本文作者:kaifamei

一種鋼橫梁轉體結構施工方法與流程

更新時間:2025-12-24 15:21:08 0條評論

一種鋼橫梁轉體結構施工方法與流程



1.本技術涉及橋梁施工領域,尤其是涉及一種鋼橫梁轉體施工方法。


背景技術:

2.目前在跨既有鐵路橋施工時,為了保證安全,不影響既有鐵路橋施工,所以需要采用鋼橫梁轉體的施工方式,然后利用鐵路天窗時間平轉合攏,最后利用支架、掛籃澆筑合攏段,接觸錨固系統,完成體系轉換。但是現有墩身在澆筑成形時,因墩身內部混凝土攪拌不均,導致墩身各部分強度不一,墩身穩定性降低。


技術實現要素:

3.為了提高墩身的穩定性,本技術提供一種鋼橫梁轉體施工方法。
4.本技術提供一種鋼橫梁轉體結構施工方法,采用如下的技術方案:一種鋼橫梁轉體結構施工方法,該施工方法包括承臺施工、鋼橫梁轉體施工以及墩柱施工,墩柱施工具體施工方法如下:墩柱施工前,用全站儀精確放出墩柱輪廓線和中心線,并將承臺頂面墩柱范圍內浮漿鑿除沖洗干凈,整修連結鋼筋;(1)安裝鋼筋1)將半成品墩柱鋼筋安裝于承臺上,在既有線外側設地錨和纜風繩固定住墩柱頂部鋼筋;2)鋼筋與承臺成型,具體操作方法如下:a、鋼筋綁扎時鋼筋接頭錯開35d,最少不小于1m;b、墩柱鋼筋與預埋鋼筋接頭按50%截面錯開布置;c、鋼筋骨架在不同高度處綁扎適量的墊塊或定位鋼筋,以保持鋼筋在模板中的準確位置和保護層厚度;(2)安裝支立墩柱模板及腳手架:墩柱模板架設至鋼橫梁立柱底面標高以上0.5m位置;模板就位加固后確定其中心位置及標高、垂直度及預埋件后,在模板內澆筑混凝土;(3)澆筑混凝土1)混凝土澆筑前,在模板內面涂刷脫模劑;2)澆筑前,先鑿除施工接縫面上的水泥砂漿薄膜和表面上松動的石子或松弱混凝土層,然后在接面縫的兩側壁上對撐剛性網,再將接面縫清洗干凈,使之充分潮濕,不積水;3)混凝土入模采用串筒,經串筒落下的混凝土攤平后再進行振搗;砼采用分層澆筑,每層厚度不超過50cm,且在下層混凝土初凝前澆筑完成上層混凝土;4)澆筑混凝土時,使用插入式振搗器,移動間距不超過振搗器作用半徑的1.5倍;與側模保持10cm左右的距離;插入下層混凝土5cm;每一處振動完畢后邊振動邊提出振動棒;振搗棒采用“快插慢拔”的方式;每點振搗時間以20~30s,至混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再顯現氣泡、表面泛出灰漿;
5)在澆筑過程中或澆筑完成時,將混凝土表面泌水排除;6)灑水養生,養護時間不少于7天;當砼達到一定強度后拆模。
5.通過采用上述技術方案,墩身一次澆筑成型,以使得墩柱內部各部分嚴實不存在斷面,以在操作轉體時,墩柱對轉體支撐穩定。在澆筑前,先完成墩柱鋼筋的綁扎,以為施工做準備。在清理接面縫時,因采用機器清理接面縫的石子,清理時接面縫的側壁處會因石子的切割引起震動,因此,在沖洗接面縫處時,利用對撐的剛性網抵接于接面縫的側壁處,以后使得在沖洗接面縫時,接面縫處的結構不易出現松動。振搗棒采用快插慢拔”的方式,每點振搗時間以20~30s,在振搗過程中宜將振動棒上下略有抽搐,以使上下振動平均,以使得墩柱內的混凝土攪拌均勻,各部分強度平衡,墩身穩定性較高。
6.可選的,在制作墩柱的過程中,在混凝土中加入緩凝劑。
7.通過采用上述技術方案,大體積混凝土在施工過程中,由于混凝土量大,水泥的水化熱熱量大,在混凝土內外散熱不平均以及受到內外約束的情形下,在混凝土內部產生較大的溫度應力,導致混凝土發生開裂。因此,大體積混凝土施工中的溫度控制是防止混凝土開裂的關鍵。摻加緩凝劑,推遲水化熱的峰值,混凝土緩凝時間可推遲8~10小時,從而延緩水泥的水化速度。
8.可選的,鋼橫梁轉體施工包括鋼橫梁轉體系統構造以及墩體水平轉體總體施工,墩體水平轉體總體施工步驟如下:(1)防護樁施工,樁基礎施工;(2)施工轉體墩的下轉盤1.4m高混凝土和非轉體墩的承臺;(3)安裝角鋼托架,安裝球鉸下座板、滑道及助推反力支座,綁扎鋼筋,澆筑下轉盤0.6m 高混凝土及張拉臺座;(4)安裝球鉸;(5)安裝砂箱、撐腳及牽引索道;(6)施工上轉盤混凝土;設置上、下轉盤臨時固結措施;(7)綁扎墩身鋼筋,墩身模板架設至鋼橫梁立柱底面標高以上0.5m位置;(8)墩身c40混凝土由承臺頂標高灌注至鋼橫梁立柱底面標高;轉體墩的墩身c40混凝土由承臺頂標高灌注至鋼橫梁立柱底面標高;非轉體墩的墩身c40混凝土由承臺頂標高灌注至鋼橫梁立柱底面標高以下200mm處;在轉體墩的一側順線路方向施工臨時支墩;(9)待墩柱混凝土的強度達到設計值的100%、彈性模量達到設計值的100%后,吊裝鋼橫梁及轉體配重結構至臨時支墩上,配重結構與鋼橫梁及橋墩螺栓連接;(10)在非轉體墩旁施工臨時支墩及工作平臺;吊裝鋼橫梁立柱至臨時支墩上,并使鋼橫梁立柱底面與混凝土墩頂齊平;(11)灌注轉體墩側鋼橫梁立柱內的c40補償收縮混凝土至設計標高;(12)吊裝壓重至配重結構上;(13)鋼橫梁與臨時支撐分離,撤去上下轉盤間的臨時固結措施,落架,進行結構稱重試驗,制定配重方案;(14)進行結構的試轉;(15)進行正式墩底轉體;轉體到位后,配重鋼結構支撐于臨時支墩上;利用非轉體墩側鋼橫梁端頭的千斤頂將鋼橫梁的標高調整至設計標高;
(16)起頂非轉體墩的鋼橫梁立柱上的千斤頂200mm,與鋼橫梁底面接觸后先進行螺栓連接定位,然后將鋼橫梁焊接于立柱的頂面板上;(17)在非轉體墩的鋼橫梁立柱底設置混凝土模板,灌注鋼橫梁立柱內的c40補償收縮混凝土至設計標高;(18)拆除配重結構及臨時支墩,對臨時板件進行切割;(19)綁軋承臺后澆段鋼筋,及時澆筑混凝土,完成上下承臺之間的固結。
9.通過采用上述技術方案,在安裝完球鉸后,將上、下轉盤臨時固結措施,以使得在施作的過程中,上、下轉盤不易出現相當于轉動的情況,方便施工。在非轉體墩旁施工臨時支墩及工作平臺,以便在鋼橫梁轉體吊裝至臨時支墩上時,可以利用非轉體墩側鋼橫梁端頭的千斤頂將鋼橫梁的標高調整至設計標高,利用臨時支墩調整鋼橫梁的高度,以使得鋼橫梁的高度符合預設轉動高度。臨時支墩和轉體墩同時施作提高了施工的效率。
10.可選的,在施作步驟四時,根據混凝土自然形成的流淌斜坡度,在澆筑帶前、后各布置2道振搗器,隨著混凝土向前推進澆筑,振搗器相應跟進。
11.通過采用上述技術方案,為了降低大體積混凝土內外散熱不均,以在混凝土內部產生較大的溫度應力,導致混凝土發生開裂,因此通過上述的振搗方式,以使得大體積混凝土內外溫差較小,減少凝土開裂的情況出現,墩柱結構穩定,更加利于轉體。
12.可選的,上述步驟四包括:墩身預埋鋼筋根據模板上口尺寸控制準確度,采用與承臺鋼筋焊接,形成一個整體骨架。
13.通過采用上述技術方案,承臺鋼筋與墩身預埋鋼筋之間焊接固定以形成整體骨架,承臺的鋼筋和墩身的鋼筋之間相互牽制,以在其中一方受力時,可以借助另一方的限制作用,降低出現位移的情況,提高了承臺和墩身之間連接的穩定性。
14.可選的,下轉盤施工如下:下轉盤分次進行混凝土澆筑,第1次澆筑轉體墩的下轉盤1.4m高混凝土,再安裝角鋼托架,安裝球鉸下座板、滑道及助推反力支座,綁扎鋼筋,第2次澆筑下轉盤0.6m高混凝土及張拉臺座,具體施工流程如下:1)測量放線承臺上標注十字線,并在基坑四周做出引樁;2)承臺墊層施工采用方木支模構建承臺墊層,墊層采用溜槽法澆筑;其中,承臺墊層采用c20混凝土,墊層尺寸為承臺邊往外擴20cm,厚度20cm;3)下承臺混凝土澆筑下承臺為c40混凝土,采用溜槽施工,斜面分層澆筑,層厚控制在30cm以內,采用zx-70 插入式振搗器振搗,插入式振搗器應快插慢拔,插點要均勻排列,逐點移動,順序進行,均勻振實,移動間距不大于振搗作用有效半徑的1.5倍,振搗時間為10~30s,以混凝土泛漿和冒泡明顯減少,不再下沉為準;振搗上一層混凝土時在下一層混凝土初凝前進行,且必須插入下層50mm,以消除兩層間接縫;振搗器不得緊靠模板振動;混凝土澆筑到頂初凝前,對表面進行拉毛,然后立即進行覆蓋養生,達到拆模強度后拆除模板,進行基坑的回填工作;4)下承臺模板拆除及養生
5)基坑回填基坑回填,回填采用原狀土,四周同步分層回填,每層厚度20cm,用沖擊夯夯實。
15.通過采用上述技術方案,將下轉盤分開成兩次澆筑,以便安裝角鋼托架,安裝球鉸下座板、滑道及助推反力支座,綁扎鋼筋;同時通過分次澆筑的方法,同時可以在下一層混凝土初凝前,振搗下一層混凝土,以使得混凝土分布均勻,混凝土內外溫差較小,進而降低了混凝土出現開裂的情況。
16.可選的,通過以下公式計算不平衡力矩和摩擦力矩:當轉動體球鉸摩阻力矩大于轉動體不平衡力矩時:不平衡力矩:摩阻力矩:當轉動體球鉸摩阻力矩小于轉動體不平衡力矩時:不平衡力矩:摩阻力矩:其中mz是轉動體球鉸摩阻力矩,mg轉動體不平衡力矩,p1是南側承臺實施頂力;p2是北側承臺實施頂力。
17.可選的,上述方法包括:轉體結構的牽引力通過以下公式計算:t=2/3*(r*w*μ)/dr——球鉸平面半徑,w——轉體最大總重量,d——轉臺直徑,μ——球鉸系數。
