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        客運(yùn)專線大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體工程中球鉸的應(yīng)用

        2021-06-22 01:01:34王萌浩
        設(shè)備管理與維修 2021年10期
        關(guān)鍵詞:銷軸轉(zhuǎn)體球面

        王萌浩

        (中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司,遼寧遼陽(yáng) 111000)

        1 工程概況

        新建商合杭高速鐵路阜陽(yáng)特大橋DK193+693.55(242#墩)—DK193+807.25(245#墩)連續(xù)梁上跨京九鐵路,設(shè)計(jì)為一聯(lián)(32 m+48 m+32 m)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,該連續(xù)梁與京九鐵路上下行線相交于DK193+747.88、DK193+751.93(京九鐵路里程為K864+300),對(duì)應(yīng)既有線交角82°20′46″、82°26′17″。該橋設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)箱梁,轉(zhuǎn)體施工,邊跨分為7 個(gè)梁段,中跨分為11 個(gè)梁段,243#和244#墩頂各設(shè)一節(jié)0#塊梁段,全梁共27 個(gè)梁段。橋梁施工中引入自平衡重水平轉(zhuǎn)體法,轉(zhuǎn)體總重量約28 426 kN,轉(zhuǎn)體段長(zhǎng)度46 m,轉(zhuǎn)角82.40°,轉(zhuǎn)臺(tái)直徑9.4 m,球鉸平面半徑1.50 m。轉(zhuǎn)體裝置由轉(zhuǎn)體下轉(zhuǎn)盤、球鉸、上轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)等組成。

        2 轉(zhuǎn)體系統(tǒng)主要組成裝置

        轉(zhuǎn)體施工需配套2 套智能連續(xù)轉(zhuǎn)體千斤頂,要求轉(zhuǎn)體過(guò)程中兩者具有等力、平穩(wěn)的特點(diǎn),作用于各千斤頂?shù)钠胶饬?yīng)保持一致,使球鉸中軸可作為圓心,經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)后到達(dá)指定位置。施工期間由專員加強(qiáng)監(jiān)測(cè),以明確被轉(zhuǎn)橋梁的位置情況,根據(jù)所得結(jié)果調(diào)整誤差。

        根據(jù)該橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),共配置下轉(zhuǎn)盤、球鉸、上轉(zhuǎn)盤、助推系統(tǒng)等裝置。其中,下轉(zhuǎn)盤為關(guān)鍵組成,可作為轉(zhuǎn)體過(guò)程中的支撐結(jié)構(gòu)使用[1-2]。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)體作業(yè)后,在封鉸混凝土的作用下使上、下轉(zhuǎn)盤連接,構(gòu)成完整的承臺(tái)結(jié)構(gòu)。

        3 連續(xù)梁轉(zhuǎn)體中球鉸的應(yīng)用要點(diǎn)

        3.1 球鉸加工

        球鉸加工期間應(yīng)加強(qiáng)對(duì)細(xì)節(jié)的控制,主要有:上球鉸滑動(dòng)球面光滑;下球鉸設(shè)置過(guò)程中應(yīng)加裝聚四氟乙烯滑板,該裝置的頂面應(yīng)在同一球面上,誤差≤0.2 mm,同時(shí)嚴(yán)格調(diào)整球心和下球鉸凹球面的球心位置,兩部分需保持重合關(guān)系;檢測(cè)定位銷軸套管和球鉸兩部分的中心軸,要求達(dá)到相互重合狀態(tài);調(diào)整鋼管中心軸,應(yīng)保證其與球面截面圓平面保持垂直關(guān)系,最大傾斜度不宜超過(guò)3%。

        3.2 球鉸安裝及鉸下混凝土澆注

        (1)球鉸定位底座的安裝:根據(jù)要求制作下球鉸骨架,利用吊車吊裝至指定位置,經(jīng)粗調(diào)、精調(diào)后精準(zhǔn)就位。骨架的位置和高程均滿足要求后,通過(guò)焊接工藝連接下承臺(tái)架立鋼筋與骨架預(yù)留鋼筋,構(gòu)成穩(wěn)定的連接體系。在保證球鉸定位底座穩(wěn)定后,綁扎鋼筋、立模,若無(wú)誤則澆注下球鉸骨架砼。澆注作業(yè)遵循連續(xù)性原則,應(yīng)保證密實(shí)度和平整度均滿足要求,不可因澆注而導(dǎo)致下球鉸骨架失穩(wěn)。

