桥梁转体施工中的上、下转盘施工
桥梁转体施工中的上、下转盘施工(精选3篇)
桥梁转体施工中的上、下转盘施工 第1篇
上、下转盘施工(1)转盘上、下盘钢板的加工 上盘钢板直径300cm,厚度为30mm;下盘钢板钢板直径302cm,厚度为30mm。施工图中的上、下盘钢板各焊接有厚度为20mm的加劲钢板,保证钢板在加工和运输过程中不变形,但实际上,在运输和吊装过程中,钢板容易沿对角线发生弯折,不能满足运输和安装过程中不变形的要求,因此要求在钢板工厂制作过程中在加劲钢板上焊接钢板和20号槽钢,加强上下盘钢板的刚度;钢板的加工选择有加工经验和实力的生产厂家,按照设计图纸要求的加工精度进行,下盘镀铬,在出厂前对钢板的加工质量进行检查,满足要求后用汽车运至工地进行安装。在施工设计图上,上盘钢板表面钻有四氟蘑菇头的安装孔,在安装孔的孔底钻有2mm的气孔,保证四氟蘑菇头安装后能与钢板紧密结合,在加工过程中,由于上盘钢板共有蘑菇头7457个,就有7457个气孔,数量较多,加工难度较大,根据雅髻沙大桥的施工经验,加工上盘钢板时,取消上盘钢板2mm的出气孔,在四氟蘑菇头的中心钻1mm的孔,保证空气的排除,对整体性能不产生大的影响。在下盘钢板上钻有直径为40mm的渗浆孔,数量为48个,由于渗浆孔的面积比四氟蘑菇头的面积大,且数量较多,会增加转体的摩阻力,因此取消渗浆孔,在进行下盘钢板底面压浆时,直接预埋压浆管和出浆管进行承台底面水泥浆的灌注。(2)转盘上、下盘钢钢板的安装 在承台施工完成后,即可进行上、下盘钢板的安装,为保证上、下盘钢板的加工精度,且保证在混凝土浇筑过程中不变形,不位移,安装时,采用安装撑架进行安装。承台混凝土的浇筑时,在承台现浇C50混凝土预留槽内预埋7.5#角钢和20#槽钢,在预埋的型钢上焊接下盘的安装支撑架和转轴定位架(见施组设计图)。转轴原设计长度比较短,安装时定位困难,且在调整转轴的垂直度时难度较大,因此将转轴的长度增加到185cm,安装转轴时,提升转轴上的吊环,将转轴吊装到转轴定位架内,通过提升转轴上的吊环调节转轴的高度,在转轴下面支垫钢板将转轴的顶面标高调整到设计容许的精度范围内,再用定位架上的调节螺栓调节转轴的垂直度,因定位架的位置相对比较固定和精确,转轴在定位架内的高差不超过1cm,左右偏移量不超过6mm,再配合两台经纬仪进行校正,因此转轴的垂直度的调节比较容易到达精度要求,校正转轴后,浇筑预留槽底面以上80cm以内的混凝土,将部分转轴埋入混凝土,此时转轴的位置相对比较稳定,避免由于吊装下盘钢板时对转轴发生碰撞而发生转轴偏位;下盘安装在预留槽顶面以上80cm混凝土强度达到设计强度的60%后进行,在下盘撑架的5#钢板上焊接钢筋吊环,用吊车将下盘起吊安装,下盘安装后落在下盘安装支撑架上,通过安装支撑架上的螺栓调节下盘钢板的平整度和高程直至满足要求,焊死螺栓,并用钢板将下盘撑架的1#和5#型钢与安装支撑架的1#型钢进行局部焊接(避免大面积焊接造成变形),下盘安装完成,下盘安装后浇筑承台顶面以下70cm内混凝土,达到一定强度后,用3mm的钢板沿着下盘钢板的周边下盘钢板顶面至承台顶面之间空隙部分进行包裹(局部点焊),再用10#水泥砂浆进行密封,通过下盘钢板上的灌浆孔和出浆孔对钢板底面进行压浆,由于在下盘钢板的加劲钢板上钻有30mm的孔,保证水泥浆能够在下盘钢板和承台之间的空隙范围内自由流动,压浆采用活塞式灌浆机,灌浆的压力控制在0.4~0.6Mpa之间,待出浆孔流出浓浆后,用木塞封闭出浆孔,并持压5分钟,保证混凝土的密实性,实践证明该办法切实可行;灌压水泥浆采用42.5R的纯水泥浆,根据实际情况可掺入一定的膨胀剂,具体掺量根据试验确定;定位架和下盘安装支撑架的调节螺栓采用M22×110高强螺栓。