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連續轉體梁橋球鉸安裝施工技術研究
2017-11-15

結合貴廣動走右線特大橋跨越貴廣客車聯絡線轉體橋施工,對轉體橋施工中的關鍵性工藝-球鉸安裝進行詳細介紹,為以后類似工程轉體橋球鉸施工提供借鑒和參考。

關鍵詞轉體;球鉸;定位骨架;滑道

1工程概況

貴廣動走右線特大橋于GGDZYDK1+047處,采用(52+80+48)m連續梁跨越四條既有貴廣客車聯絡線,為了減少施工對既有線運行干擾,連續梁采用先沿既有線對稱懸灌、形成兩個T構后,兩側同時順時針轉體,轉體就位后施工合龍段和邊跨段的施工方法。其中轉體系統以球鉸支承為主,設計承載力4100t,采用液壓同步千斤頂作為牽引動力施加轉動力矩。

2球鉸結構

鋼球鉸是轉體橋轉動系統的核心,是轉體施工的關鍵結構,主要包括上球鉸、下球鉸、銷軸、型鋼定位骨架、聚四氟乙烯滑板等,詳細結構見圖1。貴廣動走右線特大橋球鉸球面板采用Q345鋼板,平面半徑1.5m,球面半徑8m,上下球鉸的球面板均采用壓制成型,成型后與放射筋及環形筋組焊,組焊后進行退火處理;加強肋板采用Q235鋼板,銷軸采用45鍛鋼,聚四氟乙烯滑板容許壓應力不小于100Mpa,拉斷伸長率不小于250%,拉伸強度不小于30Mpa,滑動摩擦系數不大于0.08(硅脂潤滑),滑板儲脂坑布置成相鄰間距為8mm,采用熱壓成型,儲脂坑布滿,無半坑。鋼球鉸制作及安裝精度要求很高,其制造精度需滿足以下條件:

球鉸和接觸球面光潔度不小于▽3;

球面各點處曲率相等,其誤差≯2mm;

球鉸邊緣各點高程差≯1mm;

水平截面橢圓度≯1.5mm;

下球鉸內球面各鑲嵌四氟板頂面應位于同一球面上,其誤差≯0.2mm;

球鉸上、下球面形心軸與球鉸轉動中心軸務必重合,其誤差≯0.2mm;

與上下球鉸相焊接鋼管中心軸務必與轉動軸重合,其誤差≯1mm,鋼管務必鉛垂,其傾斜度≯3%。

3球鉸安裝

3.1球鉸安裝準備

球鉸分為上球鉸、下球鉸、銷軸及定為骨架,球鉸在拆分前需在上球鉸、下球鉸、定位骨架上做好標記,安裝時按做好的標識及順序安裝。

3.2 澆筑下承臺混凝土

澆筑下承臺第一次混凝土,在混凝土頂面預埋Φ25螺紋鋼,預埋鋼筋位置與定位骨架的四角一一對應 ,鋼筋沿定位骨架內外對稱布置,間距20cm。

3.3 安裝定位骨架

吊裝定位骨架前,先用全站儀將定位骨架的四角及中心準確放樣,誤差小于1mm,并準確測量四角混凝土頂面標高,初步確定所需要的調整鋼墊塊厚度。吊放定位骨架過程中將角鋼中心的調節螺栓孔與測量放樣的軸線對齊。定位骨架安裝完成后,用Φ25螺紋鋼將定位骨架角鋼與預埋鋼筋焊接牢固,以防后續施工中骨架發生位移。

3.4 安裝滑道

3.4.1 前期準備

由于滑道組合高度小于第一次澆筑砼面與承臺頂面間的高差,現場需首先測量滑道位置的標高,計算滑道增加的高度,然后在每一塊滑道對應角鋼的四個角與預埋Φ25螺紋鋼焊接,并將鋼筋焊在角鋼內側,以防滑道在拼裝時與鋼筋沖突。

3.4.2 滑道就位

按照在滑道板面上標好的次序,逐一用吊車將滑道吊放置承臺內,用卷尺量出每一塊滑道板兩側中心位置,并用記號筆做好標記,同時,用鋼筋焊一個三腳架置于定位骨架中心,將吊錘固定在三腳架上,使其與骨架中心垂直,并用卷尺一端對準鉛錘線,移動滑道板,使其兩側的中心與計算出的卷尺長度重合,依次調整每一塊滑道使其就位,滑道全部就位后,用鋼筋將滑道角鋼與定位骨架焊接牢固。

3.4.3 滑道標高精調

將滑道4個角點標高逐一進行測量,算出與設計標高的高差,利用螺母緊固扳手進行微調,微調按照逐點測量、逐點調整的原則進行。由于調節螺栓為 0.5 mm /絲的細牙螺栓,每次調整高度確定為0.5mm,4個角點全部滿足要求后旋緊螺母完成精調并固定。

