天津西站主站樓整體遷移工程滑動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用

□文/宋成國(guó) 李 鑫 薛丹華

□李 鑫/天津鐵路建設(shè)投資控股（集團(tuán)）有限公司。

□薛丹華/天津城建集團(tuán)天演建筑物頂升移位工程有限公司。

天津西站主站樓整體遷移工程滑動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用

□文/宋成國(guó) 李 鑫 薛丹華

文章詳細(xì)介紹了天津西站主站樓整體遷移工程中滑動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和應(yīng)用。

天津西站；平移；滑動(dòng)裝置

1 工程概況

主站樓的遷移工程需要先向南平移，然后轉(zhuǎn)向東平移到位后原地進(jìn)行頂升且平移路線需要橫跨地鐵通道。工程共布置286個(gè)支座式滑動(dòng)裝置。

2 滑動(dòng)裝置的確定

2.1 滑動(dòng)裝置類型

1）滾動(dòng)滑動(dòng)裝置

在上下軌道梁之間擺放滾軸，下軌道梁上設(shè)置鋼板，上滑梁設(shè)置槽鋼，滾軸采用實(shí)心鑄鋼材料或鋼管混凝土。見(jiàn)圖1。

滾動(dòng)滑動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)是磨擦系數(shù)較小，實(shí)際磨擦系數(shù)為0.05～0.1；需提供的移動(dòng)動(dòng)力較小，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)要求低；造價(jià)低。不足之處是滾動(dòng)產(chǎn)生豎向震動(dòng)，對(duì)于建筑物安全不利；易產(chǎn)生平移偏位，移動(dòng)過(guò)程中經(jīng)常需人工調(diào)整鋼管位置，從而增加了輔助工作時(shí)間，延緩了移位進(jìn)度且精度不易控制；部分鋼管可能變形或損壞，從而引起受力不均，結(jié)構(gòu)變形外加推力急劇增加；對(duì)施工時(shí)下軌道梁的標(biāo)高、平整度要求非常高；若進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)向平移此方法不適用。

2）支座式滑動(dòng)滑動(dòng)裝置

在上下軌道梁之間擺放支座，支座采用鋼構(gòu)件，下滑梁上設(shè)置鋼板，平移時(shí)在滑動(dòng)面上涂抹黃油等潤(rùn)滑介質(zhì)。見(jiàn)圖2。

支座式滑動(dòng)滑動(dòng)裝置優(yōu)點(diǎn)是平移時(shí)比較平穩(wěn)；偏位時(shí)易于調(diào)整，便于糾偏，適用于高精度同步控制系統(tǒng)；平移過(guò)程中輔助工作少，平移速度快，可以縮短總體工期；對(duì)于旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)向平移較適用。不足之處是磨擦系數(shù)大，平移需提供很大的動(dòng)力；對(duì)施工時(shí)下軌道梁的標(biāo)高、平整度要求非常高。

3）滑動(dòng)裝置的選擇

根據(jù)工程特點(diǎn)選用支座式滑動(dòng)裝置。

2.2 滑動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

1）設(shè)計(jì)目的

減小摩擦系數(shù)，降低頂推力；耐用，能夠克服長(zhǎng)距離平移造成的損壞。

2）滑動(dòng)裝置的研究

（1）摩擦系數(shù)控制要求

本工程建筑物年代久遠(yuǎn)，磚石木結(jié)構(gòu)，因此，應(yīng)盡量減小摩擦系數(shù)，降低頂推力過(guò)大對(duì)托換體系及建筑物影響。

根據(jù)GB50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，考慮相應(yīng)的安全系數(shù)，啟動(dòng)瞬間加速度應(yīng)＜0.1g，由此，頂推力應(yīng)控制在9000kN以內(nèi)，摩擦系數(shù)應(yīng)控制在0.15以內(nèi)。

（2）設(shè)計(jì)方案

①摩擦材料的選用。鋼對(duì)鋼的摩擦系數(shù)為0.3，四氟板與不銹鋼板的摩擦系數(shù)為0.05，從材料的角度選用四氟板與不銹鋼板的摩擦方式。

②設(shè)計(jì)形式?；撇牧蠟榧犹祭w維儲(chǔ)油四氟板10 mm，在其上為2mm的橡膠板，板鑲嵌于槽鋼內(nèi)。滑塊邊框與底板用坡口焊進(jìn)行焊接。

3 滑動(dòng)裝置的試驗(yàn)

3.1 測(cè)試設(shè)備

1）試驗(yàn)機(jī)需要既能施加垂直壓力，又能同時(shí)施加水平剪切力的設(shè)備，可施加垂直壓力達(dá)2000kN，施加水平剪切力達(dá)500kN。

2）位移傳感器精度為0.01mm，量程為50mm。

3）力傳感器精度為0.1t，量程為50t。

3.2 測(cè)試內(nèi)容

1）尼龍滑塊與鋼板間摩擦系數(shù)的測(cè)定

尼龍滑塊尺寸為300mm×300mm，要求測(cè)量600kN垂直壓力作用下的摩擦系數(shù)，分6級(jí)加載，每級(jí)100 kN。在每級(jí)垂直壓力施加橫向力直至滑動(dòng)，相對(duì)滑動(dòng)量＞3mm對(duì)應(yīng)的力為最大摩擦力，則可依此計(jì)算摩擦系數(shù)，測(cè)試初步方案見(jiàn)圖3。其中中間的鋼板需要單獨(dú)按實(shí)際狀態(tài)加工，尺寸需進(jìn)一步確定。

2）尼龍滑塊抗剪切能力的測(cè)定

尼龍滑塊尺寸為300mm×300mm，要求測(cè)量尼龍滑塊與鋼基座鑲嵌后抗剪切的能力，將尼龍滑塊的鋼基座與試驗(yàn)機(jī)的壓頭固結(jié)在一起，可加垂直壓力（也可不加），然后在尼龍滑塊上施加橫向力直至尼龍滑塊滑出，得到破壞力F的大小，測(cè)試初步方案見(jiàn)圖4。需要制作加力環(huán)。

3.3 試驗(yàn)結(jié)論

經(jīng)試驗(yàn)確定，滑動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)可以滿足本工程需要。

4 效果

1）圓形凹槽設(shè)計(jì)能夠克服長(zhǎng)距離及轉(zhuǎn)向平移過(guò)程中滑動(dòng)裝置脫落問(wèn)題。

2）流化粘接解決了兩種不易粘接材質(zhì)材料的粘接問(wèn)題。

3）支座式滑動(dòng)裝置，四氟板與不銹鋼板接觸面摩擦系數(shù)小于其他材質(zhì)摩擦系數(shù)。

5 結(jié)語(yǔ)

本工程采用的滑動(dòng)裝置在平移工程領(lǐng)域首次應(yīng)用并取得良好的效果，滿足了工程的需要，達(dá)到了預(yù)期的目的，可在本領(lǐng)域廣泛推廣使用。

TU746.4

C

1008-3197（2011）02-13-02

2011-02-21

宋成國(guó)/男，1978年出生，工程師，天津城建集團(tuán)天演建筑物頂升移位工程有限公司經(jīng)理，從事建筑物頂升移位施工技術(shù)管理工作。

□李 鑫/天津鐵路建設(shè)投資控股（集團(tuán)）有限公司。

□薛丹華/天津城建集團(tuán)天演建筑物頂升移位工程有限公司。