張軍平（中鐵二十局集團(tuán)第五工程有限公司，昆明650200）

跨既有線轉(zhuǎn)體橋轉(zhuǎn)體系統(tǒng)關(guān)鍵施工技術(shù)

張軍平
（中鐵二十局集團(tuán)第五工程有限公司，昆明650200）

主要論述了定型成套球鉸的安裝施工工藝及控制要點(diǎn)，嚴(yán)格按照規(guī)范對球鉸的安裝進(jìn)行控制。對球鉸重要部位，如上下盤、撐腳、沙箱等結(jié)合轉(zhuǎn)體角度進(jìn)行了精確定位，同時(shí)對沙箱預(yù)壓、上下盤臨時(shí)固結(jié)設(shè)計(jì)了簡易的施工方法。

球鉸；轉(zhuǎn)體；安裝

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.056

1 工程概況

滬昆客專某特大橋位于云南省曲靖市馬龍縣境內(nèi)，起訖里程為 D1K1064+436.587～D1K1065+335.15，全橋長898.563m，中心里程為D1K1065+029，主墩16#墩～17#墩，孔跨結(jié)構(gòu)為（60+100+60）m連續(xù)懸澆梁，以40°角斜跨貴昆既有線，采用沿既有線兩側(cè)進(jìn)行懸臂澆筑施工，平行轉(zhuǎn)體40°合攏施工。16#墩高14.5m，17#墩高13.5m，連續(xù)梁塊中支點(diǎn)處梁高7.85m。既有鐵路、轉(zhuǎn)體前線路相關(guān)位置關(guān)系見圖1。轉(zhuǎn)體后與既有線的立面關(guān)系圖，見圖2。

轉(zhuǎn)體系統(tǒng)由上盤、下承臺、上下球鉸、撐腳、滑道、牽引系統(tǒng)組成，轉(zhuǎn)體系統(tǒng)以球鉸支承為主，撐腳起控制轉(zhuǎn)體穩(wěn)定的作用。轉(zhuǎn)體系統(tǒng)設(shè)計(jì)承載力75000kN，設(shè)計(jì)最大偏心0.2m，采用牽引系統(tǒng)施加轉(zhuǎn)動力矩。

圖1 新建線路與既有線的平面位置關(guān)系

圖2 連續(xù)梁轉(zhuǎn)體后與既有線的立面位置關(guān)系

2 鋼球鉸制作與安裝

球鉸采用LQJ75000型，球鉸由上球鉸、下球鉸、摩擦副、上套筒、下套筒、銷軸、下球鉸骨架組成，球鉸的球面板采用Q345鋼板。球鉸摩擦副采用填充聚四氟乙烯復(fù)合夾層滑片（LR516），滑片容許應(yīng)力不小于100MPa，滑動摩擦系數(shù)不大于0.03（脂潤滑）。球鉸平面半徑1.7m，球面半徑8m

2.1 制造精度控制

1)下球鉸安裝應(yīng)預(yù)埋球鉸骨架，骨架角鋼頂面相對高差小于5mm，下球鉸由螺母調(diào)整校平，球鉸平面相對高差小于0.5mm。

2)安裝上球鉸時(shí)，要求上下球鉸形心軸、轉(zhuǎn)動軸務(wù)必重合，其誤差不大于1mm。

3)其頂面任意2處誤差不超過1mm；球鉸旋轉(zhuǎn)中心必須與設(shè)計(jì)位置一致，其誤差：順橋向不大于±1mm，橫橋向不大于±1.5mm。

2.2 球鉸安裝

2.2.1 安裝下球鉸

下球鉸骨架固定牢固后,下球鉸放置于已架好的底座骨架上，底座要有足夠的強(qiáng)度和剛度，避免施工時(shí)干擾球鉸，造成球鉸位移。精調(diào)球鉸位置及球面，保證銷軸套管豎直，球面周圈在同一水平面上。球鉸周圍頂面處各點(diǎn)相對誤差不大于1mm，固定調(diào)整螺栓，蓋住中心銷軸套管口[1]。

澆筑混凝土。將混凝土灌注于底座中，混凝土面至下球鉸外圓略低時(shí)為止，通過下球鉸留有的振搗孔對混凝土進(jìn)行振搗，排出混凝土中的氣體，使混凝土密實(shí)。

2.2.2 聚四氟乙烯片的安裝及涂抹黃油

下球鉸精確安裝定位后，開始聚四氟乙烯滑動片的安裝。安裝前，先將下球鉸頂面清理干凈，用小型吹風(fēng)機(jī)將球面吹干凈。黃油與四氟粉按重量比120:1的比例，配制混合好。在中心銷軸套管中放入黃油四氟粉，然后將銷軸放到套管中，放置時(shí)注意保證中心銷軸豎直并與周圍間隙一致。