18.通過采用上述技術方案,根據實際的施工方案設計牽引力的計算公式,將所測量的數據代入公式中,便可以計算得到所需要的牽引力,如啟動時所需要的最大牽引力,轉動時所需要的最大牽引力等,進而調節千斤頂的施力。
19.綜上所述,本技術具有以下有益效果:墩身一次澆筑成型,以使得墩柱內部各部分嚴實不存在斷面,以在操作轉體時,墩柱對轉體支撐穩定。在澆筑前,先完成墩柱鋼筋的綁扎,以為施工做準備。在清理接面縫時,因采用機器清理接面縫的石子,清理時接面縫的側壁處會因石子的切割引起震動,因此,在沖洗接面縫處時,利用對撐的剛性網抵接于接面縫的側壁處,以后使得在沖洗接面縫時,接面縫處的結構不易出現松動。振搗棒采用快插慢拔”的方式,每點振搗時間以20~30s,在振搗過程中宜將振動棒上下略有抽搐,以使上下振動平均,以使得墩柱內的混凝土攪拌均勻,各部分強度平衡。
附圖說明
20.圖1是本技術中轉體系統的立面圖;圖2是本技術中轉體系統的平面圖;圖3是本技術中轉體系統的側面圖;圖4是本技術中牽引系統平面布置圖;圖5是本技術中臨時支架布置總圖;圖6是本技術中轉體施工操作工藝流程圖;圖7是本技術中轉動體球鉸摩阻力矩與轉動體不平衡力矩的示意圖;圖8是本技術中轉動體球鉸繞z軸轉動摩擦系數計算示意圖。
21.附圖標記說明:1、承臺;2、助力反推支座;3、環形滑道;4、轉體球鉸;5、撐腳;6、c40混凝土;7、張拉臺座;8、下轉盤;9、牽引索a;10、牽引索b;11、牽引索支承鋼筋;12、臨時墩; 13、轉體墩;14、鋼橫梁;15、鋼橫梁立柱底;16、轉體施工牛腿。
具體實施方式
22.以下結合附圖1-8對本技術作進一步詳細說明。
23.本技術實施例公開一種鋼橫梁轉體結構施工方法,該方法包括以下步驟:一、承臺施工(1)基坑開挖基坑開挖采用2臺挖掘機進行施工,挖掘機與既有線行車方向垂直站位,采取從靠近既有線向遠離既有線方向邊退邊挖的方式分層開挖,開挖層厚控制在1.5m左右。基坑出土從基坑左右及后方進行,并在基坑安全線以外存放。施工過程中一機一人盯控,防止挖掘機侵入限界。
24.基坑開挖采用人工配合機械開挖,開挖成型后,周圍外設置圍欄。同時在基坑周邊以及施工臨時便道設置警示標志。為了不擾動原土層,坑底預留30cm人工清底。承臺1下按設計要求現澆混凝土墊層。
25.(2)樁頭環切基坑開挖,人工清理到設計標高,以免出現樁頭被多鑿,造成樁頂伸入承臺1內高度不夠的情況。破除樁頭時應用采用環切技術,空壓機結合人工鑿除,上部采用空壓機鑿除,下部留有一定高度由人工鑿除。鑿除過程中保證設計樁頂以下的樁身混凝土不易被擾動。
26.(3)鋼筋綁扎承臺1鋼筋在鋼筋加工廠加工,運至現場綁扎安裝。鋼筋綁扎安裝時在墊層面上彈出鋼筋的外圍輪廓線,并用油漆標出每根鋼筋的平面位置,鋼筋安裝時利用卡具。墩身預埋筋及其他預埋件按預設位置安裝并牢固定位。承臺1鋼筋按施工規范進行綁扎焊接,鋼筋網片之間采用架立鋼筋焊接牢固,做到上下層網格對齊,層間距正確,并確保鋼筋的保護層厚度。
27.(4)模板支立拼裝承臺1模板全部采用組拼鋼模板,并保證模板強度、剛度和穩定性。模板拼裝可利
用小型吊具在基坑內逐塊組拼,拼接表面必須平整、支撐牢靠,拼裝前對模板進行打磨刷脫模劑。
28.支模前用全站儀測放承臺1四角點,墨線彈出模板的邊線,支模后再用儀器進行復合校正。模板加固通過型鋼、拉桿與基坑四周坑壁擠密、撐實,確保模板穩定牢固、尺寸準確。墩身預埋鋼筋根據模板上口尺寸控制準確度,采用與承臺1鋼筋焊接,形成一個整體骨架以防移位。
29.(5)非轉體墩承臺混凝土澆筑1)在混凝土澆筑前,將模板、鋼筋上的雜物清除干凈,基坑內積水清理干,陰雨天氣或施工場地泥濘時,作業人員應將鞋子沖洗干凈,防止泥土污染鋼筋或混凝土。
30.2)承臺1混凝土澆筑采用混凝土運輸車運輸,溜槽進行澆筑,澆筑時間不得超過混凝土的初凝時間,混凝土滯留時間不得超過1h,間斷時間不得超過2h。澆筑前根據鄰近營業線施工日計劃規劃車輛及澆筑時間,確保點內施工完成。
31.3)混凝土拌合物入模前含氣量控制在2~4%(具體看實際要求),坍落度要求180~ 220mm(具體看實際要求),擴展度450~550mm(具體看實際要求);混凝土澆筑時,模板溫度控制在5~35℃(具體看實際要求),入模溫度5~30℃(具體看實際要求)。試驗人員隨時檢查砼的和易性和坍落度。
32.4)混凝土澆筑順序混凝土澆筑時間控制在初凝時間內。混凝土在混凝土拌合站集中拌制,用混凝土攪拌車運至墩位后,混凝土輸送泵泵送至溜槽送至模內。
33.澆筑混凝土時采用水平分層的方法灌注。上層與下層前后澆筑距離不小于1.5m,在本實施例中為1.8m,每層澆筑厚度不超過30cm,在本實施例中為25cm。在混凝土澆筑過程中,使混凝土入模均勻,避免大量集中入模。混凝土振搗采用插入式的振動器,振動棒避免碰撞模板、鋼筋和冷卻管等預埋件,移動間距不超過其作用半徑的1.5倍,與側模保持 5~10cm的間距,插入下層混凝土5~10cm左右,將所有部位均振搗密實,密實的標志是混凝土停止下沉,不再冒氣泡、表面呈現平坦、泛漿。
34.頂板表面進行二次收漿抹面,及時覆蓋灑水養生,防止溫度裂紋。
35.混凝土澆筑應分層進行,上、下層澆筑時間相隔不超過2h。當從高處直接向模板內傾卸砼時,為防止砼離析采取的措施應符合以下規定:(a)從高處直接傾卸時,砼自由傾落高度不宜超過2m。
36.(b)當傾落高度超過2m時,應采用串筒、溜管或振動溜管等輔助設置進行砼澆注,避免混凝土離析。
37.(6)每一插點應掌握好振搗時間,過短不易搗實,過長混凝土產生離析現象。一般每點振搗時間為20~30s,但以混凝土表面呈水平不再顯著下沉,不再出現氣泡、表面泛出灰漿為準。
38.(7)振搗棒插點應均勻排列。振搗混凝土時,每次移動位置的距離,應不大于振搗棒作用半徑的1.5倍(40~60cm),根據上層鋼筋間距來控制插棒距離。振搗混凝土時,振搗棒插點采用“行列式”或“方程式”(振搗棒插點分布圖)次序移動,不應混用,以免造成混亂而發生漏振。
39.(8)振搗棒使用時,不得緊靠模板振搗,且盡量避免碰撞鋼筋及預埋件等。澆筑時
備用8臺φ50振搗器,以免出現故障時及時更換。
40.(9)不能在模板內利用振搗器使混凝土長距離流動或運送混凝土,以致引起離析。混凝土搗實后1.5h到24h之內,不得受到振搗。
41.(10)承臺1混凝土面施工時的振搗工藝為:首先采用插入式振搗棒進行搗固,然后用提漿機進行整平,人工收面,待定漿后再第二遍收光。抹面時嚴禁灑水,并應防止過度操作影響表層混凝土的質量。
42.(11)混凝土澆筑入模時下料要均勻,注意與振搗相配合,混凝土從多處下料,分散處理,以免因混凝土分層厚度太大振搗困難,導致混凝土不密實、出現蜂窩麻面等缺陷。
43.(12)施工選擇模板溫度在5~35℃的時段澆筑混凝土。在炎熱氣候下澆筑混凝土時,采取遮蔽措施避免模板和新澆混凝土受陽光直射,入模前的模板與鋼筋溫度以及附近的局部氣溫不超過35℃。當晝夜平均氣溫高于30℃時,按夏季施工辦理,盡量安排在上午11:00 以前澆筑完或下午16:00以后開盤澆筑,并對模板采取降溫措施。
44.(13)梁體混凝土振搗完成后,及時對混凝土暴露面進行緊密覆蓋,盡量減少暴露時間,防止表面水分蒸發。
45.(14)混凝土養生及拆模基礎承臺1混凝土采用澆水養護,防止混凝土因缺水而產生表面裂縫。承臺1在混凝土澆筑完畢后的12小時以內就要進行澆水養護。每天8:00-20:00每兩小時澆水一次,具體澆水次數視保持混凝土表面濕潤而定,養護總時間不得少于14天。對于需要安裝冷卻管的承臺1,通過調節冷卻水管進出水流量和流速,可有效地提高混凝土內部降溫效率,控制溫差,縮短混凝土養護時間。混凝土在澆筑完畢后的一整天內,不得在其上踩踏或安裝模板及支架,承臺1混凝土抗壓強度達到要求強度(2.5mpa)后拆模。
46.6)基坑監測點的布置在墩基坑四周每側1m處布設監測點。變形觀測樁采用直徑16mm以上的鋼筋,頂部磨圓并刻畫十字線,鋼筋埋設于防護樁與鐵路之間,待測點穩定后,測量樁頂標高、坐標值作為初始讀數。
47.基坑開挖過程中累計水平變化大于30mm時必須停止施工,對基坑進行全面檢查分析,弄清原因并做好相應處理措施后再繼續進行施工;當位移過大時,及時對基坑進行回填,重新采取防護后再進行施工。
48.二、鋼橫梁轉體施工參見圖1和圖2,轉體結構由下轉盤8、上轉盤、轉動系統(超高強混凝土球鉸)、轉體平衡系統(滑道及撐腳5)、轉體助推系統(助推鋼牛腿)、轉體牽引系統(牽引索及張拉臺座7)、結構臨時錨固系統(砂箱及高強鋼筋)等組成。
49.1)下轉盤8下轉盤8為支承轉體結構全部重量的基礎,轉體完成后,與上轉盤共同形成承臺1結構,下轉盤8采用c40混凝土6。下轉盤8上設有轉體系統的下球鉸、中心直徑為4.5m的環形下滑道及4組助推鋼牛腿、2個牽引反力座。撐腳5與下滑道的間距為20mm。
50.2)上轉盤上轉盤是轉體時的重要結構,在整個轉體過程中是一個多向立體的受力狀態,受力較復雜,設計采用c40混凝土6。上轉盤長5.9m,寬5.9m,厚1.2m。轉臺直徑高度
