概述桥梁转体的施工方法及应用论文_梁全民

概述桥梁转体的施工方法及应用论文_梁全民

梁全民

广西八桂工程监理咨询有限公司 530031

摘要:运用转体施工法开展桥体施工,不仅结构合理、受力明确,而且能在不影响交通和工程质量的前提下节省建材,提高作业效率,在桥梁建设中大量推广应用,今后也必将在我国桥梁建设中取得更好的经济效益和社会效益。在施工中,应不断总结施工经验,更好的保证转体施工桥梁的质量。

关键词:桥梁转体法;施工技术;实际应用

1.桥梁转体法施工的优点

1.1桥梁转体法的施工方式相对较为简单,设备与传统施工方式相比数量较少,且在操作上有一定的安全性,能够保证现场的施工安全。

1.2桥梁转体法自身的力学性能相对较好,在施工的过程中受力相对较为明确,其自身的结构也比较合理,适用于现阶段的桥梁施工。

1.3桥梁转体法可以对现阶段道桥建设过程中的交通繁忙问题进行有效的解决,可以在铁路跨线桥以及立交桥上进行施工,不会对交通产生负面的影响。同时,桥梁转体法也适用于水深流急或者是通航的河道上的大跨度桥梁建设,这在现阶段的桥梁施工中起着至关重要的作用。

1.4工程造价相对较低,并且施工速度快等特点,在相同的条件下,通过转体法与传统的桥梁施工方法进行比较,所产生的社会效益与经济效益十分显著。例如通过桥梁转体法和传统的悬吊拼接法或者是搭架法进行比较,桥梁转体法可以降低工程造价的11.5-17.4%,这也就保障了工程的经济效益与施工目的,从根本上促进了工程建设的发展与进步。

2.转体施工工作原理

竖转施工原理是:将桥体从跨中分成两个半跨,在桥轴方向的河床上(组合结构在梁上)设支架、驳船等预制梁部(拱),在待转桥体的岸端设铰,在桥台或台后临时架设支撑提升系统,通过卷扬机回收提升牵引绳,将桥体竖转至合拢位置连接合龙,封固转铰,完成竖转施工。

平转转体施工的原理是:将桥体(主要是上部构造)整孔或从跨中分成两个半跨,在桥位外(横向)利用两岸(侧)地形搭设支架(或设胎)预制。在桥墩(或台)底部设置转动体系,将待转桥体,通过张拉锚扣体系实现脱架和对于转轴的重力平衡,再以适当动力(卷扬机、千斤顶等)牵引转盘,将桥体平转至合拢位置,浇筑合拢段接头混凝土,封固转盘,完成平转施工。

平转法主要使用于斜拉桥、刚构梁式桥、钢筋混凝土拱桥和钢管拱桥。竖转法主要用于钢架拱、混凝土拱肋、钢筋混凝土拱等。

3.转体施工的关键技术

3.1竖转法

所谓的竖转法通常用于肋拱桥的施工当中,拱肋在施工的过程中通常都是在低位进行拼装或者浇筑,之后向上拉升,以此来达到设计的要求与标准,最后对其进行合拢,所以竖转体系主要是由牵引系统、拉索以及索塔共同组成。在脱架的过程中,竖转法中的拉索索力相对较大,由于这一过程中的拉索水平角相对较小,所以其所产生的竖向分力也相对较小,同时,拱肋在脱架的过程中对自身的受力与变形状况进行了有效的解决,以此来实现多跨支撑到铰支撑与扣点支撑的过渡。在必要的时候,还对提升索点的位置配置相应的助升千斤顶,以此来保障竖转脱架的顺利进行,保证施工的质量与安全。

3.2平转法

这一方法的转动体系主要有:平衡系统、转动支撑系统和牵引系统。平转法在道桥的施工中,关键的设备就是支承系统,由支撑转动结构的上转盘和与基础相连的下转盘构成,通常上转盘的转动来带动下转盘的转动,以此来达到转体的效果与目的。按照转动支撑过程中的平衡条件进行分类,可分为撑脚支撑、磨心支撑、两者共同支撑三种。磨心支撑简单的说就是由中心承压面来对全部的重量进行承受,并且磨心中有相应的定位转轴,支撑转盘的周围也有相应的支撑轮与撑脚,以此来协助支撑,支撑轮与撑脚不会与滑道进行接触,一旦出现倾覆的情况支撑轮和撑脚可以起到支撑的作用,从而保证了转体结构平稳的作用,使转体结构在转体过程中保险、安全。

3.3转体施工受力

分析转体施工受力是为了保证结构平衡,防倾覆;保证受力控制在容许值范围内,防止结构破坏;保证锚固可靠。转体过程短,主要考虑荷载。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大风地按常见风力考虑,忽略地震荷载和台风影响,主要从选择工期来保证。此外,转体结构合拢构造、变形控制与体系转换也是转体应考虑问题。