上盘的安装在承台预留槽内的混凝土浇筑完成达到一定的强度后进行,因下盘钢板和转轴已定位,上盘钢板的安装直接搁置在下盘钢板上,稍微调整一下钢板的位置即可满足要求。安装时将下盘清扫干净并干燥,涂抹黄油四氟粉,在上盘四氟磨菇头、磨菇头之间间隙、转轴和轴套之间中涂抹和充填黄油四氟粉,在上盘钢板的加劲型钢上焊接吊环,将钢板吊装就位,完成上盘安装。上盘安装完成后推动上盘钢板进行转动,查看运转是否灵活,否则进行局部调整。(3)转动张拉系统 原设计采用14-7φ5钢铰线作转动牵引索,张拉力96吨,钢绞线预埋在转盘内,螺旋状从转盘的外侧绕出,张拉端的反力架设置在承台的外侧,长3.5米,宽1.5米,高1.63米。由于钢绞线在转盘内安装过程中,由于钢筋焊接或者落物等不可预见的意外因素可能对钢绞线造成损伤,在转动过程中可能发生钢绞线断裂,无法进行钢绞线的更换;同时,考虑到在转动过程中可能出现转动过量的情况,仅靠4个平衡脚的反向顶推不一定达到预期的效果,因此考虑到通过在锚固端设置千斤顶进行反向张拉,结合实际情况和以往的经验,将钢绞线的安装由内置式改成外置式,钢绞线在锚固端以及张拉端采用集束方式,并将改用15根270级,直径为15.24mm钢绞线(标准强度1860Mpa),锚具采用YM15-16群锚;锚固构件采用型钢贴焊钢板组成铆焊件预埋在转盘内,锚固构件按照150吨拉力控制计算;反力架设置在承台上,反力架是由型钢和钢板组焊构件,在承台施工时,在承台上预留槽口,上部悬臂箱梁施工基本结束后,进行反力架的安装,调整到安装精度要求后进行固定,并浇筑预留槽口内的混凝土,反力架按照张拉力150吨控制计算;张拉千斤顶采用ZTD150吨自锚连续千斤顶,公称拉力150吨,启动时配备4台60吨起动千斤顶。在转体启动过程中,按照两种情况考虑,一种是不考虑助推千斤顶的作用,只考虑由连续自锚千斤顶完成;另一种情况是,考虑由自锚连续千斤顶和启动千斤顶共同作用;把两种情况分别计算如下: 设:上下盘钢板之间摩阻系数f,转体重量G=8498吨 上转盘钢板外径R1=1.5m 上转盘钢板内径R2=0.15m 起动千斤顶力臂L1=3.0m 自锚连续千斤顶张拉力力臂L2=4.5m 自锚连续千斤顶张拉力F1 起动千斤顶推力F2 转盘受力图式 摩阻力对转轴中心产生的力矩为: 1.5M阻=0.15π(R2πxdx211.52-R2)Gfx=7630.08f0.152xdx=2543.36f(1.50-0.15)33=8575.25f(吨.米)千斤顶拉力和推力产生的力矩为: M动=2F1×L2+4F2×L1=9F1+12F2(考虑助推千斤顶作用时)M动=2F1×L2=9F1(不考虑助推千斤顶作用时)根据实际考虑两种情况:1、考虑助推千斤顶和自锚连续千斤顶在起动时共同作用;2、不考虑助推千斤顶,只考虑自锚连续千斤顶的作用;自锚连续千斤顶的额定张拉力为150吨,实际操作考虑张拉力上限为140吨,顶推千斤顶的额定张拉力为60吨,实际操作考虑张拉力上限为50吨,根据实际张拉力的上限来计算各种摩阻系数下的转体安全储备(即F1=140T,F2=50T)。