        (2)下球鉸的安裝(圖1):做全面的檢查,保證下球鉸的表面橢圓度、結(jié)構(gòu)尺寸均無(wú)誤,在現(xiàn)場(chǎng)將零部件組裝成型,構(gòu)成下球鉸結(jié)構(gòu)體系[3]。下轉(zhuǎn)盤球鉸處設(shè)置錨固鋼筋,應(yīng)保證其具有穩(wěn)定性,同時(shí)調(diào)整螺栓偏差。

        圖1 下球鉸安裝現(xiàn)場(chǎng)

        安裝完成后,對(duì)下轉(zhuǎn)盤球鉸做全面檢查,要求其中心、標(biāo)高及平整度均滿足要求??墒褂萌緝x檢查中心位置,使用水平儀(精度0.01 mm)檢查標(biāo)高。

        在中心銷軸套管保持潔凈的前提下,向其中加入黃油四氟粉,將中心銷軸穩(wěn)定置于套管內(nèi),經(jīng)檢測(cè)后根據(jù)誤差情況采取調(diào)整措施,保證中心銷軸的平整度達(dá)標(biāo)。在下球鉸加工過(guò)程中,將滑塊設(shè)置在該裝置的球弧面處,同時(shí)滑塊經(jīng)過(guò)加工處理,形成球弧面(能與上球鉸準(zhǔn)確配合),根據(jù)此操作方式可知,施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需安裝滑塊,只需向滑塊間隙內(nèi)填入黃油四氟粉即可。

        通過(guò)吊裝的方式將上球鉸置于中心銷軸內(nèi),檢測(cè)并利用倒鏈微調(diào)上球鉸,保證其呈水平狀態(tài),且與下球鉸外圈間隙相同(圖2)。

        圖2 上球鉸安裝現(xiàn)場(chǎng)

        球鉸安裝到位后,周邊采取防護(hù)措施,用膠帶緊密纏繞球鉸的連接區(qū)域,以免因該處形成裂縫落入雜物。

        承臺(tái)澆注前應(yīng)將準(zhǔn)備工作落實(shí)到位,例如預(yù)埋球鉸定位鋼架,根據(jù)要求在該處調(diào)節(jié)定位球鉸下鋼盤。鋼架具有承重作用,為營(yíng)造安全的施工環(huán)境,應(yīng)保證其強(qiáng)度和剛度滿足要求,以免在焊接或灌注施工期間發(fā)生下球鉸錯(cuò)位情況。下鋼盤安裝到位后,在頂面覆蓋土工布,在此基礎(chǔ)上澆注鉸下微膨脹C50 混凝土。在自重作用下,混凝土通過(guò)球鉸下底面從一側(cè)轉(zhuǎn)向另一側(cè)。為提高混凝土的流動(dòng)性,將振動(dòng)棒從球鉸四周邊緣向內(nèi)插入,使混凝土中的氣泡向外排出,隨澆注作業(yè)的持續(xù)推進(jìn),待混凝土溢出孔后即可采取封堵措施。在球鉸周邊收壓混凝土面2 遍(在混凝土終凝前),以免因混凝土收縮影響施工質(zhì)量。混凝土終凝后,揭開球鉸下鋼盤面覆蓋物,全面清理球面和滑塊安裝槽。

        (3)鉸上鋼盤的安裝:按照120∶1 的用量控制標(biāo)準(zhǔn)分別取黃油和四氟粉,將其配制成均勻混合料,將中心銷軸套管置入混合料中,再將其輕放至套管內(nèi),期間及時(shí)檢測(cè)并調(diào)整中心銷軸豎直姿態(tài),使其與周邊間隙相同。聚四氟乙烯滑板需安裝至下鋼盤凹球面,安裝后利用黃油四氟粉填充板間空隙。安裝人員應(yīng)及時(shí)清理球面的粉塵等雜物,在上球鉸的兩段銷軸套管連接成完整的整體后,再利用螺栓固定,以免失穩(wěn)。在上鋼盤凸球面涂抹適量黃油,再根據(jù)上球鉸的位置情況利用倒鏈葫蘆適度調(diào)整,使其對(duì)準(zhǔn)下鋼盤中心,清理多余的黃油,利用膠帶紙封閉上、下鋼盤邊緣所形成的縫隙區(qū)域。