4.转体桥梁施工应用

4.1工程概况

某转体桥梁施工,该桥梁为双向双桥6车道,分体立交。桥下高速是双向6车道,宽31m。该桥是48+74+481TI预应力混凝土单箱3室变截面箱梁,粱最高4.5m,最低2.7m,桥面宽15m,转体角70°。基础是钻孔灌注桩,直径100cm和120cm,桩长36m。2#、3#墩墩身是混凝土空心薄壁结构,垂直桥向宽15m,平行宽4m,墩高5.2m。主墩下承台长24m,宽14m,高2m,上承台长19m,宽10m,高1.5m。

4.2转盘施工

4.2.1转盘结构

转体用钢筋混凝土球缺形铰平面转体。转体重4235t,磨盖尺寸为3.1x3.1x1.5m,磨盖底面是凹形球面,直径2.52m,球面直径12.15m,矢高13.21cm;磨芯直径2.5m,C40混凝土,球面直径12m,球面矢高13.17cm。为控制转体稳定性,准确定位上下转盘,在下转盘磨芯顶中放D=20cm钢柱,上转盘安钢套筒。下承台顶面设外环半径4m、宽度0.4cm的环形聚四氟板滑道。滑道外设顶推环道,环道内设顶推槽口。

4.2.2转盘制作

浇注下承台混凝土前,用全站仪精确定位,确定磨芯钢柱安放位置,并固定防护,防止浇注时发生偏移和污损。浇注混凝土时,振捣设备不能碰钢柱。待下承台混凝土有一定强度后,在磨芯处凿毛。当磨芯钢筋、模板及钢柱验收后,浇注磨芯混凝土。将做好的弧形铝合金挂板一端固定在钢柱上,另一端支撑在磨芯侧模上。混凝土终凝前反复刮制,保证磨芯表面平整,找平后平面差需在1mm以内。磨盖铰在已制好的磨芯上,用塑料膜隔离浇注3.1×3.1xlm的钢筋混凝土铰盖。磨盖混凝土强度达75%时,可吊离磨盖,清理塑料膜及其他杂物,为转盘磨合做准备。

4.3磨合

磨合用两台3t卷扬机同时拉转。卷扬机拉索一端固定在上转盘,两台同时工作。磨合时磨芯不能涂润滑剂,通过预埋的水管洒水,清理磨渣。必要时可吊起磨盖。磨合施力要均匀,保证磨盖水平转动。磨盖与磨芯顶面承压面积在75%及其以上或磨合面手感光滑时,可停止磨合。吊起磨盖,清理磨合面,晾干磨盖和磨芯接触面。磨芯涂抹黄油和聚四氟粉调制的润滑剂,厚0.5-1cm。重新放下磨盖,进行上承台钢筋、混凝土施工。

4.4滑道

为增强转体稳定性,上下转盘设立外径3.5m、宽度40cm的环形滑道。上滑道由20cm钢板和3mm不锈钢板组成,下滑道用聚氟板滑道。先在下承台预埋20cm钢板,平整度在1mm内,用环氧树脂胶合5mm厚聚四氟板,加压确保胶合牢固。为防止聚四氟板翘曲鼓起,每2m断开3mm,并锚固。整个滑道安装后平整度在1mm内。上下承台浇注完,上下环道有3mm空隙。滑道外侧设顶推环道,环道内设顶推槽口,放千斤顶施加顶推力矩。

4.5顶推施工

两台水平放置千斤顶对上转盘形成力偶。顶推开始后,启动油泵,按30t一级对称缓慢给油。如果始顶推力接近估算值,则继续放缓顶推速度,避免结构从静止过快的变为运动让箱梁在转体中产生不平衡扭矩,出现梁体裂缝的现象。千斤顶行程按100mm控制,一行程后,千斤顶回油,安装顶铁,重复上述操作。启动后控制顶推速0.012rad/min。接近和拢时,顶推速度减慢,放置限位块,避免外界因素影响跑位。顶推中记录油压表读数,观测箱梁高程和轴线,观测人员和操作人员要沟通好,交换数据,了解双方情况。

5.结语

虽然我国的桥梁转体施工技术的起步比较落后,但是发展迅猛,在理论和实践方面都处于领先水平,桥梁转体施工技术在我国的应用前景比较广泛,我国在基础设施建设不断发展过程中,桥梁建设不断增多,对桥梁转体施工技术的发展有着重要的指导意义。

参考文献:

[1]钟伟.混凝土开口薄壁截面拱桥平转施工控制技术研究[D].长沙:长沙理工大学,2010.

[2]孙晓林,张宏君,郭京波.桥梁转体施工方法及应用[J].河北交通,2006,4.

论文作者:梁全民

论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿

论文发表时间:2015/12/8

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