0.5m。轉臺是球鉸、撐腳5與上轉盤相連接的部分,又是轉體牽引索直接施加的部位。轉臺內預埋牽引索。
51.為加強封固部分混凝土密實,可根據施工需要,在上轉盤受力安全部位設置振搗孔。
52.3)超高強混凝土球鉸本橋轉體采用堅向承載力為10000kn的超高強混凝土球鉸。球鉸由球鉸上盤、球鉸下盤、球鉸上座板、球鉸下座板及中心轉軸所組成。球鉸下盤設有向上的凹球面,球鉸上盤設有與之匹配的凸球面,球面上滿鋪布置超高分子量聚乙烯滑塊。球鉸上,下盤分別固定于球鉸上、下座板上,球鉸下座板預埋在下承合混凝土頂面,球鉸上座板與上承臺1混凝土澆筑為一體。球鉸各部件均采用鋼-混凝土組合構件,采用c120級超高強混凝土。
53.球鉸是轉動體系的核心,采用專業廠家提供的成套產品。球鉸是轉體施工的關鍵部件,必須精心制作、精心安裝,施工時按照要求進行仔細安裝和調試。
54.主要設計指標:a.超高強混凝土組合球鉸的靜摩系數≤0.06,動摩系數≤0.03。b.超高強混凝土組合球鉸采用c120級rpc材料,設計允許應力≤42mpa。c.超高強混凝土組合球鉸采用的超高分子量聚乙烯滑板,設計允許應力≤45mpa。
55.4)撐腳5與滑道在下承臺1表面設置直徑4.5米的滑道,滑道寬1.0米,滑道為鋼構件,在滑道面上鋪設不銹鋼板。上轉盤共設有4組撐腳5,每組撐腳5由2個鋼管混凝土組成,撐腳5下設有 30mm的鋼走板。鋼管內灌注rpc混凝土。撐腳5在工廠整體制造后運進工地。轉體前在不銹鋼板上涂抹黃油,并鋪設10mm厚mge板。
56.滑道預埋在下承臺1混凝土表面,撐腳5上端預埋在上承臺1混凝土中,撐腳5走板與滑道間設置有20mm的間隙。要求整個滑道面在同一個水平面上,其相對高差不大于 2mm。滑道骨架角鋼頂面相對高差小于1mm,滑道頂面高出下轉盤8頂面5mm。
57.5)助推鋼牛腿在滑道內外側共布置4對型鋼制成的鋼牛腿,助推反力座用于轉體的啟動、止動和姿態微調等,為施工中得輔助設備,僅在特殊情況下使用,使用時應與千斤頂、反力梁配合使用。
58.6)臨時錨固系統為保證施工過程中的結構穩定和安全,在上承臺1與下承臺1之間應設置可靠的臨時錨固系統。
59.7)轉體牽引系統參見圖3和圖4,本橋牽引索采用強度級別1860mpa的5根鋼絞線制成,錨固于轉臺上。固定端采用p型錨具,同一對牽引索的錨固端應在同一直徑線上并對稱于圓心,注意每根索的預埋高度應和牽引方向一致。每根索埋入轉臺的長度大于3.0m,每根索的出口點也應對稱于轉盤中心。牽引索外露部分應圓順地纏繞在轉臺周圍,互不干擾地擱置于預埋鋼筋上,并做好保護措施,防止施工過程中鋼絞線損壞或嚴重銹蝕。
60.三、墩地水平轉體總體施工(1)防護樁施工,樁基礎施工;(2)施工轉體墩13的下轉盤81.4m高混凝土和非轉體墩的承臺1;
(3)安裝角鋼托架,安裝球鉸下座板、滑道及助推反力支座,綁扎鋼筋,澆筑下轉盤 80.6m高混凝土及張拉臺座7;(4)安裝球鉸;(5)安裝砂箱、撐腳5及牽引索道;(6)施工上轉盤混凝土;設置上、下轉盤8臨時固結措施;(7)綁扎墩身鋼筋,墩身模板架設至鋼橫梁14立柱底面標高以上0.5m位置;(8)墩身c40混凝土6由承臺1頂標高灌注至鋼橫梁14立柱底面標高;轉體墩13的墩身 c40混凝土6由承臺1頂標高灌注至鋼橫梁14立柱底面標高;非轉體墩的墩身c40混凝土 6由承臺1頂標高灌注至鋼橫梁14立柱底面標高以下200mm處;在轉體墩13的一側順線路方向施工臨時支墩;(9)待墩柱混凝土的強度達到設計值的100%、彈性模量達到設計值的100%后,使用汽車吊吊裝鋼橫梁14及轉體配重結構至臨時支墩上,配重結構與鋼橫梁14及橋墩螺栓連接;(10)在非轉體墩旁施工臨時支墩及工作平臺;吊裝鋼橫梁14立柱至臨時支墩上,并使鋼橫梁14立柱底面與混凝土墩頂齊平;(11)灌注轉體墩13側鋼橫梁14立柱內的c40補償收縮混凝土至設計標高;(12)吊裝壓重至配重結構上;(13)鋼橫梁14與臨時支撐分離,撤去上下轉盤8間的臨時固結措施,落架,進行結構稱重試驗,制定配重方案;(14)進行結構的試轉;(15)進行正式墩底轉體。轉體到位后,配重鋼結構支撐于臨時支墩上;利用非轉體墩側鋼橫梁14端頭的千斤頂將鋼橫梁14的標高調整至設計標高;(16)起頂非轉體墩的鋼橫梁14立柱上的千斤頂200mm,與鋼橫梁14底面接觸后先進行螺栓連接定位,然后將鋼橫梁14焊接于立柱的頂面板上。
61.(17)在非轉體墩的鋼橫梁14立柱底設置混凝土模板,灌注鋼橫梁14立柱內的c40 補償收縮混凝土至設計標高。
62.(18)拆除配重結構及臨時支墩,對臨時板件進行切割。
63.(19)綁軋承臺1后澆段鋼筋,及時澆筑混凝土,完成上下承臺1之間的固結。
64.墩地水平轉體施工工藝如下:(1)下轉盤8施工下轉盤8分次進行混凝土澆筑,第1次澆筑轉體墩13的下轉盤81.4m高混凝土,再安裝角鋼托架,安裝球鉸下座板、滑道及助推反力支座,綁扎鋼筋,第2次澆筑下轉盤80.6m高混凝土及張拉臺座7,具體施工流程如下:1)測量放線測量人員采用全站儀放出承臺1十字線,并在基坑四周做出引樁。
65.2)承臺1墊層施工承臺1墊層采用c20混凝土,墊層尺寸為承臺1邊往外擴20cm,厚度20cm。墊層用方木支模,混凝土采用溜槽法澆筑。
66.3)下承臺1混凝土澆筑
下承臺1為c40混凝土6,采用溜槽施工,斜面分層澆筑,層厚控制在30cm以內,采用 zx-70插入式振搗器振搗,插入式振搗器應快插慢拔,插點要均勻排列,逐點移動,順序進行,不得遺漏,做到均勻振實,移動間距不大于振搗作用有效半徑的1.5倍,振搗時間為 10~30s,以混凝土泛漿和冒泡明顯減少,不再下沉為準,避免漏振、欠振和超振。振搗上一層混凝土時在下一層混凝土初凝前進行,且必須插入下層50mm,以消除兩層間接縫。振搗器不得緊靠模板振動。澆筑過程中設專人隨時檢查鋼筋和模板的穩定性,發現問題及時處理。混凝土澆筑到頂初凝前,對表面進行拉毛,然后立即進行覆蓋養生,達到拆模強度后拆除模板,待質量經過監理工程師驗收合格后,方可以進行基坑的回填工作。
67.4)下承臺1模板拆除及養生根據測量的混凝土內部溫度與外界氣溫的差值來決定拆模時間,若兩者溫差大于25℃,則不能拆模,繼續通水散熱;直至外界氣溫與混凝土內部溫差小于25℃且達到設計強度100%方后拆除模板。
68.在混凝土澆筑完成并且初凝后,予以灑水養護保證混凝土表面經常處于濕潤狀態為準,養生期應符合規范要求。由于鄰近營業線施工,在混凝土表面蓋上不得覆蓋塑料薄膜,養護用水不能使混凝土產生不良外觀質量影響。
69.5)基坑回填砼達到設計強度及模板拆除后進行基坑回填,回填采用原狀土,四周同步分層回填,每層厚度20cm,用沖擊夯夯實。
70.(2)安裝球鉸下座板及滑道球鉸及其座板均采用吊車吊裝就位,人工調平對中安裝。
71.安裝前,測量人員采用水準儀對球鉸下混凝土面高程進行復核,然后采用全站儀放出球鉸下座板及滑道骨架平面位置,并在混凝土上做好標記以便對骨架進行定位。施工時采用提高安裝球鉸下座板精度的方法,以減少下球鉸安裝時的調整工作量,施工中可采用測微器控制下座板頂面相對高差,提高高差控制精度。下座板與滑道安裝調整就位后,測量人員對骨架高程及平面位置進行復核,保證球鉸下座板與滑道的平面位置及高程,保證平面高差不大于3mm,滑道中心和球鉸中心重合,與理論中心偏差不大于1mm,確認無誤后將下座板、滑道板與角鋼焊接牢固,防止澆筑混凝土時發生位移,影響球鉸安裝。鋼托架應采取措施支撐牢固,將助推牛腿焊接固定與滑道內外側鋼板上,綁扎鋼筋,檢查合格后,即可進行下承臺10.6米部分混凝土澆筑,承臺1外邊模板采用組拼鋼模板,預留槽模板采用木模板,外模板采用拉桿與外側周邊支撐相結合的方式加固,內模采用拉桿與承臺1鋼筋連接的方式加固。混凝土澆筑,澆筑方法同上。
72.(3)安裝下球鉸下球鉸的安裝精度是整個轉體球鉸4安裝的關鍵步驟。澆筑完成第二層混凝土后,吊裝下球鉸放在球鉸下座板上,進行對中和調平,安裝精度:順橋向
±
1mm,橫橋向
±
1.5mm,下球鉸正面相對高差≯1mm。
73.1)下球鉸安裝前先進行檢查,主要對下轉盤8球鉸表面橢圓度及結構檢查是否滿足設計加工要求。下轉盤8球鉸的現場組裝,主要是下轉盤8球鉸的錨固鋼筋及調整螺栓的安裝;此部分為螺栓連接,其它構件均預先焊接組裝完成。
74.2)球鉸吊裝:球鉸采用汽車吊進行吊裝,吊裝過程中專人指揮,保證球鉸輕起輕
落,移動平穩,就位準確。
75.3)精確定位及調整:利用球鉸骨架及調整螺栓將下球鉸懸吊,調整中心位置,然后依靠固定調整螺桿上下轉動調整標高。
76.4)固定:精確定位及調整完成后,對下轉盤8球鉸的中心、標高、平整度進行復查;中心位置利用全站儀檢查,標高采用精密水平儀及鋼銦尺多點復測,經檢查合格后對其進行固定;豎向利用調整螺栓與橫梁之間擰緊固定,橫向采用在承臺1上預埋型鋼,利用型鋼固定。