        3.3 滑道及撐腳的安裝

        環(huán)形滑道布設(shè)在撐腳的下方,該裝置按照4.0 m 的半徑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,分節(jié)依次預(yù)制成型,轉(zhuǎn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝成整體結(jié)構(gòu),再利用螺栓精細(xì)調(diào)整,轉(zhuǎn)體期間使撐腳在設(shè)置好的滑道上滑動(dòng)。各滑道面的最大高差不超過(guò)0.5 mm,否則撐腳滑動(dòng)平穩(wěn)性將受到影響。

        上球鉸安裝到位后及時(shí)設(shè)置撐腳,在撐腳走板下支墊厚20 mm的鋼板。上轉(zhuǎn)盤成型后,抽掉預(yù)先設(shè)置的墊板。在接觸下滑道的支撐腿下面鋪裝5 mm 厚的四氟滑板,減小轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力,保證轉(zhuǎn)動(dòng)順暢。

        3.4 上轉(zhuǎn)盤施工

        主拱及上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,應(yīng)保證轉(zhuǎn)盤和球鉸兩部分均維持穩(wěn)定的狀態(tài),為達(dá)到此效果,可向鋼管砼撐腳與環(huán)道間設(shè)置鋼楔塊,并在上、下承臺(tái)間設(shè)置臨時(shí)支墩,將預(yù)埋鋼筋置入上承臺(tái)內(nèi),隨后方可澆注下承臺(tái)混凝土。轉(zhuǎn)體前鑿除臨時(shí)支墩,保證連接鋼筋處于切斷狀態(tài)。

        3.5 墩身及梁體的澆注

        上承臺(tái)施工成型后,檢查其與下承臺(tái)的設(shè)置關(guān)系,在保證兩者的穩(wěn)定性后方可澆注墩身。梁體澆注的復(fù)雜度較高,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有情況計(jì)算支架變形量和張拉上抬量,再根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)確定預(yù)拱度,采取合適的控制措施,若存在誤差則及時(shí)修正。墩頂段箱梁與墩身使用80 根Φ32 mm 二級(jí)鋼筋臨時(shí)固結(jié)。

        4 轉(zhuǎn)體作業(yè)

        在各項(xiàng)準(zhǔn)備工作均落實(shí)到位且現(xiàn)場(chǎng)氣象條件滿足要求后,總指揮長(zhǎng)發(fā)出轉(zhuǎn)體指令,轉(zhuǎn)體施工人員按規(guī)范啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng),正式進(jìn)入轉(zhuǎn)體環(huán)節(jié)。

        各檢測(cè)點(diǎn)分別配備專員,及時(shí)監(jiān)測(cè)觀測(cè)基點(diǎn)在位移方面的情況,以及球鉸、滑道、滑墩的使用狀況,出現(xiàn)異常及時(shí)反饋給控制臺(tái),暫停轉(zhuǎn)體作業(yè),分析問(wèn)題并處理。

        橋面兩端頭中心軸線合攏剩余2 m 時(shí),監(jiān)測(cè)人員每10 cm報(bào)告一次數(shù)據(jù);待合攏剩下30 cm 時(shí),每1 cm 報(bào)告一次;最后的5 cm 合攏作業(yè)則減小至1 mm 報(bào)告一次。通過(guò)及時(shí)的監(jiān)測(cè)與匯報(bào),使操作人員明確實(shí)際轉(zhuǎn)體情況,以便采取動(dòng)態(tài)化控制措施。若因轉(zhuǎn)動(dòng)慣性或測(cè)量精度偏低而導(dǎo)致過(guò)度轉(zhuǎn)體時(shí),需通過(guò)2 臺(tái)200 t 千斤頂共同調(diào)整,反向頂撐腳,保證轉(zhuǎn)體回歸至指定位置。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,大噸位鐵路橋跨既有線轉(zhuǎn)體施工的專業(yè)性較強(qiáng),球鉸裝置的應(yīng)用能夠給轉(zhuǎn)體施工提供可靠的支持,可同時(shí)滿足施工質(zhì)量、施工效率等多方面要求。球鉸根據(jù)設(shè)計(jì)要求制作,現(xiàn)場(chǎng)裝配成型,各項(xiàng)工作有序推進(jìn),大幅降低施工風(fēng)險(xiǎn),綜合應(yīng)用效果較好。

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