董衛(wèi)瑩，王 鴻

(1.廊坊市交通公路工程有限公司;2.中鐵六局北京鐵路建設(shè)有限公司)

1 前言

隨著國家基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，橋梁無支架施工也發(fā)展產(chǎn)生了許多的新工藝新方法，轉(zhuǎn)體施工就是其中的一種。橋梁轉(zhuǎn)體施工適用于跨越既有鐵路、高速公路及難以吊裝的特殊河道等受施工場地、時間等施工條件限制大的新建工程，具有節(jié)省吊裝費用，安全、可靠、整體性好等特點。

目前施工中采用較多的為水平轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)動體系主要有轉(zhuǎn)動支承系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動牽引系統(tǒng)和平衡系統(tǒng)。

2 項目概況及工藝原理

該項目橋梁主橋主墩設(shè)置在路的兩側(cè)，轉(zhuǎn)體處主墩外緣距現(xiàn)況路中心距離分別為13.54 m、13.59 m，非轉(zhuǎn)體處主墩外緣距現(xiàn)況路最外側(cè)路中心距離分別為16.31 m、17.43 m，主梁采用水平轉(zhuǎn)體施工，路的兩側(cè)分別作為左、右幅橋梁的轉(zhuǎn)體施工場地。

橋梁轉(zhuǎn)體施工就是在橋臺(單孔橋)或橋墩(多孔橋)上分別預(yù)制一個轉(zhuǎn)動軸心，以轉(zhuǎn)動軸心為界把橋梁分為上、下兩部分，上部整體旋轉(zhuǎn)，下部為固定墩臺、基礎(chǔ)，這樣可根據(jù)現(xiàn)場實際情況，上部構(gòu)造在條件允許的地段預(yù)制，旋轉(zhuǎn)角度也可根據(jù)地形隨意旋轉(zhuǎn)。本項目先在路兩側(cè)分別形成108 m長的主梁(主墩兩側(cè)分別為55 m和53 m)，然后兩幅橋同時轉(zhuǎn)體至設(shè)計橋位，最后澆注剩余部分主梁。

3 轉(zhuǎn)動體系的安裝

3.1 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

(1)球鉸制作精度

①球面光潔度不小于▽3;②球面各處的曲率應(yīng)相等，其曲率半徑之差±0.5 mm;③邊緣各點的高程差≯1 mm;④橢圓度≯1.5 mm;⑤各鑲嵌四氟板塊頂面應(yīng)位于同一球面上，其誤差≯0.2 mm;⑥球鉸上、下鍋形心軸、球鉸轉(zhuǎn)動中心軸務(wù)必重合。

(2)球鉸安裝精度

①球鉸安裝頂口務(wù)必水平，其頂面任兩點誤差≯1 mm;②球鉸轉(zhuǎn)動中心務(wù)必位于設(shè)計位置，其誤差:順橋向±1 mm，橫橋向 ±1.5 mm 。

(3)滑道安裝精度

滑道頂面相對高差≯2 mm，局部高差不大于≯0.5 mm。

(4)轉(zhuǎn)體技術(shù)參數(shù)

①轉(zhuǎn)體角度:58.708°;②轉(zhuǎn)體時間:75 min;③轉(zhuǎn)體梁端線速度:0.75 m/min;④轉(zhuǎn)體角速度:0.015 rad/min;⑤轉(zhuǎn)體動力儲備系數(shù):3.53;⑥轉(zhuǎn)體牽引索拉力安全系數(shù):8.25;⑦轉(zhuǎn)體就位軸向誤差:20 mm。

3.2 轉(zhuǎn)體體系安裝方法

(1)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體大承臺施工和滑道安裝

轉(zhuǎn)體下盤(轉(zhuǎn)體大承臺)為支承轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)全部重量的基礎(chǔ)，轉(zhuǎn)體完成后，與上轉(zhuǎn)盤共同形成橋梁基礎(chǔ)。而上部全部轉(zhuǎn)動體系重量產(chǎn)生的摩擦力也集中作用在軸心上。混凝土轉(zhuǎn)動軸心安裝在下轉(zhuǎn)盤上，其位置為橫橋向的中心和橋墩(臺)中心的交匯處。

下盤采用C40混凝土，下轉(zhuǎn)盤上設(shè)置轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的下球鉸、保險撐腳環(huán)形滑道及轉(zhuǎn)體拽拉千斤頂反力座等。根據(jù)要控制球鉸及下滑道的安裝精度的要求，轉(zhuǎn)體大承臺的澆注分三次完成。

①第一步綁扎承臺底和側(cè)面四周鋼筋，進(jìn)行第一層混凝土澆筑，并在混凝土頂面預(yù)埋滑道和下球鉸骨架安裝角鋼。

②安裝下滑道骨架和下球鉸骨架，要求骨架頂面的相對高差不大于5 mm。骨架中心和球鉸中心重合，與理論中心偏差不大于1 mm。

③綁扎預(yù)留槽兩側(cè)鋼筋，安裝預(yù)留槽模板，進(jìn)行二次混凝土澆筑;二次澆注至承臺頂面，控制好預(yù)留槽混凝土高度。

④綁扎球鉸預(yù)留槽和下滑道鋼筋，安裝滑道鋼板，要求滑道鋼板頂面局部平整度不大于0.5 mm，相對高差不大于2 mm。

⑤第三次澆筑預(yù)留槽混凝土(下滑道鋼板下部和下球鉸預(yù)留槽)，澆筑千斤頂反力座和轉(zhuǎn)體牽引反力座混凝土。

上轉(zhuǎn)盤附著在下轉(zhuǎn)盤上安裝，固定成型，檢查無誤后在支架上綁扎主墩鋼筋、立模板、澆注主墩混凝土，完成上轉(zhuǎn)盤施工。

(2)球鉸安裝

①球鉸的組成

球鉸分上、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。球鉸由專業(yè)生產(chǎn)廠家加工定制。

