大噸位預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)研究

肖碩剛

(中國(guó)瑞林工程技術(shù)股份有限公司，江西 南昌 330038)

1 橋梁轉(zhuǎn)體系統(tǒng)

1.1 構(gòu)件加工精度

轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的核心為球鉸系統(tǒng)，包括上，下轉(zhuǎn)盤，滑塊等多個(gè)組成部分，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受到多種力的影響，能夠減小傾覆力臂，可提高施工的安全性[1,2]。T型剛構(gòu)橋由于轉(zhuǎn)動(dòng)體系重量較大，一般采用鋼球鉸。鋼球鉸為轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的核心部件，與轉(zhuǎn)體的平順度密切相關(guān)，因此在鋼球鉸的制造過程中必須明確工藝要求，加工精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，否則會(huì)影響正常轉(zhuǎn)動(dòng)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，并延誤施工工期。因此，鋼球鉸的制作必須委托專業(yè)廠家在工場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行制造。加工完成后必須對(duì)鋼球鉸的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)安裝，運(yùn)輸中還應(yīng)做好防護(hù)工作。

1.2 構(gòu)件安裝精度

鋼球鉸加工精度達(dá)標(biāo)后還需要對(duì)安裝精度加以控制。第一，做好骨架的定位安裝工作，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作。第二，球鉸是轉(zhuǎn)體系統(tǒng)中得以轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)核，安裝過程中須保證上球鉸邊緣水平且與轉(zhuǎn)體中心軸垂直。上球鉸的安裝精度必須嚴(yán)格控制，否則會(huì)增大轉(zhuǎn)體主梁就位的施工難度，如果偏差較大，將有可能無法調(diào)整，后果十分嚴(yán)重。第三，要控制好滑道的平整度，確保鋼撐腳在滑道上能平穩(wěn)滑動(dòng)。否則，就有可能出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象導(dǎo)致牽引力增大，影響轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的運(yùn)行。第四，應(yīng)采用全站儀定位，并在骨架上標(biāo)記控制點(diǎn)，同時(shí)還需要根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行找平，高程差控制在2mm以內(nèi)。第五，焊接溫度不均勻會(huì)導(dǎo)致骨架安裝精度出現(xiàn)偏差，因此需要采取對(duì)稱焊接的方式，并核查校驗(yàn)骨架中心及高程差。第六，在安裝下球鉸時(shí)必須檢查球鉸表面的光潔度，避免存在雜物或表面不平整的現(xiàn)象，同時(shí)還應(yīng)核查中心軸位置，以免出現(xiàn)偏差[3]。第七，撐腳的設(shè)置必須能確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為了確保撐腳質(zhì)量達(dá)標(biāo)，應(yīng)盡量在工場(chǎng)內(nèi)制造，并控制好撐腳與滑道之間的空隙，一般控制在2cm左右。

2 轉(zhuǎn)體施工優(yōu)化

2.1 轉(zhuǎn)體動(dòng)力系統(tǒng)

轉(zhuǎn)體動(dòng)力系統(tǒng)主要包括牽引動(dòng)力系統(tǒng)和牽引索。牽引動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)理論計(jì)算配備好適當(dāng)?shù)膭?dòng)力設(shè)備，避免設(shè)備過小或過大。設(shè)備過小，會(huì)影響轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的正常轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)備過大會(huì)增加工程成本?，F(xiàn)場(chǎng)還需要做好動(dòng)力設(shè)備的安放保護(hù)工作。牽引索主要作用是傳遞動(dòng)力，需充分考慮轉(zhuǎn)體需求及強(qiáng)度。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)做好牽引索鋼絞線的清理工作，避免表面存在銹痕或其他雜物，而后根據(jù)索道特點(diǎn)進(jìn)行排布與纏繞。為了使?fàn)恳鞲永喂蹋枰谏限D(zhuǎn)盤中嵌入固定錨具，使兩者成為一個(gè)整體[4]。此外，還應(yīng)避免牽引索出現(xiàn)打結(jié)或彎曲的狀況，采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，以免牽引索遇水生銹或被燒傷。

2.2 水平轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備

在水平轉(zhuǎn)體施工前需要做好一系列的準(zhǔn)備工作，主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容。第一，結(jié)束混凝土澆筑工作，消除安全隱患。第二，對(duì)稱拆除支架，并檢查T構(gòu)的關(guān)鍵部位，觀測(cè)時(shí)間應(yīng)不少于1d，并且在確保沒有裂痕等異常狀況下才能進(jìn)行后續(xù)步驟的施工。第三，解除鎖定裝置并做好滑道的清理工作。第四，提供轉(zhuǎn)體施工參數(shù)并標(biāo)定各類設(shè)備。第五，檢查轉(zhuǎn)體橋面，及時(shí)清理雜物，避免在轉(zhuǎn)體施工時(shí)異物墜落影響橋下交通車輛安全。

