夏雙仁
摘要:當(dāng)前橋梁轉(zhuǎn)體技術(shù)在橋梁施工中應(yīng)用廣泛,為保證工程質(zhì)量和安全性,施工過程中需對轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)安裝及精度進(jìn)行嚴(yán)格控制。本研究將對康祁公路永定河大橋概況進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上探討轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)構(gòu)成,最終分析轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)安裝精度控制要點。
關(guān)鍵詞:橋梁 轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu) 安裝 精度控制
近年來我國開展了廣泛的基礎(chǔ)交通建設(shè),并且橋梁技術(shù)獲得了深入的發(fā)展,橋梁轉(zhuǎn)體技術(shù)因具有安全風(fēng)險小、對既有營運(yùn)線路影響小等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于實際工程施工。當(dāng)前主要采用墩底平衡轉(zhuǎn)體方法進(jìn)行橋梁轉(zhuǎn)體,也就是設(shè)置平轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)于上下承臺之間或承臺、墩底之間,包括撐腳、轉(zhuǎn)鉸、滑道等,平行既有線澆筑梁體,墩梁固結(jié)后共同繞承臺轉(zhuǎn)動。本研究將以蒙自繞城高速蘆槎沖特大橋上跨玉蒙鐵路轉(zhuǎn)體橋為例,對轉(zhuǎn)體橋施工時轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)安裝方法及精度控制進(jìn)行介紹,為今后同類型工程建設(shè)施工提供理論依據(jù)。
1、工程概況
蘆槎沖特大橋作為蒙自繞城高速公路的一部分,與既有泛亞鐵路玉蒙段在蒙自北區(qū)間交叉,其主橋在K135+070處上跨通過既有鐵路,公鐵交角為78度,上跨段橋梁曲線半徑1123.654m。轉(zhuǎn)體T構(gòu)梁轉(zhuǎn)體長度為68m,轉(zhuǎn)體就位后兩側(cè)各澆筑5.92m的后澆段,整體全長79.84m;轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)寬24.5m。經(jīng)過計算,轉(zhuǎn)體梁的整體重約為7800噸,在施工中球鉸的選擇為可承重達(dá)9000t的ZTQ2-1-90000型球鉸。工程采用先平行既有玉蒙鐵路搭設(shè)滿堂支架,現(xiàn)澆施工形成T構(gòu)后,平面轉(zhuǎn)體到設(shè)計位置的施工方法。
本工程應(yīng)用的球面轉(zhuǎn)動體系為平轉(zhuǎn)法施工,轉(zhuǎn)體球鉸包括中心轉(zhuǎn)軸、上轉(zhuǎn)盤、下轉(zhuǎn)盤。上轉(zhuǎn)盤支承上部轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu),下轉(zhuǎn)盤與下部群樁基礎(chǔ)相聯(lián),下轉(zhuǎn)盤包括寬1.1m的環(huán)形可調(diào)式滑道、下球鉸、2組千引反力座構(gòu)成的轉(zhuǎn)動系統(tǒng),并通過定位銷軸( D-270mm)使其上下球鉸中心重合。通過上轉(zhuǎn)盤相對于下轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動,達(dá)橋梁轉(zhuǎn)體目的。
