李凈珊
(河北省承德市雙灤區(qū)交通運輸局公路站,河北 承德 067000)
轉(zhuǎn)體是橋梁工程項目建設(shè)中常用的一種施工方法,即在橋梁的非設(shè)計軸線上,借助支架完成上部結(jié)構(gòu)施工,通過轉(zhuǎn)體系統(tǒng),將橋梁轉(zhuǎn)動至設(shè)計軸心上。轉(zhuǎn)體施工方法的應(yīng)用,能夠降低施工期對橋下交通的影響,為橋梁施工提供便利。尤其是當(dāng)橋梁下方存在既有鐵路時,為最大限度減輕對鐵路運行的影響,應(yīng)對轉(zhuǎn)體施工技術(shù)進(jìn)行合理運用。本文對曲線橋跨鐵路轉(zhuǎn)體施工技術(shù)展開分析探討。
某橋梁工程為立交橋,上部結(jié)構(gòu)為單箱三室箱型截面,梁體采用雙向預(yù)應(yīng)力體系;下部結(jié)構(gòu)為墩梁固結(jié),轉(zhuǎn)盤為球鉸轉(zhuǎn)動體系,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。該立交橋中的一個曲線段上跨既有鐵路,給轉(zhuǎn)體施工增加了一定難度。為在保證施工安全的前提下,順利完成轉(zhuǎn)體,應(yīng)掌握相關(guān)的施工技術(shù),并采取有效的控制措施。
(1)開挖承臺基坑前,可將水準(zhǔn)點布置在既有鐵路的路肩上,水準(zhǔn)點按照8.0m的間距布設(shè)。當(dāng)基坑開挖后,可在每個工作日的早晚,觀測沉降及位移情況,若超過規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求,必須停止開挖,找出原因,采取有效的措施解決處理后,方可恢復(fù)開挖。
(2)轉(zhuǎn)體承臺基礎(chǔ)在鉆孔灌注樁和防護(hù)樁施工完畢后開挖,當(dāng)挖至防護(hù)樁邊即可停止,同時在坑底修筑排水溝。開挖基坑的過程中,不得超出承臺的邊線,挖掘機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備作業(yè)時,不可侵入鐵路的限界內(nèi),基坑中挖出的土方不得丟棄在鐵路側(cè),留出回填用的土方,其余的集中外運。
球鉸是橋梁轉(zhuǎn)體施工中轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的重要組成部分之一,其安裝質(zhì)量直接關(guān)系著轉(zhuǎn)體質(zhì)量,具體的施工技術(shù)要點如下。
2.2.1 加工球鉸
本工程中使用的球鉸分為上下兩個部分,選用國內(nèi)某廠家的產(chǎn)品。在橋梁轉(zhuǎn)體過程中,球鉸主要起支撐轉(zhuǎn)體重量的作用,是平衡轉(zhuǎn)體的支撐中心,也是整個轉(zhuǎn)體系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部位,其加工與安裝精度對轉(zhuǎn)體效果有直接影響。
2.2.2 下球鉸施工
當(dāng)下球鉸的骨架固定好以后,便可將球鉸吊放在骨架上,對中后調(diào)平,要求下球鉸的中心縱橫向誤差在1.0mm以內(nèi),可通過十字線對中,然后先用水平儀將下球鉸調(diào)平,再用精密水準(zhǔn)儀調(diào)整,使頂面各點之間的相對誤差控制在1.0mm以內(nèi),最后對螺栓固定和調(diào)整即可[1]。
2.2.3 上球鉸安裝
與下球鉸相比,上球鉸安裝的復(fù)雜程度更高,具體的操作方法及要點如下:
(1)將聚四氟乙烯片安裝在下球鉸上,本工程中選用的聚四氟乙烯片規(guī)格為Φ60318mm,可以承受的最大應(yīng)力為100MPa,共計使用794塊,全部在工廠安裝調(diào)試,確認(rèn)合格后編號,運至現(xiàn)場對號入座。在安裝的過程中,應(yīng)將下球鉸的表面及安裝孔清理干凈,安裝后,頂面在同一球面的誤差控制在1.0mm以內(nèi)[2]。
(2)使用塑料對轉(zhuǎn)盤的盤面封閉處理,以保護(hù)盤面,避免安裝時受損,待下轉(zhuǎn)盤混凝土澆筑完畢后,將轉(zhuǎn)動定位棒放入預(yù)埋套管內(nèi),隨后安裝下球鉸聚四氟乙烯片和上球鉸。
(3)按照聚四氟乙烯片的編號,將之安放在對應(yīng)的鑲嵌孔中,安好后,要保證聚四氟乙烯片的頂面處于同一球面上,誤差不得超限,由專人檢查確認(rèn)合格后,在下球鉸面與聚四氟乙烯片之間涂抹黃油聚四氟乙烯粉,將縫隙充滿并略高于頂面,乙烯粉涂抹完畢,及時安裝上球鉸,以免雜物掉入。上球鉸安裝完畢后,可按照橋梁轉(zhuǎn)體方向轉(zhuǎn)動上球鉸,使多余的黃油聚四氟乙烯粉全部擠出。
(4)對上球鉸精確定位,采用臨時鎖定的方法,限制上球鉸的位置,并用膠帶纏繞密封上下球鉸結(jié)合面,防止雜物進(jìn)入摩擦部[3]。