2.3 正式轉(zhuǎn)體

正式轉(zhuǎn)體主要包括以下幾項(xiàng)施工要點(diǎn)。第一，檢查T構(gòu)梁橋面，牽引索，驅(qū)動(dòng)設(shè)備，錨固連接是否牢固等多項(xiàng)要點(diǎn)。第二，正式轉(zhuǎn)體前應(yīng)根據(jù)封鎖指令做好行車防護(hù)工作，并確保接觸網(wǎng)通電，而后根據(jù)開轉(zhuǎn)指令進(jìn)入轉(zhuǎn)體姿態(tài)，驅(qū)動(dòng)梁體勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在此期間施工負(fù)責(zé)人員必須定期向上級(jí)部門匯報(bào)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，同時(shí)還應(yīng)觀察撐腳運(yùn)行是否正常，并觀察鋼絞線與油壓管的狀態(tài)。第三是精確調(diào)整，確保T構(gòu)梁體縱橫向高程與設(shè)計(jì)要求相符，并建立測(cè)量系統(tǒng)，做好數(shù)據(jù)反饋工作。

2.4 體系轉(zhuǎn)換

體系轉(zhuǎn)換是一道較為關(guān)鍵的工序，包括以下幾項(xiàng)要點(diǎn)。第一，為轉(zhuǎn)體留有足夠的空間；墊石混凝土強(qiáng)度選擇C50規(guī)格，并將其與鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行綁扎。第二，T 構(gòu)橋的施工應(yīng)做好主墩梁的固結(jié)工作，并設(shè)置好邊墩支座[5]。第三，在轉(zhuǎn)體前必須張拉腹板束，并確保腹板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的75%，之后可采取對(duì)稱張拉的方式進(jìn)行處理并注漿。

3 轉(zhuǎn)體施工影響因素

3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)速度

在轉(zhuǎn)動(dòng)速度逐步增大的過程中，主梁會(huì)產(chǎn)生離心力，在計(jì)算過程中需要結(jié)合多種不同的轉(zhuǎn)動(dòng)速度了解結(jié)構(gòu)反應(yīng)，并觀察主梁根部頂板的振動(dòng)情況。

3.2 轉(zhuǎn)動(dòng)加速度

在轉(zhuǎn)動(dòng)加速時(shí)橋墩與主梁外邊緣受到的影響最大，在此過程中主墩扭矩會(huì)逐步減小，并且會(huì)使主梁產(chǎn)生離心力，進(jìn)而導(dǎo)致外邊緣產(chǎn)生拉應(yīng)力。

在計(jì)算加速度的過程中需要了解轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，截面慣性距等多項(xiàng)參數(shù)，并根據(jù)各項(xiàng)數(shù)值建立模型，了解加速度所造成的影響。此外，通常情況下正應(yīng)力在底板轉(zhuǎn)角最大，其特點(diǎn)是能夠在轉(zhuǎn)體前受壓，因此不會(huì)拉壞混凝土。另外，應(yīng)設(shè)計(jì)不同的加速度了解結(jié)構(gòu)響應(yīng)情況，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，角加速度的增大會(huì)導(dǎo)致主梁振動(dòng)。

4 結(jié)論及展望

第一，只有在控制好轉(zhuǎn)體系統(tǒng)關(guān)鍵構(gòu)件制作，安裝精度的基礎(chǔ)上才能促使各道工序的施工更加順利，進(jìn)而確保施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，并根據(jù)此建立起健全的精度控制體系。第二，必須精確計(jì)算轉(zhuǎn)體啟動(dòng)的牽引力，并以此為依據(jù)了解牽引索鋼絞線的設(shè)置要求。第三，相比勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)加速對(duì)主梁的影響最大。

本次研究盡管對(duì)該類型的施工能夠起到一定的指導(dǎo)作用，但還有許多需要改進(jìn)的部分，主要體現(xiàn)在樣本過于單一，應(yīng)通過調(diào)研完善構(gòu)建控制標(biāo)準(zhǔn)，促使滑道，鋼撐腳及牽引索的質(zhì)量更高。此外，應(yīng)通過演算及監(jiān)測(cè)分析撐腳與球鉸的接觸狀況，以便能夠隨時(shí)了解球鉸在工作過程中的特點(diǎn)，進(jìn)而為工程的實(shí)施提供更加具體化的指導(dǎo)意見。本次研究所建立的模型與實(shí)際的施工情況還存在一些偏差，屬于理想狀態(tài)，因此還應(yīng)結(jié)合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)研究出科學(xué)合理的模型修正方法，促使理論計(jì)算數(shù)值更加精確。

5 結(jié) 語

總而言之，轉(zhuǎn)體系統(tǒng)較為復(fù)雜，精度控制要求較高，需要了解各類構(gòu)件的特點(diǎn)，并嚴(yán)格按照精度控制標(biāo)準(zhǔn)加以處理，同時(shí)還應(yīng)與類似工程進(jìn)行橫向比較，不斷優(yōu)化施工工藝，促使施工流程更加合理，提高T構(gòu)轉(zhuǎn)體過程中的穩(wěn)定性。