趙 團 鋒
(浙江公路技師學院,浙江 杭州 310023)
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長襄安居鐵路橋平轉施工技術
趙 團 鋒
(浙江公路技師學院,浙江 杭州 310023)
結合長襄安居鐵路橋工程實例,從轉盤構造、梁體稱重、平面轉體施工、合龍段施工四方面,闡述了轉體施工的關鍵技術,提高了施工的安全性,減小了上行橋梁施工對下行交通的影響。
橋梁,轉體施工,支座,合龍段
長襄安居鐵路橋位于山西長治市郊區(qū)黃碾鎮(zhèn)安居村,主橋結構采用60 m+105 m+60 m跨徑的預應力混凝土單箱四室變截面連續(xù)箱形梁,下部結構采用矩形薄壁空心墩和鉆孔樁基礎。橋面寬29.00 m,橋下最小凈空9.21 m。橋梁主跨中心樁號為K18+548.500處與下方9道鐵路線路正交。為減小對既有鐵路線路交通的影響,本橋采用了先平行于既有鐵路滿堂支架現澆主梁梁體,平面轉體后再合龍的施工工藝,轉體角度90°,單個轉體重量約1.71萬t。
該項目相對于其他項目的新穎性在于使用了特制轉體支座。相對于普通的轉體球鉸,其最大的優(yōu)點就是將點受力變?yōu)槊媸芰?,使施工過程中的穩(wěn)定性和安全性顯著提升,確保了橋梁能夠如期高質量的完成。
2.1 轉盤構造
本橋轉體結構由上、下轉盤、支座和轉動牽引系統(tǒng)組成,其基本構造見圖1。
下轉盤為整個橋梁轉體結構的受力支撐結構,在結構轉體完成后與上轉盤共同形成橋梁永久基礎。下轉盤上設置有環(huán)形滑道及轉體千斤頂反力座等?;啦捎脤I(yè)廠家制作,現場拼裝,安裝時要求整個滑道任意兩點高差不大于2 mm,以保證撐腳能夠在滑道內滑動?;腊惭b見圖2。
轉體支座直徑為3 520 mm,厚度為400 mm,分上下兩片,為減少施工對支座的影響及破壞,此支座在工廠內直接組裝完成運至施工現場,采用吊車直接就位,支座安裝圖見圖3。安裝時應注意精密定位,同時進行嚴密防護,防止雜物進入支座滑動面。為保證支座與下轉盤牢固結合,在支座下方采用環(huán)氧樹脂砂漿進行粘合。
上轉盤由轉臺和上部承臺主體構成,轉臺是上轉盤與撐腳和支座相連接的部分,也是轉體牽引力作用最大的部位,其幾何尺寸為φ13×0.8 m,轉臺外緣按力偶方式均勻布設轉體牽引索(15Φs15.2),其鋼絞線外漏部分應作好保護措施,防止損傷或嚴重生銹。上轉盤滑道頂位置均勻布設8組撐腳,每組撐腳由3個φ800 mm×24 mm且內灌注C50微膨脹混凝土的鋼管組成,撐腳下設3 mm厚不銹鋼走板,用9 mm厚四氟板來調整間隙保證轉體時能平穩(wěn)滑動。
2.2 梁體稱重
為保證轉體過程中梁體的平衡和穩(wěn)定,在轉體施工前應對轉盤上的梁體進行稱重,以準確評估其重心位置,從而考慮是否需要施加配重。經現場量測,南側11號墩的梁體重心偏向中跨側。北側10號墩的梁體重心偏向邊跨側。詳細檢測結果見表1。
表1 梁體測重分析結果匯總
因5 cm≤e≤15 cm,監(jiān)理部建議不進行配重。但要求在轉體過程中對整個梁體的運行姿態(tài)進行監(jiān)控。
2.3 平面轉體施工
為確保橋梁轉體牽引施工順利,每個轉體橋墩均配置一套自動連續(xù)型轉體主推系統(tǒng)和一套助推系統(tǒng)。主推系統(tǒng)由一臺QK-8型主控系統(tǒng)和兩臺ZLD500型液壓連續(xù)千斤頂和泵站組成,該系統(tǒng)可以提供橋梁轉體結構轉動中所需要的全部扭矩;助推系統(tǒng)則由兩臺YDCW150型液壓連續(xù)千斤頂和油泵構成,以防止主推系統(tǒng)工作異常,用來助推啟動。
按照設計院轉動角速度不大于0.017 6 rad/min,轉體時風速不大于8 m/s(相當于5級)的施工要求,整個轉體過程分為預轉體
和正式轉體兩個階段。按照梁體啟動20 min,正常轉動88 min,梁體點動10 min,臨時固定10 min的施工設計,整個轉體過程共需耗時128 min。
