無合龍段轉體橋梁轉動體系施工技術

潘龍

摘要： 北沿江高速公路跨滬蓉鐵路分離式立交橋采用平轉法無合龍段轉體施工，本文主要對該梁平轉法轉動體系施工關鍵技術進行闡述。

Abstract： The separation overpass bridge that Beiyanjiang highway goes across Hurong Railway， uses rotating construction without closing section by horizontal transfer method， and this article focuses on the key construction technologies.

關鍵詞： 轉體橋；轉動體系；施工技術

Key words： swivel bridge；rotating system；construction technology

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）19-0129-02

1 工程簡介

北沿江高速公路滁州至馬鞍山段上跨滬蓉鐵路分離式立交橋位于滁州市全椒縣十字鎮(zhèn)，跨徑布置為23×30+30+（2×65）+30+30×30m全長1786m，在鐵路上行K353+421處與高鐵襄滁河特大橋交叉。主橋采用（65+65）m整幅式T構斷面，平轉法轉體施工方法，逆時針轉體86°就位，轉體重量17600噸。

本橋采用無合攏段單T構轉體方案，采用一次現澆、整體轉體就位成橋的方法，減少了現澆段施工，降低了安全風險。由于采取無合龍段轉體施工方案，整體轉動、一次成橋，轉動體系的施工精度關系到成橋的線形和內力，因此對轉動體系的施工工藝和質量標準有更高要求。

2 轉動體系的構成

球鉸由上、下球鉸、球鉸間四氟乙烯板、固定上下球鉸的鋼銷、下球鉸鋼骨架組成，球鉸直徑4000mm。上轉盤下設有8個撐腳，每個撐腳由兩個直徑800mm、高度1680mm的鋼管焊接在厚30mm扇形鋼板上，撐腳鋼管內灌注C50微膨脹混凝土?；郎喜贾?個砂箱，用來支承上轉盤和上部結構的重量，同時起到穩(wěn)定上轉盤作用。在撐腳的下方設1.4m寬的滑道，滑道中心半徑10m，滑道鋼板與骨架采用螺栓連接而成，上鋪不銹鋼板，不銹鋼板與撐腳預留20mm間隙。在滑道兩側設置8組千斤頂反力座，在轉盤外側設置1組牽引反力座。（如圖2）

3 轉動體系施工技術

3.1 下轉盤施工

合寧分離式立交轉體橋由于轉體重量較大，主橋下轉盤截面尺寸為D=16m，厚度為3m圓形結構，下接22m*22m*4m下承臺，下轉盤采用C40混凝土，下轉盤上設置轉動系統的下球鉸、保險撐腳的環(huán)形滑道及千斤頂反力座等。下轉盤分兩次澆筑，第一次澆筑至下球鉸骨架底位置，第二次澆筑至下球鉸頂緣下2cm處。

在澆筑第一次混凝土前，必須將預埋件安裝就位，封絞預埋鋼筋進行預彎。下轉盤支架和滑道支架位置預埋鋼筋提前做好避讓，避免后續(xù)施工發(fā)生沖突。

3.2 下球鉸安裝

球絞安裝是轉體橋梁重難點，下球絞的安裝分為：安裝下球鉸支架，安裝下球鉸，球鉸中心定位，球鉸高程測量、澆筑下球絞下混凝土。下球絞高程控制為轉體關鍵所在，為了更好地控制各點高程，選擇DiNi03電子水準儀，每公里往返測中誤差為0.3mm，讀數可達到0.01mm。下球絞高程采用兩階段測量，首先采用普通水準儀將球絞平均分4點進行測量，控制誤差在2mm以內，然后采用電子水準儀進行精調。下球絞精調后測量控制誤差在1mm以內。

3.3 滑道安裝

滑道安裝準確與否決定轉動過程中，轉動體系能否順利運轉的一個重要所在。滑道安裝分為：安裝滑道骨架、滑道底板安裝、滑道高程測量、澆筑滑道下混凝土、焊接不銹鋼板?；腊惭b過程中主要是高程控制，滑道支架盡量保證頂面在同一平面上，便于后續(xù)滑道鋼板鋪設。由于該橋滑道直徑為10m，整體式鋪筑鋼板無法實施，滑道共設計為24塊鋼板拼接而成。鋼板拼接時按編號進行鋪設，每塊鋼板均有8-16個不等調節(jié)螺栓孔，螺栓孔與滑道支架預留螺絲桿必須對應。

滑道鋼板鋪設與下球絞高程控制采用相同的兩階段測量，首先采用普通水準儀將每塊鋼板四角（4點）進行測量，控制誤差在2mm以內，然后采用電子水準儀進行精調，針對每一個螺桿處進行精調，用可調螺桿進行高程調整?；栏叱叹{后測量控制誤差在1mm以內，采用3m直尺進行每塊鋼板測量，保證滑道平整度控制在0.5mm以內。安裝模板后分節(jié)段澆注混凝土，鋪設5mm厚度不銹鋼板并焊接，四氟板在轉體前進行安裝。

3.4 安插定位銷

下球鉸安裝完成并其底部混凝土澆注完畢后，將球鉸定位銷插入球鉸下盤預埋軸套中組成球鉸定位軸。

定位銷制作時，注意比上下球絞預留洞小1～2cm，從而保證轉動時不產生額外摩阻力。

3.5 鑲嵌四氟乙烯滑動塊

定位銷安放好后，即可鑲嵌四氟乙烯滑動塊。四氟乙烯滑動塊安裝前，先將球鉸下盤滑動面清理干凈，滑動面及安放滑動塊的孔內不得有任何雜物，并將球面吹干。由于轉動時四氟乙烯滑動塊作為減少摩阻力主要構件，往往一個球絞內鑲嵌的四氟乙烯滑動塊數量達到千塊以上。

