摘要:转体施工目前是一种常用的桥梁上部结构施工方法,尤其是在铁路桥梁上跨既有线路施工中,具有易于保证施工安全和质量并减少对既有线运营影响,施工效率高等优势特点,而这一施工方法作用效果能否充分发挥取决于施工工艺控制。
关键词:铁路桥梁;转体施工;关键点;控制要点
1工程概况
跨环胶州湾高速公路特大桥上跨胶黄铁路转体采用(48+80+48)m单线连续梁,边支座中心线至梁端0.75m,梁全长177.5m。梁高沿纵向按二次抛物线变化,中支点梁高6.4m,边支点及跨中梁高3.6m,中跨跨中直线段长10m,边跨直线段长13.75m。采用整体桥面形式,桥面板上设置挡碴墙、电缆槽、栏杆,线路中心距人行道栏杆内侧不小于3.25m,接触网支柱基础处桥面板需局部加厚。连续梁截面采用单箱单室直腹板形式,顶板厚度除梁端附近外均为35cm,腹板厚40-60-80cm,底板由跨中的46cm按二次抛物线变化至根部的80cm,顶板宽度8.1m,底板宽度4.4m。
2转体施工方法
(1)该工程拟采用平面承台转体的方法,球铰设置在上下承台之间。下转盘和下承台的顶面固结,上转盘和上承台固结。上下两个转盘主要围绕中心销轴进行相对转动,同时采用安装四氟乙烯滑片及涂抹添加四氟乙烯粉的黄油润滑作用减小转动时的摩阻力。
(2)在转体施工中,主要通过将球铰作为中心且呈对称设置的千斤顶来消除由球铰摩阻力形成的力偶,以此确保墩身与箱梁可以旋转到设计要求的位置。
(3)对上承台进行浇筑以前,提前埋设钢轨使上下两个转盘临时固结,同时设置楔形钢板对撑脚予以稳固,确保承台和撑脚之间实现临时固结,以免在浇筑施工中墩身和承台产生相对变位,并提高梁体整体抗倾覆性能。
(4)在与既有线路相平行的方向对连续梁进行对称现浇,采用挂篮完成。
(5)在梁体达到设计最大悬臂的实际状态后,正式开始转体施工。在转体之前,应将上下两个转盘之间的钢轨锯开,并将楔形钢板拆除,再实施转体。
3施工工艺控制
3.1牵引动力系统
本桥每个转体选用两套ZLD200型液压、同步、自动连续牵引系统(牵引系统由连续千斤顶、液压泵站及主控台组成),形成水平旋转力偶,通过拽拉锚固且缠绕于直径760cm的转台圆周上的20根Φ15.2钢绞线,使得转动体系转动。
将调试好的动力系统设备运到工地进行对位安装后,往泵站油箱内注满专用液压油,正确联接油路和电路,重新进行系统调试,使动力系统运行的同步性和连续性达到最佳状态。
牵引系统由连续千斤顶、液压泵站和主控台3部分组成。其主要特点是能够实现多台千斤顶同步不间断匀速顶进牵引结构旋转到位,以主控台保证同步加压。本系统兼具自动和手动控制功能,手动控制主要用于各千斤顶位置调试和小距离运动,自动控制作为主要功能用于正常工作过程。
3.2设备测试
1)转体过程中的液压及电器设备出厂前要进行测试和标定,并在厂内进行试运转;
2)设备安装就位。连接好主控台、泵站、千斤顶间的信号线,接好泵站与千斤顶间的油路,连接主控台、泵站电源;
3)设备空载试运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据千斤顶施力值(启动牵引力按静磨擦系数μs=0.1,转动牵引力,按动磨擦系数μd=0.06考虑)反算出各泵站油压值,按此油压值调整好泵站的最大允许油压,空载试运行,并检查设备运行是否正常,并在不同时间段,不同温度下进行设备的空载运行,及流量控制;空载运行正常后再进行下一步工作。
3.3转体实施