在所有準備工作完成后,應先進行試轉體,以檢查實際轉動摩阻力大小、轉動角速度等參數,評估整個轉體系統(tǒng)的安全性和可靠性。同時,由測量監(jiān)控人員對整個轉體系統(tǒng)進行各項初始數據的采集,準備對轉體施工全過程進行后續(xù)跟蹤和監(jiān)測,為轉體的正式實施提供技術上的支持和安全保證。
正式轉體施工之前應做好人員分工,還需根據施工中的各個關鍵部位和環(huán)節(jié),對現場作業(yè)人員做好周密部署,所有人員由現場總指揮統(tǒng)一協調。轉動過程中應注意始終保持轉盤僅承受與摩擦力矩相平衡的動力偶,整個系統(tǒng)上沒有傾覆力矩的產生。轉體結構在到達設計位置(主梁懸臂段中心點距離設計橋軸線約1 m位置)時,“暫?!鞭D體牽引系統(tǒng),以防止結構出現超轉,在轉體慣性移動結束后,改由人工控制進行系統(tǒng)的點動操作,借助測量人員精密量測,使結構軸線精確就位。在檢測平面位置、標高均符合設計要求后,立即對其進行鎖定,保證轉體單元不再產生位移。平面轉體過程見圖4。
2.4 合龍段施工
本橋共有3個合龍段,施工順序為邊跨合龍后中跨合龍。合龍段的施工應選擇一天氣溫變化比較平和的深夜進行。中跨合龍段施工前,在懸臂端需采用砂袋進行配重保持平衡,在兩懸臂端位置對準后,快速施加勁性骨架進行約束,在混凝土澆筑過程中,同時進行減重,當混凝土澆筑完成,應將砂袋減重完成。
安居鐵路轉體橋創(chuàng)造性的變球鉸支座為平面轉體支座,使得上下轉盤接觸面積增大,極大的降低了轉體過程中轉體出現失穩(wěn)的可能性,有效的保證了施工安全。同時,其巧妙的撐腳設計在增強穩(wěn)定的同時又不至于和滑道過度接觸而導致牽引力過大,使得整個梁體在轉動中變得輕松自如,為后續(xù)橋梁平轉施工開辟了一種新的思路。
[1] 趙 青.橋梁工程的轉體施工技術[J].交通世界,2015(24):60-61.
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[3] 李曙光.杭州石大路大橋轉體工藝研究[J].陜西交通職業(yè)技術學院學報,2013(2):16-19.
Flat rotating construction technology of Chang-Xiang Anju railway
Zhao Tuanfeng
(ZhejiangCollegeofHighwayTechnician,Hangzhou310023,China)
Combining with Chang-Xiang Anju railway bridge engineering example, starting from four aspects of turntable structure, beam weighing, flat rotating construction and closure segment construction, the paper describes critical rotating construction techniques. As a result, it not only improves the construction safety, but also reduces the influence of upper bridge construction upon low traffic.
bridge, rotating construction, bearing, closure segment
1009-6825(2016)20-0156-02
2016-05-10
趙團鋒(1977- ),男,講師
U445
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