3.5 安裝下球鉸

3.5.1 下球鉸就位

球鉸安裝精度控制核心在于下球鉸安裝精度 ,設計要求球鉸正面相對高差在±0.5 mm 范圍內。為保證球鉸安裝精度,固定好球鉸骨架后,將球鉸表面灰塵清除干凈,利用吊車將下球鉸緩慢放置于定位骨架上,在接近定位骨架頂面位置時,緩緩轉動下球鉸,將下球鉸與定位骨架軸線位置對應,使下球鉸緩慢落位。就位后,經現場測量下球鉸軸線位置無誤,安裝下球鉸與定位骨架的標高調節螺栓。

3.5.2 球鉸頂面標高精調

下球鉸標高采用現場測量、現場調整的方法進行。首先在球鉸隔板對應的球鉸頂面用記號筆做好標識(共八個點),將標識點標高逐一測量,對于存在誤差的點,利用螺母緊固扳手進行微調,微調按照逐點測量、逐點調整的原則進行,同時對球鉸軸線中心的豎直度進行復核,全部滿足要求后旋緊緊固螺母完成精調并固定。

3.6 澆筑下轉盤混凝土

下轉盤混凝土澆注過程中下轉盤球鉸應不受擾動、混凝土的收縮不至于對轉盤產生影響。在混凝土澆注前需先搭設工作平臺,人員在工作平臺上作業,避免操作過程對其產生擾動。同時,在下轉盤球鉸上設置混凝土澆注及排氣孔,分塊單獨澆注各肋板區,并按照中心向四周的順序澆筑。混凝土凝固后采用中間敲擊邊緣觀察的方法進行檢查,對混凝土收縮產生的間隙用鉆孔壓漿的方法進行處理。

3.7 上球鉸安裝

在下轉盤混凝土澆筑完成后,清理下球鉸聚四氟乙烯滑板表面的雜物,在聚四氟乙烯滑板表面均勻涂抹一層硅脂,硅脂必須布滿儲脂坑,無半坑。待硅脂涂抹完成,將銷軸放入下球鉸中,利用吊車緩慢將上球鉸落入銷軸中。

3.8 安裝撐腳

上轉盤共設有8個撐腳,每組撐腳由鋼管混凝土組成,下設鋼板,鋼管內灌注C50微膨脹混凝土。撐腳在工廠整體制造后運進現場,在下轉盤混凝土澆注完成,上球鉸安裝就位后安裝撐腳,撐腳安裝時需確保撐腳與下滑道間隙符合設計要求。

4 球鉸安裝注意事項

球鉸安裝期間,受外界環境影響,會附著水汽、雜物,致表面產生銹蝕。此外安裝、吊裝過程也容易產生碰撞,致使球鉸產生輕微變形、損傷。因此在整個安裝過程中,應注意以下事項:

4.1 轉體球鉸運抵現場后,在安裝前的放置期間應使用防水塑料布將球鉸整體嚴密包好,并將上下球鉸邊緣的縫隙、中心銷軸套管口也用防水塑料布密封,以防止雨水、沙塵、雜物等進入球鉸工作面。

4.2 在整個安裝、吊裝過程中,應注意平穩起吊,對準位置后再放置,放置時要輕慢。吊裝過程應避免球鉸與其它物件的碰撞,特別要注意保護上球鉸凸球面,不得磕碰、劃傷。

4.3 安裝上球鉸之前,應注意保護好上球鉸。施工時可將上球鉸凸球面涂抹黃油后,用防水塑料布將整個上球鉸嚴密包起來,放置于在厚木塊上。使用時需將上球鉸吊起,去除防水塑料布,用紗布將凸球面擦拭干凈,檢查凸球面上銹蝕情況,鐵銹可用酸洗或布輪拋光方法清除。

4.4 上球鉸安裝完畢后,用寬膠帶紙將上下球鉸邊緣的縫隙密封,待上轉盤混凝土澆注完畢,球鉸轉體之前,用刀片將寬膠帶紙劃開使用。

5 結束語

轉體橋施工的關鍵在于球鉸的準確定位及標高的精調,通過此次轉體橋的施工,積累了寶貴的經驗,為以后類似工程施工積累了寶貴經驗。

參考文獻

[1] 鄭錄化.京杭運河北津大橋轉體施工【J】.水運工程.2005(07).

[2] 謝桂華.轉體施工工藝在橋梁工程中的應用與研究【J】.合肥工業大學學報.2003.

[3] 張健峰,鐘啟賓.橋梁水平轉體法施工的技術成就.鐵道標準設計1992(6).

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