在各种摩阻系数下的安全系数(见下表)各种摩阻系数情况下的安全系数 上下盘间摩阻系 数 f 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 第一种情况 摩阻力产生的最大力矩(t.m)M阻=8575.25f 257.26 343.01 428.76 514.52 600.27 686.02 771.77 857.53 943.28 1029.03 1114.78 1200.54 1286.29 起动时能提供的最大力矩(t.m)M动1=9F1+12F2 1860 1860 1860 1860 1860 1860 1860 1860 1860 1860 1860 1860 1860 起动时的 安全系数 M动1/ M阻 7.23 5.42 4.34 3.62 3.10 2.71 2.41 2.17 1.97 1.81 1.67 1.55 1.45 转动时能提供的最大力矩(t.m)M动2=9F1 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 转动时的 安全系数 M动2/ M阻 4.90 3.67 2.94 2.45 2.10 1.84 1.63 1.47 1.34 1.22 1.13 1.05 0.98 起动时能提供的最大力矩(t.m)M动1=9F1 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 起动时的 安全系数 M动1/ M阻 4.90 3.67 2.94 2.45 2.10 1.84 1.63 1.47 1.34 1.22 1.13 1.05 0.98 转动时能提供的最大力矩(t.m)M动2=9F1 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 1260 转动时的 安全系数 M动2/ M阻 4.90 3.67 2.94 2.45 2.10 1.84 1.63 1.47 1.34 1.22 1.13 1.05 0.98 第二种情况 目前我们准备采用的是第二种方式,即只采用自锚连续张拉千斤顶,而不考虑助推千斤顶的作用,以上表格中的数据,表明采用第二种方式是可行的。根据以前转体施工的经验,起动时的最大摩擦系数不超过0.07,考虑在摩擦系数0.12最不利情况下,安全系数为1.22,满足起动要求;转动过程中,摩阻系数在0.03~0.04之间,即使在摩阻系数达到0.06的情况下,安全系数也能达到2.45,也能满足正常运转。(上图中阴影部分为可能出现的摩阻系数区域对应的安全系数)。钢绞线采用15根270级,直径为15.24mm(标准强度1860Mpa),单根钢绞线的破断拉力为Rp=26.07吨,按规范要求张拉力按照0.75Rp控制,集束钢绞线能提供的最大拉力为F拉=0.75×26.07×15=293.29吨,若按照第二种方式进行转体施工,在摩阻系数为0.12时,自锚连续千斤顶的最大拉力为114.34吨控制,钢绞线的安全储备为2.57;在转动过程中估计摩阻系数为0.04(据雅髻沙大桥转体施工实际测定,动摩阻系数为0.034),此时钢绞线的最大拉力为38.11吨,钢绞线的安全储备为7.70。钢绞线在安装时,在锚固端预留长度100cm,在牵引转动过量时,可以在锚固端布置千斤顶或者在60吨的起动千斤顶的配合下,进行反向张拉和顶推,使转体精确就位;钢绞线在安装时,必须进行编束安装,安装好锚具后,用前夹式千斤顶对每根钢绞线进行单根张拉,每根钢绞线的张拉吨为控制在1吨,使各根钢绞线受力均匀。(4)上、下转盘混凝土的浇筑 下盘预留槽内C50混凝土浇筑时,采用三次浇筑,第一次浇筑预留槽底面以上80cm的混凝土,使转轴固定;在安装下盘钢板后,浇筑承台顶面以下70cm以内的混凝土;第三次对承台顶面以上至下盘钢板底面进行压浆。