77.(4)滑道安裝在鋼撐腳5的下方設有環形滑道3,現場采取分節段拼裝,在盤下利用調整螺栓調整固定。轉體時保證撐腳5可在滑道內滑動,以保持轉體結構平穩。滑道鋼材表面應加工平整。
78.(5)下球鉸下混凝土施工由于下球鉸水平轉盤面積比較大,下盤結構復雜,下轉盤8混凝土的密實性是轉盤安裝成敗的關鍵。為此,在下轉盤8上提前預留了振搗孔和排氣孔,混凝土澆筑時從下轉盤8底向上依次進行振搗,當混凝土澆筑到振搗孔位置時,在水平方向振搗的同時,采用插入式振搗棒從振搗孔深入盤下,搗固密實,現場觀察混凝土不產生下沉,而且周邊排氣孔有充分水泥漿冒出。
79.(6)張拉臺座7施工張拉臺座7設有兩座,張拉臺座7a長1m,寬0.8m,高1.5m;張拉臺座7b長1m,寬 0.8m,高1.5m,承臺1對角布置。反力座鋼筋綁扎完成后立木模板并用拉桿與承臺1預埋插筋固定,然后澆筑c40混凝土6。施工過程中注意牽引反力座預留牽引索槽口中心線與轉臺切線方向一致。施工完成后注意將預埋插筋切割掉。
80.(7)安裝定位銷軸、聚四氟乙烯滑動片及上球鉸1)安裝定位銷軸定位銷軸采用汽車吊進行吊裝至套筒內,并調整好垂直度與周邊間隙。
81.2)安裝聚四氟乙烯滑動片聚四氟乙烯滑動片安裝前,先將球鉸頂面清理干凈,球鉸表面及安裝聚四氟乙烯滑動片的孔內不得有任何雜物,并將球面吹干。根據聚四氟乙烯滑動片的編號由內到外將其安裝在相應的鑲嵌孔內。聚四氟乙烯滑動片安裝完成后,采用精密水準儀對其標高進行檢查,保證其頂面位于同一球面上。檢查合格后,在球面上各聚四氟乙烯滑動片間涂抹黃油聚四氟乙烯粉,現場采用的黃油和四氟乙烯粉的配比提前由試驗確定。使黃油聚四氟乙烯粉均勻充滿乙烯滑動片之間的空間,并略高于聚四氟乙烯滑動片,保證其頂面有一層黃油聚四氟乙烯粉。整個安裝過程中注意保持球面清潔,嚴禁將雜物帶至球面上。
82.3)安裝上球鉸聚四氟乙烯滑動片安裝完成后,將上球鉸的銷軸套管接好,用螺栓固定牢固。用汽車吊將上球鉸吊起,在凸球面上涂抹一層黃油聚四氟乙烯粉,然后將上球鉸對準中心銷軸輕落至下球鉸上,用拉鏈葫蘆微調上球鉸位置,使之水平并與下球鉸外圈間隙一致,去除被擠出的多余黃油,以免污染承臺1影響混凝土性能,并用寬膠帶紙將上下球鉸邊緣的縫隙密封,嚴禁泥沙或雜物進入球鉸摩擦部分。轉動前,定位軸套管、球鉸轉動面內應注滿油脂,滑道面應清理干凈,四氟乙烯粉,減小轉動時的摩擦阻力。
83.(8)上轉盤施工1)上轉盤撐腳5施工上轉盤下表面沿圓周均勻設有4組雙φ400mm鋼管混凝土撐腳5,每個撐腳5焊接在厚 30mm鋼走板上,走板底面焊接3mm厚的不銹鋼板,撐腳5鋼管內灌注rpc混凝土。撐腳 5在工廠制造后運進工地。
84.在下轉盤8混凝土澆筑完成上球鉸安裝就位時即安裝撐腳5,撐腳5采用吊車吊裝。
85.撐腳5底與不銹鋼板間預留20mm間隙,間隙采用石英砂填充。石英砂四周采用 l50*5mm的角鋼焊接砂箱,并與撐腳5下鋼板連接密實,中間間隙采用泡沫膠封閉。
86.轉體前將石英砂清理干凈,在環形滑道3頂面鋪設10mm厚的mge板。
87.2)砂箱施工為保證施工過程中的結構穩定和安全,在上承臺1與下承臺1之間設置有砂箱與高強鋼筋組成的臨時錨固系統。除在滑道上均勻布置4個4000kn的砂箱外,在橋墩四角上下承臺1之間各布置有8根高強螺紋鋼筋,用以平衡上部結構施工過程中可能產生的不平衡彎矩。砂箱內設黃砂,黃砂水洗干凈并烘干后方可使用,砂箱在使用前預壓密實。
88.3)上轉盤模板施工上轉盤模板支撐體系采用φ48*3.5mm無縫鋼管支架,上轉盤底模采用18mm厚優質竹膠板,上承臺1側模采用定型鋼平模,鋼管支架立桿采用縱橫向60*60cm布置,橫桿間距60cm,與立桿采用十字扣件相連,支架頂采用10*15cm方木作為縱橫梁。
89.4)上轉盤鋼筋及預應力筋安裝上轉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,上盤布有縱、橫、豎三向預應力鋼筋。上轉盤邊長590cm,寬590cm,厚120cm;本橋牽引索采用強度級別1860mpa的5根鋼絞線制成,兩道左右對稱的牽引索錨固于直徑5.3米的型鋼牽引索道上,在型鋼索道上纏繞330
°
后穿入設置于下承臺1兩側的張拉臺座7。同一對索的錨固端在同一直徑線上并對稱于圓心,每根索的預埋高度和牽引方向一致,每對索的出口點對稱于轉盤中心,轉體施工時將兩道牽引索對稱地錨固于型鋼索道的錨板處,牽引索纏繞在索道上要注意防止相互交叉。牽引索外露部分圓順地纏繞在轉盤周圍,互不干擾地擱置于預埋鋼筋上,并作好保護措施,防止施工過程中鋼絞線傷害或嚴重生銹。型鋼牽引索道采用 18#槽鋼分4段在工廠加工制造,采用螺栓固定于撐腳5鋼管外側,索道安裝時應保證與球鉸中心對中。
90.5)上轉盤混凝土施工上轉盤分3層施工,第1層施工至下承臺1以上0.9m高位置,安裝完撐腳5及砂箱后進行第2層混凝土施工,最后進行第三層施工。
91.上承臺1施工時在上承臺1躲開預應力筋位置預留8個后封混凝土振搗孔,采用管,兩頭采用膠帶封堵,避免進漿。
92.上承臺1采用c40混凝土,運輸采用混凝土輸送車運送,在運行中以每分鐘2~4 轉的轉速進行攪拌;卸料前以常速再進行攪拌。砼澆筑采用泵車泵送入模,混凝土布料從1/3位置開始向另外部分灌注,采用插入式振搗器振搗密實。澆至設計標高后,振搗時觀察砼不再下沉,表面泛漿,水平有光澤即可緩慢抽出振搗棒,對承臺1頂面進行抹面及二次收光,墩柱范疇內的承臺1面作刷毛處理。灑水養生,養護時間不少于7天。當砼達到一定強度后拆
模。
93.四、墩柱施工(1)鋼筋的制作和安裝1)基本要求鋼筋表面干凈,無局部彎折。
94.墩柱鋼筋在加工廠加工半成品運至承臺1外側,人工搬運至承臺1上安裝。在既有線外側設地錨和纜風繩固定住墩柱頂部鋼筋,防止墩柱鋼筋向既有線側傾倒。
95.2)成型安裝要求a、鋼筋綁扎時鋼筋接頭錯開35d,但最少不小于1m。
96.b、基礎預埋鋼筋位置需準確,滿足鋼筋保護層的要求,墩柱鋼筋與預埋鋼筋接頭按 50%截面錯開布置。
97.c、鋼筋骨架在不同高度處綁扎適量的墊塊或定位鋼筋,以保持鋼筋在模板中的準確位置和保護層厚度。
98.(2)支立墩柱模板及腳手架墩柱采用定型大塊鋼模,模板根據墩高調配節段標準節2m,整節1m、1.5m,采用25吊車單塊吊裝就位,墩柱模板架設至鋼橫梁14立柱底面標高以上0.5m位置。模板就位加固后由測量班檢查其中心位置及標高、垂直度及預埋件,經監理檢查合格,同意后方可澆注混凝土。
99.(3)澆筑混凝土混凝土運輸采用混凝土罐車運輸,澆筑采用汽車泵澆筑,插入式振搗棒進行振搗。
100.1)混凝土澆筑前,對支架、模板、鋼筋和預埋件進行檢查,模板內的雜物、積水和鋼筋上的污垢清理干凈;模板如有縫隙,要填塞嚴密,模板內面涂刷脫模劑。
101.2)澆筑前,檢查混凝土的平均性和坍落度。
102.3)墩身一次澆筑成型。澆筑前,先鑿除施工接縫面上的水泥砂漿薄膜和表面上松動的石子或松弱混凝土層,并沖洗干凈,使之充分潮濕,不積水。
103.4)混凝土入模采用串筒,經串筒落下的混凝土用人工攤平后再進行振搗。砼采用分層澆筑,每層厚度不超過50cm,且在下層混凝土初凝前澆筑完成上層混凝土。
104.5)澆筑混凝土時,采用插入式振搗器振動搗實。振搗器振動時要符合下列規定:使用插入式振搗器,移動間距不能超過振搗器作用半徑的1.5倍;與側模保持10cm左右的距離;插入下層混凝土5cm;每一處振動完畢后邊振動邊慢慢提出振動棒;避免振動棒碰撞模板、鋼筋及其他預埋件;振搗棒的操作做到“快插慢拔”,在振搗過程中宜將振動棒上下略有抽搐,以使上下振動平均。對每一振動部位,必須振動到該部位混凝土密實為止。每點振搗時間以20~30s為宜,至混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再顯現氣泡、表面泛出灰漿為宜。
105.6)在澆筑過程中或澆筑完成時,如混凝土表面泌水較多,須在不擾動已澆筑混凝土的條件下,將水排除。
106.7)灑水養生,養護時間不少于7天。當砼達到一定強度后拆模。
107.(4)大體積混凝土溫控防裂措施大體積混凝土在施工過程中,由于混凝土量大,水泥的水化熱熱量大,在混凝土內
外散熱不平均以及受到內外約束的情形下,在混凝土內部產生較大的溫度應力,導致混凝土發生開裂。因此,大體積混凝土施工中的溫度控制是防止混凝土開裂的關鍵。
108.溫差控制原則:混凝土的中心溫度與表面溫度的差值不得超過25℃;混凝土表面溫度與環境空氣最低溫度的差值不得超過25℃。溫控防裂措施為:1)控制溫度升降速度,防止顯現過大溫度應力。
109.①
選用低水化熱水泥,降低混凝土內部熱量:選用水化熱低、性好的水泥,如礦渣水泥、火山灰水泥,并在滿足設計強度要求的前提下,盡可能的減少水泥用量,以減少水泥的水化熱。
110.②
摻加緩凝劑,推遲水化熱的峰值,混凝土緩凝時間可推遲8~10小時,從而延緩水泥的水化速度。
111.③
摻加粉煤灰,降低水泥用量,減少水泥水化熱。
112.2)挑選合理的澆筑工藝