②球鉸的作用

a在轉(zhuǎn)體過程中支撐轉(zhuǎn)體重量，是整個平衡轉(zhuǎn)體的支撐中心。

b轉(zhuǎn)體的關(guān)鍵部位，是整個平衡轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動中心。

c球鉸的加工及安裝精度直接影響轉(zhuǎn)體效果。

③球鉸施工

根據(jù)以往成功的轉(zhuǎn)體系統(tǒng)安裝經(jīng)驗，球鉸施工分以下幾步進(jìn)行。

a安裝下球鉸

下球鉸骨架固定牢固后，吊裝下球鉸使其放在骨架上，對其進(jìn)行對中和調(diào)平，對中要求下球鉸中心，縱橫向誤差不大于1 mm，施工采用十字線對中法，水平調(diào)整先使用普通水平議調(diào)平，然后使用精密水準(zhǔn)儀調(diào)平，使其球鉸周圍頂面處各點相對誤差不大于1 mm。固定死調(diào)整螺栓。

b安裝上球鉸

下球鉸上安裝四氟乙烯片，四氟乙烯片 φ60 mm×20 mm規(guī)格，允許應(yīng)力100 MPa本工程球鉸四氟乙烯片為324塊，四氟乙烯片在工廠內(nèi)進(jìn)行安裝調(diào)試后編好號碼，現(xiàn)場對入座，安裝時把下球鉸表面和安裝孔內(nèi)清理干凈，安裝后要求頂面在同一球面上其誤差不大于0.2 mm。

在下球鉸上涂黃油和四氟乙烯粉，使其均勻的充滿滑動片之間的空隙，并略高于頂面，嚴(yán)禁雜物侵入。

在上球鉸球面上也均勻的涂一層黃油和四氟乙烯粉，安裝上球鉸精確定位，并臨時鎖定限位并通過直徑為260 mm定位銷軸使其上下球鉸中心重合。

四氟滑動片應(yīng)力檢算

支座反力:57 800 kN。每個球鉸布置324塊直徑為6 cm的聚四氟乙烯片，4塊直徑為15 cm的聚四氟乙烯片(振搗孔處)，總面積為9 867cm2。該聚四氟乙烯片設(shè)計抗壓強度為不小于100 MPa。

經(jīng)撿算:四氟乙烯片的抗壓強度滿足轉(zhuǎn)體要求。

④撐腳的作用

上盤撐腳即為轉(zhuǎn)體時支撐轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)的保險腿，轉(zhuǎn)體時保險撐腳可在滑道內(nèi)滑動，同時也能承受轉(zhuǎn)體過程中的不平衡力，以保持轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)。

⑤撐腳的安裝

每個轉(zhuǎn)動體系有八對撐腳，每個撐腳由兩根直徑600 mm、高1 660 mm的鋼管焊在厚24 mm扇形鋼板上，撐腳內(nèi)填充微膨脹混凝土，撐腳底與不銹鋼板間預(yù)留20 mm間隙，施工時，在撐腳底和不銹鋼板間放置由木條做成的一個方框，方框厚度為20 mm，內(nèi)填平石英砂，把撐腳水平地布置在石英砂上。每個滑道上布置16個砂箱，砂箱直徑為500 mm，每個理論承重300 t，用來支承上轉(zhuǎn)盤和上部結(jié)構(gòu)的重量，同時起到穩(wěn)定上轉(zhuǎn)盤作用。

4 轉(zhuǎn)體安裝注意事項

水平轉(zhuǎn)體施工中，一般情況下可把啟動摩擦系數(shù)設(shè)在0.06～0.08之間，有時為保證有足夠的啟動力，按0.1配置啟動力。

轉(zhuǎn)動力可以是推力，也可以是拉力。為保證平轉(zhuǎn)過程的連續(xù)性，轉(zhuǎn)動力通常為拉力，轉(zhuǎn)動重量小時，采用卷揚機(jī)，轉(zhuǎn)體重量大時采用牽引千斤頂，有時還輔以助推千斤頂，用于克服啟動時靜摩阻力與動摩阻力之間的增量。

對于斜拉橋、T構(gòu)橋以及帶懸臂的中承式拱橋等上部恒載在墩軸線方向基本對稱的結(jié)構(gòu)，一般以橋墩軸心為轉(zhuǎn)動中心，為使重心降低，通常將轉(zhuǎn)盤設(shè)于墩底。

5 結(jié)論

采用的轉(zhuǎn)動體系，轉(zhuǎn)動球鉸是整個轉(zhuǎn)體的核心，制作和安裝要求精度較高，需要精心制作、精心安裝，各個工序及構(gòu)件環(huán)環(huán)相扣，良好的安裝精度是轉(zhuǎn)體自由轉(zhuǎn)動的前提條件。轉(zhuǎn)動體系的改進(jìn)和設(shè)備的更新，將為橋梁轉(zhuǎn)體施工提供更為安全可靠、高效的保證。

［1］ 劉吉士，等.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范實施手冊［M］.北京:人民交通出版社，2002.

［2］ 周水興，何兆益，鄒毅松，等.路橋施工計算手冊［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［3］ 張聯(lián)燕，程懋方，譚邦明等.橋梁轉(zhuǎn)體施工［M］.北京:人民交通出版社，2002.32 ～40.

［4］ 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.中華人民共和國交通部［M］.北京:人民交通出版社，2000.

［5］ 中華人民共和國交通部.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2000)［S］.北京:人民交通出版社，2000.

［6］ 中華人民共和國交通部.公路施工手冊［M］.北京:人民交通出版社，2000.