由于下盘钢板的肋板和临时支撑架在预留槽内占据比较大的空间,给混凝土的浇筑带来难度。混凝土采用泵送混凝土直接输送到预留槽内浇筑,由于泵送混凝土有较高的和易性和流动性,对混凝土的密实度有较大的提高,混凝土浇筑时除常规的分层浇筑,布点振捣外,操作人员沿着下盘钢板的四周从支撑架和加劲钢板之间的空隙对转盘钢板中部下面的混凝土进行振捣,控制混凝土的浇筑速度,保证在预留槽内的混凝土密实;对于下盘钢板底下10cm以内的空隙采用压浆处理,首先对下盘钢板的周边用3mm的钢板进行包裹并点焊,用水泥砂浆进行密封,通过钢板上的灌浆孔和出浆孔对钢板内的空隙进行压浆,待出浆孔流出浓浆后,封闭出浆孔,继续进行灌浆,压力控制在0.4~0.6Mpa之间,并持压5分钟,封闭灌浆孔。经验表明,灌压纯水泥浆能够满足钢板下混凝土密实的要求。上盘混凝土的浇筑比较简单,加劲板和支撑架不影响混凝土的浇筑,按照常规混凝土浇筑的方法进行混凝土的施工。
桥梁转体施工中的上、下转盘施工 第2篇
关键词:转体梁,砂箱,临时支撑结构,临时锁定
1 引言
转体桥施工过程中, 桥梁梁体经过多次体系转换确保转体桥的施工质量。而每次体系的转换有各种施工工法。本文通过青荣城际铁路即墨上行联络线跨济青高速公路特大桥上跨胶济铁路 (60+100+60) m预应力混凝连续梁转体的施工过程, 阐述了在各施工环节中梁体体系转换所采取的施工工法。
2 工程概况
青荣城际铁路即墨上行联络线跨济青高速公路特大桥与胶济铁路上、交角分别为23°44′00″及23°53′00″, 采用 (60+100+60) m预应力混凝连续梁上跨通过。采用转体法施工, 转体结构长98m, 现浇支架法施工, 41#墩转体质量为5870t, 转角23°44′, 42#墩转体质量为6 139 t, 转角23°53′。转体结构由下转盘、球铰、上转盘、转体牵引系统组成。转体就位后, 由中跨2m合拢段及两侧边跨9.75m现浇段+2m边跨合拢段组成梁部结构, 如图1所示。
3 施工难点分析
1) 转体桥在施工过程中经历多次体系转换, 体系转换的先后次序尤为重要;
2) 转体桥的体系转换施工措施有许多种, 需要对比分析各种施工措施的优缺点综合考虑;
3) 体系转换时必须严格按照工序施工, 施工措施的先后顺序可能导致难以估计的损失。
4 转体桥施工体系转换
青荣城际铁路即墨上行联络线跨济青高速公路特大桥上跨胶济铁路 (60+100+60) m预应力混凝连续梁施工过程中经历了多次体系转换, 总结工艺如下。
4.1 球铰安装过程中自由体系阶段
上球铰安装完成后, 需要进行球铰的试转来验证球铰是否能够正常转动, 及球铰间填充的黄油聚四乙烯粉的密实均匀。此时球铰处于三维自由体系。
4.2 上承台混凝土浇筑后至梁体现浇张拉完成的超静定结构体系阶段
上承台混凝土浇筑后, 要限制球铰的各向位移, 方便墩身、梁体的定位施工, 为梁体的顺利合拢提供先决条件。
4.3 碗扣支架拆除后的悬臂钢构阶段
梁体要转体, 现浇碗扣支架必须拆除, 梁体形成悬臂式结构;而要实现梁体的转动, 墩身与梁体间必须进行钢构连接。
4.4 转体过程中的自由体系阶段
转体过程中, 球铰为主要受力构件, 撑脚为辅助构件, 球铰受竖向重力, 梁体不平衡弯矩及摩擦力, 即球铰此时处于三维自由状态。
4.5 转体完成后的悬臂结构阶段
转体完成后, 调整梁体按设计位置就位后, 及时封闭上下承台间转盘空间, 将球铰的三维自由状态变化为悬臂阶段, 才可进行中跨合拢段挂篮的行走, 此时依旧需要通过梁体的配重实现梁体的平衡状态。