澆筑方法:澆筑方法采用“斜面分層、薄層澆筑、連續推進、一次到頂”的方案。
113.②
振搗:根據混凝土自然形成的流淌斜坡度,在澆筑帶前、后各布置2道振搗器,隨著混凝土向前推進澆筑,振搗器相應跟進。
114.③
表面處理:混凝土澆筑約3~4h后,先按設計標高用長括尺初括平,后在混凝土初凝前用木蟹打壓實,最后用鐵抹刀抹光。
115.3)改善混凝土的性能,提高混凝土抗裂能力。
116.①
采用干凈的砂、石料,含泥量分別控制在3%和1%以下。
117.②
摻加高效緩凝減水劑,配制自密實流態混凝土,既減少混凝土用水量,又能延緩終凝時間,同時增加混凝土前期強度,防止混凝土發生開裂。
118.五、搭設臨時支墩(1)臨時支墩搭設,參見圖5,1)在轉體數的一側順既有線路方向施工臨時支墩;2)吊裝鋼橫梁14及轉體配重結構至臨時支墩上,配重結構與鋼橫梁14及橋墩螺栓連接;3)在非轉體墩13旁施工臨時支墩及平臺;吊裝鋼橫梁14立柱至臨時支墩上,并使鋼橫梁 14立柱底面與混凝土墩頂齊平。
119.4)臨時支墩應設有防風纜,框架墩距接觸網帶電體較近處應設置絕緣防電措施;(2)支架基礎按照承重支架布置圖,在混凝土基礎上設置承重支架預埋件,通過焊接,承重支架與混凝土連續梁剛性連接。預埋件由錨板和錨筋組成,錨板板厚為20mm,錨筋采用hpb300熱軋光圓鋼筋,直徑為φ16mm,預埋深度為250mm;(3)承重支架結構形式

