后续工序为传统工序，支护上转盘转台模板，预埋转体牵引索，绑扎上转盘钢筋，预埋上承台竖向精轧螺纹钢，浇筑混凝土。
支护转体上转盘模板，施工上承台纵、横、竖三向预应力钢绞线，绑扎钢筋，进行混凝土浇筑。
结语
针对转体球铰安装精度及转体精度控制的施工重点，从承台垫层浇筑开始详细编制转体球铰、滑道安装作业方法及安装质量精度控制措施，以及为保证在正式转体过程中对转体相关数据的控制，在试转过程中对摩阻系数、惯性力矩等相关数据的采集，确保转体施工精度控制在设计、规范要求范围内。
参考文献
[1]赵芳.市政道路桥梁球铰工程施工策略解析[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016（5）：107-109.
[2]李永，熊世荣.市政道路桥梁球铰工程施工管理策略[J].江西建材，2016（10）：271-271.
论文作者:赵雪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签：转盘论文; 滑道论文; 骨架论文; 混凝土论文; 高差论文; 精度论文; 钢板论文; 《基层建设》2019年第28期论文;