(1)试转结束,分析采集的各项数据,整理出控制转体的详细数据,马上进行正式转体准备;(2)转体结构旋转前要做好人员分工,根据各个关键部位、施工环节,对现场人员做好周密部署,各司其职,分工协作,由现场总指挥统一安排;(3)液压控制系统、要点审批、气象条件、结构物等全部就绪并满足转体要求,各岗位人员到位,转体人员接到现场总指挥的转体命令后,启动动力系统设备,并使其在“自动”状态下运行;(4)设备运行过程中,各岗位人员的注意力必须高度集中,时刻注意观察和监控动力系统设备的运行情况及桥面转体情况,梁端每转过5m,向现场总指挥汇报一次,在距终点5m以内,每转过1m向现场总指挥汇报一次,在距终点40cm以内,每转过2cm汇报一次,在20cm内,每1cm报一次;在2cm内必须每1mm报告一次,以便控制系统的操作人员能及时掌握转体情况,利于操作控制系统,使转体达到理想的设计要求;(5)在撑脚与下承台预埋滑道间的20mm预留间隙内铺垫4mm四氟板减少转体旋转时撑脚与滑道摩擦,并且在转体旋转过程中撑脚与滑道间距因受力或荷载不平衡而发生变化时,在偏心对应处垫入四氟板以纠正偏心问题;(6)转体结构接近设计位置(距设计位置的距离需由试转时测出的系数计算确定)时,系统“暂停”。为防止结构超转,先借助惯性运行结束后,动力系统改由“手动”状态下改为点动操作。每点动操作一次,测量人员测报轴线走行现状数据一次,反复循环,直至结构轴线精确就位。整个转体施工过程中,用全站仪加强对T构两端高程和梁端中线的监测并加强对四氟乙烯板的观察;(7)转体转动过程中,保证要连续,使要点前、要点过程和要点后连续起来,达到一次到位,中间尽量不停止。
3.4转体就位
(1)转体就位采用全站仪中线校正,允许其中线偏差不大于2cm;(2)现场就位测量方案:1)中心垂球控制:用垂球校核箱梁梁端中心与边跨12号块上的中心线是否重合;2)在箱梁两侧的12号块上各布置1台全站仪,把每台仪器的视线方向设定在箱梁理论中心方向,然后进行转体就位过程观测;3)在箱梁的两端12号块上各布置1台水平仪,用来观测箱梁端部就位后的梁顶高程;(3)转体就位后对所有撑脚底插打楔形块,保证结构的稳定性,并设专职防护员进行防护;(4)转体结构精确就位后,即对结构进行约束固定。利用转盘底设置的千斤顶精确地调整梁体端部标高,并采取措施梁端配重。梁体标高调整完转体结构精确就位后,焊接预留钢筋,对结构物进行约束固定。并清洗底盘上表面,立模浇注封固混凝土,使转盘与下转盘连成一体。控制混凝土塌落度,以方便振捣和增强封固效果。
3.5转体控制措施
(1)现场设指挥员,采用对讲机进行通讯指挥。(2)两个转体连续千斤顶公称油压相同,转体采用同种型号的两套液压设备,转体时按控制好的油表压力。(3)采用连续观测。1)转体观测系统,安在箱梁上的速度传感器,能随时反映转体的速度是否相同。2)上转盘最外圆周上的点每分钟转动4cm,转体前在转盘上按每段长4cm均匀布设刻度,然后按顺序进行编号,转体过程中随时观测两个转盘的转过刻度,也就是转动速度是否一致。3)在转盘钢绞线上做好标记,观察转体的钢绞线速度。4)转体就位采用全站仪中线校正,允许其中线偏差不大于2cm。5)转体就位后采用临时支架对箱梁进行支撑,保证结构的稳定性。
结论
本工程转体施工现已顺利完成,经检查,转体施工质量合理可行,位置准确,相关指标满足技术要求,说明以上施工工艺及控制控制切实有效,能保证转体施工质量,可为类似工程施工提供可靠参考借鉴。
参考文献:
[1]傅贤超,张毅,王兴猛.青南大道跨遂成铁路桥梁转体施工工艺[J].铁道建筑,2018(10):28-30.
[2]杨再奉.浅谈桥梁转体施工方法与控制策略[J].城市建设理论研究:电子版,2018(31):22-23.
论文作者:布乃立
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签:转盘论文; 千斤顶论文; 泵站论文; 结构论文; 主控台论文; 系统论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第12期论文;