在下球鉸球面上由內(nèi)到外安裝聚四氟乙烯滑板，嚴(yán)格按照滑片編號放入固定的凹槽中，完畢后將黃油四氟粉填至下球鉸凹球面上，填滿聚四氟乙烯滑板之間的間隙，黃油面與四氟滑板面相平。整個安裝過程注意保持球面清潔，不要將雜物帶到球面上。滑動片安裝完成后，各滑動片頂面應(yīng)位于同一平面上，其誤差不大于0.6mm。

2.2.3 上球鉸的吊裝

轉(zhuǎn)動中心軸安裝完畢后，將上球鉸吊起，在凸球面上抹涂一層黃油四氟粉，將上球鉸對準(zhǔn)中心銷軸輕落至下球鉸上，用拉鏈葫蘆微調(diào)上球鉸位置，使之水平并與下球鉸外圈間隙一致。去除被擠出的多余的黃油。用寬膠帶紙將上下球鉸邊緣的縫隙密封，等待使用[2]。具體施工步驟見圖3。

圖3 球鉸施工步驟圖

3 上盤施工

3.1 撐腳施工

撐腳采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，Q345d鋼管厚度14mm，外徑70cm，內(nèi)填C50微膨脹混凝土。鋼管下設(shè)3cm厚鋼走板，走板下設(shè)5mm四氟乙烯板，走板底面加工精度為3級。

撐腳是轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的保險(xiǎn)裝置，8個撐腳對稱分布于圓形轉(zhuǎn)盤一周。撐腳下方設(shè)有0.7m寬的滑道，轉(zhuǎn)體時(shí)，撐腳在滑道上方平穩(wěn)移動。要求整個滑道面在一個水平面上，滑道頂面相對標(biāo)高誤差不大于5mm；滑道頂面平整度不大于0.5mm/m；其相對高差不大于2mm。

鋼管內(nèi)灌注C50微膨脹混凝土，在下盤混凝土施工完成后，進(jìn)行撐腳的施工，首先在撐腳下方設(shè)置鋼楔，支墊高度滿足設(shè)計(jì)要求。固定牢固以后，澆筑膨脹混凝土。

3.2 砂箱施工

每個滑道上布置16個砂箱，砂箱直徑為500mm，每個理論承重30t，用來支承上轉(zhuǎn)盤和上部結(jié)構(gòu)的重量,同時(shí)起到穩(wěn)定上轉(zhuǎn)盤作用。首先采用試驗(yàn)用細(xì)砂，保證含泥量小于1%。細(xì)砂晾曬干燥，依次裝入砂箱。砂箱裝砂至比設(shè)計(jì)高度高出5～8mm時(shí)進(jìn)行預(yù)壓。砂箱預(yù)壓采用現(xiàn)場加工的簡易預(yù)壓裝置，見圖4。將砂箱放入其中，砂箱頂部放入千斤頂，開始加壓，直至滿足設(shè)計(jì)壓力時(shí)取出，換下一個砂箱。

圖4 砂箱預(yù)壓簡易反力架

4 轉(zhuǎn)動體系施工

4.1 牽引動力系統(tǒng)

牽引系統(tǒng)由2臺QDCL2000型連續(xù)轉(zhuǎn)體千斤頂、2臺YTB液壓泵站和1臺LSDKC(A)-8主控臺通過高壓油管和電纜線連接組成轉(zhuǎn)體動力系統(tǒng)[3,4]。

4.2 牽引索安裝

轉(zhuǎn)體上盤埋設(shè)有2束鋼絞線，每束鋼絞線由12根強(qiáng)度等級為1860MPa的15.24mm鋼絞線組成。預(yù)埋的牽引索依次排列纏繞后，穿過QDCL2000型連續(xù)轉(zhuǎn)體千斤頂。穿過千斤頂后，按先內(nèi)層后外層的原則，逐根對鋼絞線預(yù)緊，預(yù)緊力由10kN逐根降至5kN，最后利用千斤頂在2MPa油壓下對該束鋼絞線整體預(yù)緊，使同一束牽引索每根鋼絞線受力基本一致。為保證2臺千斤頂同步工作，千斤頂油泵應(yīng)并聯(lián)，對兩側(cè)轉(zhuǎn)體力偶進(jìn)行均衡控制，確保轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)體動力系統(tǒng)應(yīng)具有自動控制和手動控制2種功能[5,6]。