5 转体梁各体系施工技术
5.1 球铰安装过程中自由体系阶段
上球铰安装完成后, 球铰试转时处于三维自由体系, 通过其转动, 实现球铰的验证。
5.2 上承台混凝土浇筑后至梁体现浇张拉完成的超静定结构体系阶段
上球铰试转完成后, 要保证后续墩台及梁体施工时球铰不转动, 梁体转体前球铰不受力 (避免四氟块长时间受力产生塑性变形影响球铰的转动质量) , 球铰受力要均匀 (不受竖向冲击荷载) , 综合考虑以上三方面要求, 青荣城际铁路转体桥采取了以下措施:
1) 在上下承台间预埋竖向连接钢筋, 阻止施工过程中球铰的转动;
2) 在上下承台间设置砂箱来实现后期球铰的均匀受力, 通过砂箱的预压实现球铰前期不受力。
5.3 碗扣支架拆除后的悬臂钢构阶段
本桥与其它转体桥最大的不同就是转体结构没有采用传统的钢构连接形式[1], 而是采用球形支座, 梁体要实现转动, 则必须保证梁体在转动过程中球铰不能受任何方向的荷载及扭动力, 这样就得在墩顶与梁体之间增加临时支撑及锚固结构, 进而实现转动过程扭动力通过墩身传替至梁体一起转动。
1) 梁体的临时支撑结构计算
转体过程中, 梁体质量W=1300×2.6+164+32+120+20+122=3838t。
临时支撑按浇筑C50混凝土就算, 混凝土截面积S=W/P=3838000×9.8÷50 000 000=0.75m2。
2) 梁体的临时锚固结构计算
转体过程中, 扭动力即为启动时最大牵引力矩, 按在墩顶两侧预埋φ32mm钢筋抗扭计算, 最少需要φ32mm钢筋截面积:
式中, T为启动时所需要最大牵引力;L1为启动时牵引力距离转动中心距离, 转盘半径3.8m;L2为Φ32mm钢筋距离转动中心距离, 按1.4m计算;fv为钢结构抗剪切强度设计值, 120MPa。
则S=2×808000×3.8÷ (120 000 000×1.4) =0.037m2, Φ32mm钢筋数量=0.037/ (3.14×0.016×0.016) =46.1根。
3) 梁体轴线方向抗倾覆计算
依据设计图纸, 桥梁两侧最大不平衡荷载30t。
在墩顶临时支撑内预埋φ32mm钢筋抵抗梁体轴线方向的倾覆, 最少需要φ32mm钢筋截面积:
式中, P为最大不平衡荷载30t;L为梁体悬臂长度49m;L′为φ32mm钢筋距离抗倾覆支撑点距离, 即两临时支撑间距2.5m;f为钢结构抗拉强度设计值, 205MPa。
则S′=30000×9.8×49/ (205000000×2.5) =0.028m2, φ32mm钢筋数量=0.028/ (3.14×0.016×0.016) =34.8根。
4) 梁体横向抗倾覆计算
依据设计图纸, 桥梁梁体为曲线梁, 最大偏心距11.6cm。在墩顶临时支撑内预埋φ32mm钢筋抵抗横桥向的梁体倾覆, 最少需要φ32mm钢筋截面积:
式中, W为梁体质量, 3838t;e为梁体偏心距11.6cm;L'为φ32mm钢筋距离抗倾覆支撑点距离, 取为1.4m;f为钢结构抗拉强度设计值, 205MPa。
则S〞=3838000×9.8×0.116/ (205000000×1.4) =0.015m2, φ32mm钢筋数量=0.015/ (3.14×0.016×0.016) =18.7根。
综合上述三项, 需要在墩顶至少对称布置预埋φ32mm钢筋根数=47+35×2+19×2=155根。
5.4 转体过程中的自由体系阶段