(1)安裝撐腳與滑道前,需明確其在轉(zhuǎn)體系統(tǒng)中的作用,前者為橋梁轉(zhuǎn)體時支撐轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的保險腿;后者設(shè)置在撐腳的下方,寬度為110cm,半徑為500cm,在橋梁轉(zhuǎn)體的過程中,保險撐腳能夠在滑道內(nèi)滑動,從而使轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)保持平穩(wěn)。布置滑道時,滑道面應(yīng)處于同一個水平面內(nèi),高差控制在2.0mm以內(nèi)[4]。上盤設(shè)有8個撐腳,全部在指定的工廠內(nèi)制造加工,上球鉸安裝就位后,便可對撐腳進(jìn)行安裝。
(2)滑道設(shè)置在撐腳的下方,寬度和半徑分別為110cm和500cm,滑道是否平直對橋梁轉(zhuǎn)體時的頂推力和梁體的標(biāo)高變化有直接影響[5]。當(dāng)轉(zhuǎn)體承臺混凝土澆筑至一定高度后,便可安裝下盤滑道骨架,待固定牢靠后,用吊車將滑道鋼板吊放在骨架上,通過十字線法對中,以精密水準(zhǔn)儀調(diào)平,利用坐標(biāo)控制法定出水平控制點,使滑道頂面各點的誤差控制在5.0mm以內(nèi)。
(3)本工程中,轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的上轉(zhuǎn)盤共設(shè)有撐腳8組,每組兩根,采用直徑800mm的無縫鋼管;下轉(zhuǎn)盤的滑道鋼板與撐腳間隙原定為2.0cm,現(xiàn)場施工中發(fā)現(xiàn),該間隙過小,經(jīng)溝通后,改為2.5cm,用石英砂填充間隙,避免撐腳下沉。施工過程中,可在撐腳底部與不銹鋼板之間放置厚度2.0cm的木質(zhì)方框,并用石英砂將方框填平,將撐腳水平置于石英砂上[6]。
(4)在每個滑道上布設(shè)直徑為50cm的砂箱,以支撐上轉(zhuǎn)盤與橋梁上部結(jié)構(gòu)的重量,并確保上轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定。撐腳以對稱的方式布設(shè)在縱軸線的兩側(cè),砂箱置于撐腳的中間位置,兩個撐腳中間放一對砂箱。
(1)在整個轉(zhuǎn)體系統(tǒng)中,上轉(zhuǎn)盤起傳遞荷載的作用,它能夠?qū)⑸喜拷Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生的荷載傳給球鉸。本工程中,采用的上轉(zhuǎn)盤為長方體,下部設(shè)有圓柱體與撐腳和球鉸相連??臻g應(yīng)力復(fù)雜是上轉(zhuǎn)盤所具備的特點之一,基于這一前提,需要在縱向、橫向和豎向三個方向上設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋。
(2)轉(zhuǎn)體系統(tǒng)在施加水平向的轉(zhuǎn)動力時,需要由轉(zhuǎn)臺承受這部分力,轉(zhuǎn)臺作為轉(zhuǎn)體系統(tǒng)中主要的受力構(gòu)件,在施工時,應(yīng)預(yù)埋牽引鋼絲索,轉(zhuǎn)體過程中,利用液壓千斤頂對鋼絲索進(jìn)行拽引,使橋梁上部轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)動。鋼絲索應(yīng)對稱布設(shè),確保兩側(cè)拉索的高度一致,方向相同,以防止轉(zhuǎn)體時傾覆力矩的產(chǎn)生。在轉(zhuǎn)臺內(nèi),牽引索的錨固長度不得低于250cm,避免拉索間互相干擾,裸露在外的拉索必須做防腐和防銹處理[7]。
2.5.1 試轉(zhuǎn)體
在橋梁正式轉(zhuǎn)體前,先試轉(zhuǎn)體,以檢測轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的狀態(tài),看能否滿足轉(zhuǎn)體需要,降低正式轉(zhuǎn)體階段問題的發(fā)生率,提高轉(zhuǎn)體效果和質(zhì)量。試轉(zhuǎn)體時,對轉(zhuǎn)臺、主梁最大懸臂端以及橋墩等準(zhǔn)確測定,并將轉(zhuǎn)動刻度標(biāo)記到轉(zhuǎn)臺上。試轉(zhuǎn)體完畢后,便可開始正式轉(zhuǎn)體。
2.5.2 正式轉(zhuǎn)體
在正式轉(zhuǎn)體時,可將試轉(zhuǎn)體的各項參數(shù)作為依據(jù),預(yù)測轉(zhuǎn)體工作,制定行之有效的方案,確保轉(zhuǎn)體施工順利完成;明確相關(guān)人員的工作任務(wù),以提高作業(yè)效率;合理布設(shè)千斤頂,保證牽引安全;轉(zhuǎn)體時,全程監(jiān)控,標(biāo)記好轉(zhuǎn)體位置,避免超限[8]。
橋梁轉(zhuǎn)體施工是一項復(fù)雜程度較高的工作,尤其是上跨既有鐵路的曲線段轉(zhuǎn)體。為確保轉(zhuǎn)體施工能夠安全、有序開展,必須確保轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。未來應(yīng)加大轉(zhuǎn)體技術(shù)的研究力度,通過改進(jìn)和完善,使該技術(shù)更好地為橋梁工程建設(shè)服務(wù),推動交通運輸業(yè)的發(fā)展。