整個轉(zhuǎn)體以轉(zhuǎn)動球鉸為核心,實際中需保證較高的安全和制作精度,需要精心安裝、精心制作。安裝上下球鉸時需確保球面的橢圓度和光潔,務(wù)必使球鉸安裝頂口水平,先將黃油聚四氟乙烯粉放入套管,在放入中心銷軸,并對周邊間隙、垂直度進(jìn)行調(diào)整。之后將聚四氟乙烯滑動片按序號在下球鉸同一球面上進(jìn)行安裝,安裝順序由內(nèi)到外,其誤差不大于0.3mm。檢查合格后,在球面上滑動片之間均勻涂滿略高于滑動片頂面的黃油聚四氟乙烯粉。吊裝上球鉸套進(jìn)中心銷軸內(nèi)。上球鉸位置用倒鏈微調(diào),確保與下球鉸外圈間隙垂直。最后用膠帶將上下球鉸吻合面外周捆綁。上轉(zhuǎn)盤施工中共設(shè)置撐腳8組,撐腳之間安設(shè)16個的砂箱(φ500x15 mm)。
2、轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)安裝精度控制
轉(zhuǎn)體法施工的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)就是轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu),整體施工成效與其安裝精度關(guān)系密切,施工中需對以下幾點進(jìn)行控制:(1)定位安裝鋼球鉸骨架:整個球鉸以骨架為基礎(chǔ)部分,球鉸的安裝精確很大程度上取決于其自身的安裝定位精度。(2)球鉸:轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)為球鉸為核心,實際安裝中需要對中心轉(zhuǎn)軸的垂直度和上球鉸邊緣各點高差進(jìn)行嚴(yán)格控制。如果安裝上球鉸時出現(xiàn)過大安裝精度偏差,轉(zhuǎn)體段梁體最后轉(zhuǎn)體精度將會受到嚴(yán)重影響。(3)滑道:在轉(zhuǎn)體過程中撐腳以滑到為支撐部位,實際中為使轉(zhuǎn)體時滑道上的撐腳可順利滑動,需嚴(yán)格控制滑到的平整度。一旦出現(xiàn)滑到平整度不佳,則轉(zhuǎn)體過程中可能出現(xiàn)爬模情況,這會造成牽引力增加和轉(zhuǎn)體難度增大。撐腳和滑到間的間隙:實際中如果兩者直接接觸或間隙過小,那么可能會無法調(diào)整轉(zhuǎn)體段高程偏差。
2.1鋼球鉸定位骨架安裝
2.1.1預(yù)埋件設(shè)置和混凝土分段澆筑
為保證鋼球鉸骨架的精確安裝,下轉(zhuǎn)盤混凝土分兩次澆筑施工。第一次2.7m,在綁扎各種預(yù)埋鋼筋和預(yù)埋件后澆筑;第二次0.8m.在下球鉸和滑道安裝安裝固定后,綁扎其余鋼筋后澆筑。這樣在球鉸安裝時底座會相對平整,精確定位骨架后焊接固定[1]。為給骨架調(diào)整留出一定空間,底座標(biāo)高設(shè)計標(biāo)高降低Smm。
2.1.2測量控制點的布置及定位調(diào)整方法
用紅漆在承臺上標(biāo)出球鉸中心點,吊起球鉸骨架至預(yù)埋鋼板上,初步定位后在骨架頂部4個角的點上拉十字線,掛線錘后對中精確定位。在骨架的4個角點上設(shè)置高程及平整度調(diào)整測量控制點,調(diào)平采用4個底座下抄墊薄鋼板方法,將相對高程高差控制在2mm以內(nèi)。控制測量過程中要采取有效措施對骨架中心位置和相對高差進(jìn)行控制。
2.1.3焊接固定
實際焊接中會產(chǎn)生不均勻收縮,這會進(jìn)一步造成球鉸骨架安裝精度,精確調(diào)整骨架后,2名焊工對底座進(jìn)行對稱焊接。焊接時先內(nèi)側(cè)焊縫后外側(cè)焊縫,保證一致焊接方向。完成焊接后復(fù)測骨架的中心位置及相對高差,在進(jìn)入下一工序前安裝精度必須達(dá)到要求[2]。
2.2球鉸安裝
嚴(yán)格檢查運(yùn)至現(xiàn)場的球鉸,主要是球鉸結(jié)構(gòu)及表面橢圓度,保證其符合設(shè)計要求。首先進(jìn)行初步定位,確定中心十字線,將錨固螺栓位置放出。隨后將影響球鉸安裝的鋼筋全部清除。采用加強(qiáng)鋼筋綁扎球鉸下部后調(diào)整球鉸精確度,具體通過球鉸和骨架連接的調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行。調(diào)節(jié)螺栓孔全部為腰子孔,以便調(diào)整平面位置。