.承重支架立柱均采用采用直徑273*8mm的雙排鋼管柱,鋼橫梁14支架布置在底板分節接頭處,分配梁采用雙拼i32a工字鋼,主撐管斜撐用φ140*5mm的鋼管。鋼橫梁14支架材料均采用q235b。
120.②
.為滿足節段間現場對接施工的要求,在承重支架立柱頂端設置施工作業平臺。作業平臺由分配梁、圍欄、人孔門洞等組成。圍欄高度為≥1.2m,在本實施例中為1.2m,平臺
上滿鋪腳手板。
121.(4)承重支架搭設

.承重支架拼裝采用汽車吊組拼。
122.②
.為保證支架安裝的精度,搭設過程應嚴格按照以下工藝執行。
123.1)支架立柱安裝前,根據立柱的間距對預埋件進行測量放線,并在預埋件頂面上劃出縱橫向基準線,作為立柱定位線。
124.2)支架立柱吊裝定位過程中,使立柱下端鋼管外皮上的縱橫基準線分別和預埋件上的縱橫向基準線一一對齊,保證立柱的縱橫向精確定位。
125.3)兩組立柱安裝定位完成后,緊接著把立柱間撐桿安裝到位。
126.4)立柱節段對接以及撐桿安裝過程中,采用兩臺經緯儀實施監控立柱的垂直度,防止立柱傾斜。安裝垂直度要求小于等于h/500,且不大于5mm,在本實施例中為4mm。
127.(5)支架拆除。
128.鋼橫梁14吊裝待墩柱混凝土的強度達到設計值的100%、彈性模量達到設計值的100%后,即可吊裝鋼橫梁14至橋墩及臨時支墩上。
129.(1)施工準備檢查各部件是否安裝完善。
130.(2)鋼橫梁14分段架設總體步驟1)鋼橫梁14在工廠制作加工后,運至現場拼裝。為減少廠外焊接工作量,同時便于運輸, 3號、14號框架鋼橫梁14分為6個節段(含2個框架立柱墩座),節段最大長度約13.05m,重35.689t。
131.2)鋼橫梁14分段安裝順序:按設計要求從兩端對稱依次按預拼編號順序吊裝,最后進行合龍段的架設施工,吊裝工序:每一分段按照起吊