牽引索的固定端預(yù)埋入上盤混凝土內(nèi)，P型錨具錨固，作為牽引索固定端，預(yù)埋入上盤長度2m以上。每束鋼絞線采用左、右旋轉(zhuǎn)根數(shù)各一半，同時(shí)在千斤頂反力座設(shè)鋼絞線分絲板，分絲板應(yīng)與反力座相對固定，不得轉(zhuǎn)動，及時(shí)做好成品保護(hù)。轉(zhuǎn)動系統(tǒng)剖面圖及上轉(zhuǎn)盤俯視圖如圖5、圖6所示。

圖5 轉(zhuǎn)體系統(tǒng)剖面圖

圖6 上轉(zhuǎn)盤俯視圖

4.3 試轉(zhuǎn)調(diào)試

在上球鉸安裝完畢后，進(jìn)行一次預(yù)轉(zhuǎn)體試驗(yàn)，然后澆筑上轉(zhuǎn)盤與墩身混凝土。采用人工進(jìn)行試轉(zhuǎn)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動3圈，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動2圈。保證將上下球鉸之間的黃油被擠出來。

5 上盤混凝土施工

5.1 上轉(zhuǎn)盤施工

圓柱形轉(zhuǎn)盤施工中，上盤內(nèi)預(yù)埋轉(zhuǎn)體鋼絞線，預(yù)埋端采用P型錨具，并圓順地將將同一對索的錨固端對稱于圓心，索的預(yù)埋高度和牽引方向一致，在上盤混凝土施工時(shí)，在鋼絞線位置每隔1m長度預(yù)留凸出5cm的2根鋼筋頭，以便在轉(zhuǎn)體前將鋼絞線卡入其中。每對索的出口點(diǎn)對稱于轉(zhuǎn)盤中心[7]。

5.2 注意事項(xiàng)

球鉸范圍內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋錨固端要采取密封措施，以免混凝土進(jìn)入管道。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求鋼套管(球鉸定位銷軸)頂預(yù)留壓漿孔和一排氣孔,以備轉(zhuǎn)體完成后往套管中壓入微膨脹混凝土,在上轉(zhuǎn)盤中預(yù)留壓漿管道。上轉(zhuǎn)盤球鉸鋼箱內(nèi)灌入微膨脹混凝土。

鋼撐腳微膨脹混凝土施工完成后，綁扎上轉(zhuǎn)盤鋼筋，并支模澆筑，為了轉(zhuǎn)體前保證整個橋墩及懸臂梁的穩(wěn)定性，采取臨時(shí)固定上下轉(zhuǎn)盤的措施，采用直徑32mm的精軋螺紋鋼將上下轉(zhuǎn)盤臨時(shí)焊接起來，在轉(zhuǎn)體時(shí)割斷。

【1】胡娟.客運(yùn)專線大跨度拱橋轉(zhuǎn)體施工方案研究[J].鐵道建筑,2010 (8):39-42.

【2】姚海濤.轉(zhuǎn)體橋施工控制要點(diǎn)分析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013（2）：138-141.

【3】任慶國.苗蘭弟.馬偉.跨線橋轉(zhuǎn)體施工技術(shù)研究任[J].江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2016(1):22-25.

【4】袁可.橋梁轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵控制點(diǎn)分析[J].鐵道建筑技術(shù),2016(5): 9-11.

【5】華冰.連續(xù)梁橋轉(zhuǎn)體施工中轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的設(shè)置和安裝[J].石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2016(2):1-5.

【6】張彥光.鄭徐鐵路客運(yùn)專線大噸位橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2016（增刊）：261-264.

【7】楊自政.客運(yùn)專線轉(zhuǎn)體橋球鉸封固混凝土施工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2011(7):37-40.

KeyTechnology of Existing Railway Rotating Bridge Swivel System

ZHANGJun-ping
（No.5engineeringLimitedcompanyofCR20G,Kunming650200，China）

The article describes installation technology and control key points of spherical hinge.Strictly according railway code tocontrol the installation of spherical hinge，for important parts of spherical hinge such as Bottom-top rotary table，shore、sandbox andcombined with the rotation angle of the precise positioning，and for sandbox preload , the Bottom-top rotary table temporaryconsolidationdesigneda simple constructionmethods.

sphericalhinge；rotarytable；installation

U448.21+5

B

1007-9467（2016）12-0183-04

2016-09-07

張軍平（1984～），男，陜西西安人，工程師，從事路橋施工技術(shù)管理與研究。