京石客運(yùn)專線滹沱河特大橋轉(zhuǎn)體連續(xù)梁精確調(diào)整施工技術(shù)

楊曉輝

(中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司，太原 031200)

1 概述

京石鐵路客運(yùn)專線滹沱河特大橋251號～254號墩設(shè)計為(80.6+128+80.6)m轉(zhuǎn)體連續(xù)梁，與京廣線斜交角度約23°。轉(zhuǎn)體段梁長63 m+63 m;轉(zhuǎn)體角度252號墩為 25°、253號墩為 18°;轉(zhuǎn)體設(shè)計總重力為12 0000 kN(取1.13安全系數(shù))，球鉸平面半徑為1.9 m，上轉(zhuǎn)盤(牽引束力偶臂)外直徑為10.4 m，滑道中心線直徑(助推力作用力臂)為9 m，設(shè)計轉(zhuǎn)角速度ω≤0.01 rad/min。如圖1所示。

工程于2010年8月18日試轉(zhuǎn)、2010年8月18～19日正式轉(zhuǎn)體后，252號墩、253號墩梁端軸線與設(shè)計軸線分別預(yù)留約12 cm和9 cm，作為最后垂直度、高程、軸線精確調(diào)整剩余量。

2 精確調(diào)整施工方案

轉(zhuǎn)體精確調(diào)整方案的形成主要考慮到以下幾方面的因素，形成了頂舉對中、點動牽引精確調(diào)整方案，并且在調(diào)整中不斷完善。

工期要求，考慮到跨京廣線轉(zhuǎn)體的工期異常緊張，最近柳州歐維姆公司做過的2個相似轉(zhuǎn)體施工項目，精確調(diào)整時間在5～7d，所以精調(diào)時間必須縮短。

圖1 轉(zhuǎn)體系統(tǒng)總圖(單位:cm)

稱重試驗和轉(zhuǎn)體配重中發(fā)現(xiàn)使轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動很容易，轉(zhuǎn)體的力不大，因此調(diào)整時不管頂舉還是水平轉(zhuǎn)動都必須謹(jǐn)慎操作，點動，聽從指揮防止過頂或過轉(zhuǎn)，耽誤調(diào)整時間。

由于轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動很靈活，為了防止頂舉后回落，因此必須將頂舉設(shè)備頂舉到位后(即頂舉中心到位)保持壓力，防止回落，點動牽引使軸線調(diào)整到位及時鎖定撐腳。

頂舉到位后，在5個千斤頂同時頂舉受力時，轉(zhuǎn)動體可能由于球鉸的球面滑動，重新找受力平衡點，因此千斤頂受力在墊四氟乙烯板的情況下可以克服很小的力實現(xiàn)水平轉(zhuǎn)動。

2.1 水平轉(zhuǎn)體精確調(diào)整系統(tǒng)的組成與布置

水平轉(zhuǎn)體精確調(diào)整系統(tǒng)由上轉(zhuǎn)盤頂舉系統(tǒng)，上、下轉(zhuǎn)盤4個角位移監(jiān)測系統(tǒng)，梁面墩頂垂直度和梁端高程、軸線監(jiān)測系統(tǒng)，上轉(zhuǎn)盤牽引系統(tǒng)4部分組成。

(1)上轉(zhuǎn)盤頂舉系統(tǒng)

基于施工進(jìn)度要求，252號墩、253號墩各安裝1套頂舉系統(tǒng)。每套頂舉系統(tǒng)主要由4臺YCW500千斤頂、2臺YDTS250千斤頂和6臺ZB4-500電動油泵組成。見圖2。

圖2 頂舉千斤頂平面布置

每個墩的下轉(zhuǎn)盤滑道外側(cè)設(shè)有8個千斤頂反力座，在墩頂、梁端高程偏低方位的5個反力座上安裝千斤頂，其中2臺YDTS250千斤頂共用1個反力座，每臺千斤頂獨(dú)立配置1臺ZB4-500電動油泵。