對位

臨時固結

調整線型

定位焊接

調整線型

正式整體焊接

轉體

焊接剩余部分。
132.3)整平地面夯實基礎,在混凝土基礎上搭設臨時支架,臨時支架制作時應綜合考慮橋臺基礎標高以及橫梁縱坡和預拱度。
133.4)鋼橫梁14轉體前采用原位支架法進行架設,由橫梁的一段向另一端依次進行架設。
134.(3)鋼橫梁14吊裝施工吊車就位后,安裝卸扣于鋼梁吊耳上,吊裝鋼橫梁14各種連接掛鉤掛牢靠,檢查到位。由于履帶吊提升速度較慢,為保證點內完成吊裝,正式封鎖命令下達前20分鐘,做鋼梁起吊準備工作并將鋼梁吊起待命,吊臂背離營業線方向。鋼橫梁14上設置牽引繩,調整鋼橫梁 14方向。
135.正式吊裝作業在封鎖點內進行,吊機開始旋轉吊機主臂,利用鋼橫梁14一端的繩索牽引鋼橫梁14使其平轉,至臨時支墩上方。
136.利用鋼橫梁14端頭兩根長麻繩,調整鋼橫梁14方向并慢慢下落,人工配合將墩頂預留鋼筋穿入鋼橫梁14內部并精確定位,落梁過程中使用槽鋼限位裝置與墩頂外包鋼板上的限位槽鋼進行定位。落梁,精確定位,鋼橫梁14固定連接。保證鋼橫梁14位置誤差在設計允許范圍內。測量確認位置準確后,對鋼橫梁14臨時支座高強度螺栓穿入預留螺栓孔內,方可緩慢收鉤,完成吊裝,后注漿錨固螺栓孔。
137.鋼梁定位完成后,汽車吊回鉤,拆除吊裝鋼絲繩扣和卡環等其它工器具,吊臂桿轉到平行于營業線側,清理施工現場。
138.七、施工轉體。
139.(1)轉體施工工藝流程,參見圖6水平轉體施工是本工程施工的重點核心部分。為確保水平轉體施工安全。順利的實施,需要解決水平轉體施工工藝流程、水平轉體施工的準備、轉體施工預案的制定、轉體過程控制測量等問題。
140.橋梁水平轉體施工工藝流程,(2)稱重實驗測試和確定轉體梁的轉體參數,包括不平衡力矩、摩阻力矩測試,并由測試數據確定摩阻系數和實際偏心距,確定轉體姿態和轉體梁配重。
141.1)稱重前的準備工作

撤除梁頂所有材料、機具、設備;

檢查上轉盤撐腳5下滑板;

安放千斤頂、大量程百分表;

拆除支架、砂箱,在撐腳5下安裝四氟滑板;2)測試內容本試驗在施工支架完全拆除后和轉體前進行,測試內容主要包括:

轉動體部分的縱橋向不平穩力矩;

轉動體部分的縱向偏心距;

轉體球鉸4的摩阻力矩及摩擦系數;

完成轉體梁的配重。
142.3)不平衡力矩測試方法及分析采用球鉸轉動測試不平衡力矩,這種方法采用測試剛體位移突變的方法進行測試,受力明確,而且只考慮剛體作用,而不涉及撓度等影響因素較多的參數,結果比較準確。
143.當脫架完成后,整個梁體的平衡表現為兩種形式之一,見圖7:

轉動體球鉸摩阻力矩(mz)大于轉動體不平衡力矩(mg)。此時,梁體不發生繞球鉸的剛體轉動,體系的平衡由球鉸摩阻力矩和轉動體不平衡力矩所保持;

轉動體球鉸摩阻力矩(mz)小于轉動體不平衡力矩(mg)。此時,梁體發生繞球鉸的剛體轉動,直到撐腳5參與工作,體系的平衡由球鉸摩阻力矩、轉動體不平衡力矩和撐腳5對球心的力矩所保持。
144.4)轉動體球鉸摩阻力矩大于轉動體不平衡力矩設轉動體重心偏向北側,在南側承臺1實施頂力p1(見圖7)。當頂力p1逐漸增加到使球鉸發生微小轉動的瞬間,有:p1·
l1+mg=mz???
(4-1)在北側承臺1實施頂力p2(見圖7)。當頂力p2逐漸增加到使球鉸發生微小轉動的瞬間,有:p2·
l2=mg+mz???
(4-2)解方程(4-1)和(4-2),得到,
不平衡力矩:摩阻力矩:5)轉動體球鉸摩阻力矩小于轉動體不平衡力矩設轉動體重心偏向北側,此種情況下,只能在北側承臺1實施頂力p2。當頂力p2(由撐腳 5離地的瞬間算起)逐漸增加到使球鉸發生微小轉動的瞬間,有:p2·
l2=mg+mz???
(4-3)當頂升到位(球鉸發生微小轉動)后,使千斤頂回落,設為千斤頂逐漸回落過程中球鉸發生微小轉動時的力,則p
′2·
l2=m
g-mz???
(4-4)解方程(4-3)和(4-4),得到,不平衡力矩:摩阻力矩:6)摩阻系數及偏心距轉動體球鉸靜摩擦系數的分析計算稱重試驗時,轉動體球鉸在沿梁軸線的豎平面內發生逆時針、順時針方向微小轉動,即微小角度的豎轉。摩阻力矩為摩擦面每個微面積上的摩擦力對過球鉸中心豎轉法線的力矩之和(見圖8)。
145.由圖可以得到:df=μzpdada=r sinθ
·

·r·
dθp

=p cosθ所以:其中,β∈[0,2π];當時,代入公式進行積分可以得到:此時,使用四氟乙烯片并填充黃油的球鉸靜摩阻系數和偏心距可用下列各式為:
球鉸靜摩阻系數:轉動體偏心距:式中,r為球鉸中心轉盤球面半徑;n為轉體重量。
[0146]
7)施力設備及測點布置根據設計,n=10000kn,r=1.7m,=0.1;得到設計靜摩擦阻力矩為:mz=0.98
×
0.1
×
10000
×
1.7=1666kn.m在距轉體中心線2.25m的滑道上設計2臺2000kn的千斤頂,每臺千斤頂需要頂力:1666/ (2
×
2.25)=370kn。分別對轉體梁進行頂推,在上轉盤底布置位移傳感器,用以測試球鉸的微小轉動。
[0147]
8)試驗步驟

在選定斷面處安裝位移傳感器和千斤頂及壓力傳感器;

調整千斤頂,使所有頂升千斤處于設定的初始頂壓狀態,記錄此時壓力傳感器的反力值;

千斤頂逐級加力,紀錄位移傳感器的微小位移,直到位移出現突變;

繪制出p-δ曲線;

重復以上試驗;

確定不平衡力矩、摩阻系數、偏心距;

確定配重重量、位置及新偏心距。
[0148]
(4)水平轉體施工的準備1)轉體準備

拆除砂箱

鋼筋調整

滑道準備a滑道清理:將滑道表面進行清理并對環道鋼板進行除銹,對滑道與撐腳5之間的預留間隙利用高壓風清理干凈。
[0149]
b滑道檢查:對滑道平整度進行檢查;對滑道與撐腳5之間預留間隙進行檢查;對撐腳5在轉體范疇內所經過的路徑進行檢查,是否存在可能檫腳現象。
[0150]
c安裝介質:在撐腳5下放置四氟滑板,四氟面朝下,并在滑道上涂潤滑油以減小摩阻力。
[0151]

上下轉盤8間防水帶拆除,暫時固結裝置拆除。
[0152]