精確調(diào)整和定位球鉸時,采用汽車吊使下球鉸懸空,然后對中心位置進(jìn)行調(diào)整。滿足要求后在進(jìn)行高程偏差調(diào)整,確保骨架定位準(zhǔn)確,使其平面位置縱橫向誤差不大于1mm。精確定位及調(diào)整完成后,對下轉(zhuǎn)盤精度進(jìn)行檢查,用全站儀檢查中心位置,采用鋼銦尺或水準(zhǔn)儀對標(biāo)高進(jìn)行復(fù)查,并通過千斤頂進(jìn)行實時調(diào)整,全部檢查合格后,采用擰緊調(diào)整螺栓進(jìn)行球鉸的豎向固定,采用骨架上設(shè)置限位板的方法進(jìn)行橫向固定。澆筑承臺混凝土前需再次復(fù)測球鉸中心和高程,以保證安裝位置正確。
2.3滑道安裝
滑道施工前由廠進(jìn)行家加工,可有效減小撐腳底面與滑道的摩擦,滑道板頂面采取鍍鉻后刨光,確保其粗糙度不低于6.3級。施工時,滑道定位架先安裝,完成后采取分節(jié)段拼裝的方式進(jìn)行滑道安裝,并利用調(diào)整螺栓對滑道進(jìn)行調(diào)整固定。完成滑道骨架平面定位后,對滑到頂面鋼板的平整度和相對標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整,具體當(dāng)中通過調(diào)節(jié)設(shè)置在鋼板上的螺母完成,調(diào)整過程中應(yīng)先松后緊,每組由相鄰內(nèi)外圈4個螺母組成。4個螺母調(diào)整幅度不應(yīng)過大,控制在3mm,先內(nèi)后外,預(yù)防出現(xiàn)鋼板變形。完成l節(jié)滑道調(diào)整后,順時針調(diào)整下一段滑到,邊調(diào)邊測。調(diào)整完所有結(jié)段數(shù)據(jù)后匯總數(shù)據(jù),先內(nèi)圈后外圈在此進(jìn)行循環(huán)復(fù)核調(diào)整,控制鋼板頂面標(biāo)高在Imm以內(nèi),平整度應(yīng)低于0.5mm/m。精確就位滑到后,焊接并固定底座和承臺鋼筋,并在有效保護(hù)滑道骨架的情況下澆筑混凝土。為保持轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn),轉(zhuǎn)體時必須保證撐腳可在滑道內(nèi)滑動,要求且整個滑道面在相對高差不大于0.3mm的同一水平面上,滑道頂面高出下轉(zhuǎn)盤混凝土頂面lcm。
2.4撐腳與滑道間的間隙控制
上盤撐腳是轉(zhuǎn)體時可在滑道內(nèi)滑動,起支撐轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)的保險腿。而整個滑道面必須保持在一個相對高差不大于0.3mm水平面上。施工中撐腳與滑道之間的空隙設(shè)為12mm,空隙間采用石英砂填塞,并用木框?qū)⑹⑸岸ㄐ?,以保證精度。根據(jù)撐腳與滑道間的空隙,轉(zhuǎn)體前將聚四氟乙烯板鋪裝在滑道面內(nèi)撐腳底,并將黃油聚四氟乙烯粉涂于接觸面。之后采用鋼板將撐腳臨時固定,在此對間隙的寬度進(jìn)行檢查[3]。
結(jié)語
近年來實際橋梁工程建設(shè)中開始廣泛應(yīng)用橋梁轉(zhuǎn)體施工工藝,具體始終中需嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)體設(shè)備安裝質(zhì)量,這樣橋梁工程最終質(zhì)量和安全才能夠得到保障。蒙自繞城高速蘆槎沖特大橋上跨玉蒙鐵路轉(zhuǎn)體橋采用高度較大的轉(zhuǎn)體T構(gòu),球鉸、滑道、撐腳安裝精度會影響轉(zhuǎn)體過程中T構(gòu)重心,施工中技術(shù)人員對相應(yīng)影響因素進(jìn)行認(rèn)真分析,并通過有效措施保證了轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)安裝及精度控制,最終保證施工順利完成。本研究對蘆槎沖特大橋概況進(jìn)行了分析,并探討了強(qiáng)化橋梁轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)安裝及精度控制的措施,但仍存在一定局限,希望行業(yè)人員強(qiáng)化研究,不斷提升橋梁轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)安裝水平。
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