5個反力座的千斤頂最多只有3臺同時頂舉操作(線路左側(cè)或右側(cè)、線路大里程方向或小里程方向)。3臺千斤頂需根據(jù)指令按壓力或頂舉力同步、逐級加載，并及時按指令停機(jī)、保壓或卸壓。

(2)上、下轉(zhuǎn)盤4個角位移監(jiān)測系統(tǒng)

為了克服梁面測量數(shù)據(jù)反饋滯后，提高頂舉操作的可控性，在上、下轉(zhuǎn)盤4個角之間，安裝4個百分表，監(jiān)測上、下轉(zhuǎn)盤的位移，可以根據(jù)百分表的讀數(shù)線形反算梁端及墩頂?shù)母叱毯臀灰?，為頂舉操作提供即時數(shù)據(jù)反饋，為下一步操作指令提供實時依據(jù)，加快精確調(diào)整速度。

(3)梁面墩頂垂直度和梁端高程、軸線監(jiān)測系統(tǒng)

梁面監(jiān)測系統(tǒng)主要由1臺全站儀、2臺水準(zhǔn)儀組成。測量組按指令測量墩頂垂軸線，梁端左、右線高程，梁端軸線數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確計算后，及時反饋給指揮組，以便指揮組分析相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)出下一步指令。

(4)上轉(zhuǎn)盤牽引系統(tǒng)

上轉(zhuǎn)盤牽引系統(tǒng)252號墩、253號墩各安裝1套牽引系統(tǒng)，每套牽引系統(tǒng)主要由2臺 QDCL2000-300連續(xù)轉(zhuǎn)體千斤頂、2臺YTB(A)連續(xù)轉(zhuǎn)體泵站和1臺LSDKC(A)-8主控臺組成。

在頂舉系統(tǒng)工作前，牽引系統(tǒng)須將牽引束鋼絞線卸載、松弛，以防在頂舉過程中引起上轉(zhuǎn)盤出現(xiàn)不可預(yù)見的轉(zhuǎn)動，影響精確調(diào)整，甚至發(fā)生過轉(zhuǎn)事故。

等墩頂垂直度或梁端高程頂舉調(diào)整好后，牽引系統(tǒng)根據(jù)指令預(yù)緊牽引束，并須嚴(yán)格按指令做1、0.5 s或0.2 s的點動操作，精確調(diào)整梁端軸線。

牽引系統(tǒng)等梁端軸線精確調(diào)整到位后，按指令將牽引束鋼絞線卸載、松弛;如發(fā)現(xiàn)上轉(zhuǎn)盤有回轉(zhuǎn)現(xiàn)象，則按指令將牽引束鋼絞線預(yù)緊。

2.2 精確調(diào)整施工工藝流程

各精調(diào)系統(tǒng)準(zhǔn)備調(diào)試到位后，先進(jìn)行墩頂垂軸線方向的頂舉調(diào)整，頂舉調(diào)整到位，進(jìn)行水平牽引轉(zhuǎn)動至離軸線3～4 cm;進(jìn)行梁端高程頂舉調(diào)整，最后水平牽引轉(zhuǎn)動一次性到位。施工工藝流程見圖3。

圖3 精調(diào)施工工藝流程

(1)上轉(zhuǎn)盤頂舉系統(tǒng)安裝調(diào)試

在墩頂、梁端高程偏低方位的5個反力座上安裝千斤頂，其中2臺YDTS250千斤頂共用1個反力座，每臺千斤頂獨(dú)立配置1臺ZB4-500電動油泵。

系統(tǒng)安裝方式由下至上依次為鋼板、千斤頂、工具錨板、工作錨板(若干塊)、鋼板、四氟乙烯板、黃油、四氟板，其中2臺YDTS250千斤頂安裝方式由下至上依次為鋼板、千斤頂、鋼板、工作錨板(若干塊)、鋼板、四氟板、黃油、四氟板。如圖4、圖5所示。