完成橋面及箱室內雜物清理工作,清理箱梁表面及端頭松散混凝土及雜物。
[0153]
2)設備安裝調試框架墩墩底轉體選用兩套四臺zld60型同步轉動連續牽引系統(由zld60型千斤頂、 zldb泵站和主控臺及牽引鋼絞線、多臺輔助千斤頂等組成),形成水平旋轉力偶通過拽拉錨固且纏繞于直徑5.3m的轉臺周圍上的鋼絞線,使得轉體結構轉動。
[0154]
為使千斤頂受力合理,每束牽引索索道與對應千斤頂軸心線應在同一標高上。組
成每束牽引索的鋼絞線應平行地纏繞于上轉盤對應索道內,穿過千斤頂后,按先內層后外層的原則, 逐根預條鋼線。預緊力由10kn逐根降至5kn,最后利用千斤頂在2mpa油壓下整體拉緊該束鋼絞線,使同一束牽引索每根鋼絞線受力基本一致。
[0155]
3)輔助頂推裝置助推千斤頂安裝,助推裝置采用在反力座兩側設置橫梁,橫梁采用雙拼20工字鋼,通過直徑32精軋螺紋鋼對拉,在下橫梁上設置千斤頂。根據現場條件,將千斤頂對稱、水平地安放到合適的反力座上,根據需要在啟動助推、止動、姿勢微調時使用。
[0156]
在滑道內外側共布置4對型鋼制成的鋼牛腿,供轉體施工時采用助推千斤頂進行輔助啟動,以及轉體到位時的制動和微調。
[0157]
4)轉盤限位裝置根據轉體角度進行測量在平穩盤上標注保險支腿轉過位置,當最后一根保險支腿快將到位時,在反力座一側放置i20工字鋼對其限位,防止超轉。同時轉體到位后在保險支腿與滑道鋼板之間采用楔鐵楔緊并固定。
[0158]
5)轉盤安裝刻度在轉臺上根據轉體角度換算成刻度,每一度為9.1厘米,安裝指針和刻度盤。
[0159]
6)轉體結構的牽引力計算:t=2/3*(r*w*μ)/dr——球鉸平面半徑,r=0.425m;w——轉體最大總重量,w=10000kn;d——轉臺直徑,d=5.3m;μ——球鉸系數,μ

=0.06,μ

=0.03;計算結果:啟動時所需要的最大牽引力t=2/3*(r*w*μ

)/d=32.1kn;轉動時所需要的最大牽引力t=2/3*(r*w*μ

)/d=16.0kn;計算轉體過程撐腳5豎向力,考慮的不平衡力有:1).考慮轉體重心偏心15cm時的不平衡彎矩;2).考慮風壓強度取372pa時的風荷載最不利工況不平衡彎矩;計算撐腳5豎向力n=723kn,撐腳5距球鉸重心距離l=2.25m,啟動時抵抗不平衡彎矩所需牽引力t=μ

*n*l/d=36.8kn,轉動時抵抗不平衡彎矩所需牽引力t=μ

*n*l/d=18.4kn,啟動時所需要的最大牽引力t=68.9kn,轉動時所需要的最大牽引力t=34.4kn。
[0160]
由已施工完同類型橋的經驗得知,實際施工時最大牽引力可取計算值的1.2倍,滿足要求。
[0161]
鋼絞線安全系數計算1860mpa級鋼絞線的標準破斷力為260kn。鋼絞線的極限承載力為: 6x260=1560kn牽引索鋼絞線的安全系數:k1=1560x0.75/36.8=31.8考慮助推系統
牽引索鋼絞線的安全系數:k2=1560x0.75/18.4=63.6(5)試轉方案檢測系統各部分是否處于正常工作狀態。經過現場測量,轉體結構轉動5度。試轉的目的:檢查、測試泵站電源、液壓系統及牽引系統的工作狀態;測試啟動、正常轉動、停轉重新啟動及點動狀態的牽引力、轉速等施工控制數據;以求在正式轉體前發覺、處理設備的問題和可能顯現的不利情形,保證轉體的順利進行。
[0162]
1)試轉步驟

預緊鋼絞線。用zld60千斤頂將鋼絞線逐根以5-10kn的力預緊,預緊應采取對稱進行的方式,并應重復數次,以保證各根鋼絞線受力平均。預緊過程中應注意保證5根鋼絞線平行地纏于上轉盤上;

合上主控臺及泵站電源,啟動泵站,用主控臺控制兩千斤頂同時施力試轉。若不能轉動,則施以事先準備好的輔助頂推千斤頂同時出力,以克服超常靜摩阻力來啟動橋梁轉動,若還不能啟動,則應停止試轉,另行研究處理。
[0163]
2)試轉時,應做好兩項重要數據的測試工作:

每分鐘轉速,即每分鐘轉動主橋的角度及懸臂端所轉動的水平弦線距離,應將轉體速度控制在設計要求內,并測出實際速度,為正式轉體用時提供依據;

控制采取點方式操作,測量組應測量每點動一次懸臂端所轉動水平弦線距離的數據,以供轉體初步到位后,進行精確定位提供操作依據;3)試轉監測參數

每分鐘轉速:監測每分鐘轉動鋼橫梁14的角度及鋼橫梁14懸臂端所轉動的水平弧線距離,檢驗是否滿足轉體時間要求。
[0164]

點動位移:采取點動方式操作,測量出每點動一次鋼橫梁14懸臂端所轉動的水平弧線距離,作為轉體初步到位后精確定位的操作依據。
[0165]

慣性位移值:停止牽引后梁體慣性移動數據。
[0166]

啟動時油壓:實際啟動拉力后,相應高壓電源泵壓力值。
[0167]

轉動時油壓:實際持續轉動時,相應高壓電源泵壓力值。
[0168]
試轉到位后立即用楔形鐵把撐腳5塞死。
[0169]
(6)非轉體墩13施工在非轉體墩13上預埋型鋼托架作為轉體完成后的梁端暫時支撐,并在其上設置梁端限位裝置。
[0170]
(7)正式轉體施工1)

先讓輔助千斤頂達到預定噸位,啟動動力系統設備,并使其在“自動”狀態下運行。
[0171]

轉體張拉時應注意兩道牽引索的對稱、平衡,牽引索張拉應分級、逐步、緩慢增加, 使結構平穩啟動,必要時可采用助推千斤頂輔助啟動。轉體過程中,牽引索張拉力應保持穩定, 使結構轉動平穩勻速,結構轉動速度宜控制在1
°
/分鐘左右。
[0172]

設備運行過程中,各崗位人員的注意力必須高度集中,時刻注意觀察和監控動力系統設備和轉體各部位的運行情形。如果顯現非常情形,必須立刻停機處理,待徹底排除隱患后,方可重新啟動設備連續運行。
[0173]

在上、下盤的滑道之間設置有4對保險撐腳5,撐腳5走板底面距離環道頂面預留有20mm的縫隙,里面鋪墊10mmmge板作為轉體旋轉時平穩行走軌道。
[0174]
2)防超轉機構轉體結構接近設計位置約100cm時,為防止結構超轉,應放慢轉動速度,采用點動控制千斤頂,每點動操作一次,測量人員測報軸線走行現狀數據一次,反復循環,直至結構軸線精確就位。為保證轉體就位準確,在承臺1施工時預埋限位型鋼加橡膠緩沖墊,即使發生轉體過位,還可以利用反力架做支撐,用千斤頂反推就位。整個轉體施工過程中,用全站儀加強對t構兩端高程的監測和轉盤環道的觀察。
[0175]
(8)轉體就位轉體就位后立即進行封盤混凝土澆筑施工,精確測量調整中線位置,并利用千斤頂調整梁體端部高程,調整就位后立即清洗下轉盤8上表面,焊接預留鋼筋,立模澆筑封固混凝土,使上轉盤與下轉盤8連成一體。
[0176]
(9)轉體后銷軸壓漿及球鉸封盤梁體轉體就位后,進行銷軸壓漿,套管在銷軸端部上下各預留一壓漿孔以備轉體完成后往套管中壓入微膨脹混凝土。
[0177]
壓漿完成后進行封盤施工。采用幫條焊焊接預埋基礎和實體塊中的鋼筋,焊縫長度滿足規范要求。采用第二次封盤,第一次先封上盤混凝土,在與上部墩身的接口預埋壓漿澆注鋼管,待封盤混凝土凝固后用灌漿法灌注c40補償收縮混凝土填補因混凝土收縮留下的間隙,保證墩身與上下盤間混凝土的整體性。
[0178]
(10)接口焊接(11)鋼橫梁14節段焊縫焊接時先焊對接焊縫,每節橫梁的對接焊縫至少焊三道,并不低于每節焊縫量的二分之一,再安裝下一節段并進行焊接。鋼橫梁14焊接完成后,對所有現場焊縫進行超聲波探傷。對于探傷不合各的焊縫采用碳弧氣刨,將不合格的焊縫刨開,重新進行焊接,焊接后再次進行探傷,確保焊縫合格為止。
[0179]
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍,均應包含在本發明的保護范圍之內。


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