每個四氟乙烯滑動塊因下球絞預留孔深度不同而厚度不同，安裝前事先在工廠安裝調試，根據每個預留孔的深度制作四氟乙烯滑動塊，并編好號碼?，F場對號入座安裝，確保安裝后各滑動塊頂面應位于同一球面上，其誤差≯0.2mm。

3.6 涂抹黃油四氟乙烯粉

滑動塊安裝合格后，在球面上滑動塊間涂抹黃油四氟乙烯粉，使黃油四氟乙烯粉均勻充滿滑動塊之間的空間，并略高于滑動塊頂面，保證滑動塊頂面有一層黃油四氟乙烯粉。黃油四氟乙烯粉現場配比時，每種材料必須稱重，嚴格按照設計產量比例進行摻配。合理控制涂抹厚度，必須飽滿、適中，不易過厚，過厚容易引起沙箱卸載后預留撐腳高度不夠，造成轉體施工困難。

3.7 安裝上球鉸

涂抹完黃油四氟乙烯粉后，保持球鉸內無雜物，并盡快安裝球鉸上盤。球鉸上盤安裝前，再次檢查球鉸上盤摩擦面的光潔度指標，有損傷處打磨光滑，并清潔球面，不得粘有任何雜物。球鉸上盤附著在下盤上安裝，安裝前先起吊球鉸上盤，調整好起吊千斤繩使球鉸上盤吊起后水平不傾斜，對準定位銷并套入定位銷緩慢下落直至降落到球鉸下盤上，再試轉動確認球鉸上盤轉動自如后臨時鎖定球鉸上下盤，注意球鉸下盤下落過程中不得碰撞球鉸定位鋼銷。

3.8 密封球鉸上下盤吻合面

球鉸上下盤問臨時鎖定限位后，用封口膠帶纏繞密封球鉸上下盤吻合面外周，嚴禁泥砂或雜物進入球鉸摩擦面內。

3.9 撐腳的安裝

本轉動體系有8組撐腳，每組撐腳由兩根直徑800mm、高1680mm的鋼管焊在厚30mm扇形鋼板上，撐腳內填充微膨脹混凝土。

上盤撐腳即為轉體時支撐轉體結構平穩(wěn)的保險腿，轉體時保險撐腳可在滑道內滑動，同時也承受轉體過程中的不平衡力，以保持轉體結構平穩(wěn)。

安裝撐腳前，采用經緯儀準確放樣確定其位置，制作邊長為850mm、高5cm正方形可拆卸剛箱，放置每個撐腳下方，內填筑標準砂填筑厚度2.2cm，采用2倍以上撐腳重量進行預壓，最終控制剛箱內標準砂平面高差不得大于2mm，厚度為2cm滿足設計要求。

3.10 上轉盤施工

上轉盤結構為D=14.4m圓形結構，采用三向預應力體系。轉體上盤是轉體的重要結構，在整個轉體過程中形成一個多向、立體的受力狀態(tài)，采用單端張拉，錨固端采用P型錨具。轉臺內預埋轉體牽引索，預埋端采用P型錨具，牽引索外露部分需擱置在預埋鋼筋上，圓順地纏繞于轉盤上。牽引索預埋時應充分考慮其工作長度，在下料時應大于設計給定尺寸2m以上。由于牽引索是纏繞在上轉盤上的，纏繞時避免不了各項干擾，如果按照設計下料容易出現工作長度不足的情況。

3.11 臨時固結

為防止轉體梁部現澆時球鉸產生轉動及過早受力，上轉盤與下承臺需臨時固結鎖定。臨時固結的方法為在千斤頂反力座上預埋鋼板，鋼板上焊接工字鋼，工字鋼卡在撐腳兩邊，十字型布設。同時，在下承臺與上轉盤間布置?28精軋螺紋鋼進行張拉鎖定。在下轉盤與上轉盤間布置4道I28工字鋼鎖定，待梁體砼澆筑完畢后轉體前平衡稱重時解除。

4 轉動體系運行情況

轉動體系施工后，通過平衡稱重實驗、試轉體、轉體到位，對轉動體系的施工質量進行了驗證。

①平衡稱重實驗。經平衡稱重實驗，橋梁偏心距20mm，摩擦系數為0.015，轉動體系等施工質量控制良好，無需配重。②試轉體。試轉動過程中主梁梁端左側位移變化基本在±0.3mm以內，右側側位移變化基本在±0.4mm以內，兩側相對位移在±0.2mm，兩側平衡性良好，結構未發(fā)生扭轉變形。③正式轉體。2015年8月11日實施轉體施工，正常轉動過程的線速度控制在11cm/min左右。轉體過程中主梁梁端左側位移變化基本在±4cm以內，右側位移變化基本在±4cm以內，兩側相對位移在±1.5cm，兩側平衡性良好，結構未發(fā)生明顯扭轉變形。對主墩撐腳應變監(jiān)測，下轉盤處撐腳應力變化微小，撐腳在轉動過程中基本處于懸空狀態(tài)，與滑道上潤滑油接觸平滑。

5 結束語

無合龍段轉體施工，轉動體系施工對后期成橋質量影響較大。施工中通過優(yōu)化施工工藝嚴控質量標準，順利地完成了轉體施工，保證了施工安全和質量。

參考文獻：

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