2塊重疊的四氟板可以減小頂舉千斤頂與上轉(zhuǎn)盤的滑動摩擦力，達(dá)到在頂舉的工況下實現(xiàn)水平移動。

每臺千斤頂接好油泵，試機(jī)、排千斤頂空氣、試壓，注意壓力表接頭、油泵油嘴、千斤頂油嘴、油管接頭不得有漏油現(xiàn)象。

(2)上、下轉(zhuǎn)盤4個角位移監(jiān)測系統(tǒng)安裝測試

系統(tǒng)安裝方式由下至上依次為鋼筋支架、鋼板、百分表。鋼筋支架支撐加固牢靠、穩(wěn)定，防止觀測數(shù)據(jù)時晃動。百分表須預(yù)壓行程安裝，以便測量正、負(fù)位移。鋼板、百分表安裝要牢固可靠。如圖6所示。

(3)梁面墩頂垂直度和梁端高程、軸線監(jiān)測系統(tǒng)安裝

梁面監(jiān)測儀器在精確調(diào)整前提前約1 h安裝就位，精確調(diào)整開始后隨時根據(jù)指揮組指令及時測量高程，軸線各項相關(guān)數(shù)據(jù)，測量數(shù)據(jù)反饋給指揮組。如圖7所示。

(4)上轉(zhuǎn)盤牽引系統(tǒng)安裝

牽引系統(tǒng)在試轉(zhuǎn)前已安裝就位，試轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)體及精調(diào)使用同一套牽引系統(tǒng)。精調(diào)到位，封固撐腳轉(zhuǎn)體系統(tǒng)穩(wěn)定后方可拆除。

(5)上轉(zhuǎn)盤牽引束鋼絞線卸載、松弛

在頂舉系統(tǒng)工作前，牽引系統(tǒng)須將牽引束鋼絞線卸載、松弛，防止頂舉時引起水平轉(zhuǎn)動。

圖4 頂舉千斤頂安裝

圖5 頂舉千斤頂系統(tǒng)安裝及現(xiàn)場頂舉觀測

圖7 測量監(jiān)控

2.3 施工結(jié)果和記錄

精調(diào)的高程軸線，驗標(biāo)要求墩中心點橫縱向偏移量10 mm，合龍段軸線相對誤差15 mm，相對高程誤差15 mm。本次精調(diào)時間短、精確度高、精調(diào)措施得力、效果良好。

252號墩轉(zhuǎn)體精調(diào)前梁端軸線與設(shè)計軸線橫向相差小里程端7 mm，大里程端20 mm，精調(diào)后梁端軸線與設(shè)計軸線小里程－3 mm，大里程9 mm;梁端相對高差2 mm。

253號墩轉(zhuǎn)體精調(diào)前梁端軸線與設(shè)計軸線橫向相差小里程端99 mm，大里程端－87 mm，精調(diào)后梁端軸線與設(shè)計軸線橫向相差小里程端4.5 mm，大里程端2 mm;梁端相對高差4 mm。

3 結(jié)語

2010年8月20～21日，只用了2 d時間完成了252號、253號墩轉(zhuǎn)體精確調(diào)整，相對國內(nèi)最近完工的2個相似轉(zhuǎn)體工程精確調(diào)整所用5～7 d來說已大為縮短，還為工程進(jìn)度爭取了3～5 d的時間。

轉(zhuǎn)體前對轉(zhuǎn)體連續(xù)梁進(jìn)行稱重試驗，對偏心較大的先行配重，是能夠快速轉(zhuǎn)體及快速調(diào)整到位的必要條件;精確調(diào)整準(zhǔn)備工作一定要提前、充分，尤其頂舉千斤頂?shù)陌惭b，提前安放在反力座上，在調(diào)整時要有耐心，不可著急操作，防止過轉(zhuǎn)。

跨越既有鐵路施工，屬于要點施工，通過頂舉對中、點動牽引這種調(diào)整方法，節(jié)約調(diào)整的施工時間，提高施工效率，確保了工序銜接。這種施工技術(shù)改變了傳統(tǒng)的調(diào)整順序，一次調(diào)整到位，避免反復(fù)調(diào)整，技術(shù)新穎、施工簡單，節(jié)省大量人力和機(jī)械臺班。

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