梁体转体前, 要将上下承台间的连接钢筋、砂箱进行拆除。为了保证球铰均匀、缓慢受力, 需要同时同步拆除32个砂箱。
转体时, 虽然撑脚只起到保险腿的作用, 但为了减少撑脚与下滑道间的摩阻力, 同时保证转体过程中梁体没有大的倾斜, 需在撑脚下不足20mm的空隙内尽量填充密实四氟板与钢板组合。
5.5 转体完成后的悬臂结构阶段
转体完成后, 调整梁体按设计位置就位后, 首先用至少保证每个撑脚下不少于4个钢楔子同时从4个方向加固住撑脚, 保证其不在有位移。
及时连接上下盘间预埋钢筋, 安装模板, 浇筑混凝土。浇筑混凝土过程中, 为了保证混凝土浇筑密实, 需要在上承台上预留一系列φ20cm下料孔及φ7.5cm振捣孔。下料孔间距控制在1.5m的范围之内, 浇筑时要以最终各预留孔内混凝土溢出上承台面为止。
待封盘混凝土强度达到设计强度100%后, 提前悬挂在悬臂端的中跨简易施工平台才能行走至合拢段位置, 此时梁体已经处于悬臂结构阶段, 平台行走中需要通过梁体另一侧的配重实现梁体的平衡状态。
5.6 中跨合拢简支体系阶段
简易施工平台就位后, 通过φ32mm精扎螺纹将简易施工平台悬挂于两个梁体前端1m处, 安装钢筋及内模板。连接两个梁体的临时钢结构, 张拉合拢段临时预应力钢束, 使两个梁体成为一体。
同时解除两个墩身上的临时支撑结构, 墩身两侧及左右需同时解除, 使梁体重量缓慢加载于支座上。梁体呈现简支体系状态, 在1d中温度最低的时段浇筑合拢段混凝土。
5.7 边跨合拢连续梁体系阶段
中跨合拢后, 现浇边跨合拢段, 张拉边跨合拢预应力钢束, 拆除支撑支架, 梁体呈最终连续梁体系。
6 结语
2014年3月4日青荣城际铁路转体桥试转成功, 2014年3月6日转体完成, 2014年3月28日全桥合拢。在转体桥施工过程中, 桥梁经过多次体系转换, 特别是为保护球铰均匀受力、梁体同墩身缓慢转体就位的各项措施的实际验证, 为后期类似工程的施工提供了宝贵的经验。
参考文献
桥梁转体施工 第3篇
关键词:桥梁;转体施工;平转;竖转
中图分类号:U445.4文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)09-0111-02
为适应山区建桥,在20世纪70年代,我国进行了桥梁转体施工工艺的研究,并顺利完成了第一座钢筋混凝土箱形肋拱转体施工实验桥。其后,转体施工得到了广泛的推广应用,解决了在山区河道以及谷深流急地区建桥的难题,是桥梁施工方法上的一座里程碑。
1概述
桥梁转体施工是利用桥梁结构本身及结构用钢做施工设施,利用摩擦系数很小的滑道及合理的转盘结构,以简单的设备将在两岸预制拼装的庞大结构整体旋转到位,安装合龙。这种施工方法可以将在障碍上空的作业转化为岸上或近地面的作业,降低了施工难度,而且随着新材料的发展、施工阶段结构轻型化的不断深入、转体施工工艺的日臻成熟,转体施工也取得了较好的技术经济效益。
2平转施工
2.1拱式结构的转体施工
拱式结构的转体施工中,扣索多选用单扣点,由于其扣索力基本接近于转体阶段拱的推力,拱肋内力状态良好,也易于控制。扣索张拉分级进行,并分级观测结构内力和挠度,直至拱肋脱架。观测的扣索力与拱肋的几何变形,是判断结构正常与否并进行调整的主要依据。
进行转体之前,首先应该观测并记录上转盘及结构各主要受力部位的裂缝、变形。其次,检查转体牵引系统的工具、锚具是否完好。最后拆除转盘上、拱架各支撑点,清除转体范围内障碍物,为转体创造良好的空间环境。
转体施工常采用钢索牵引转动,或者用千斤顶直接在上下盘间顶推转动。应当注意采用钢索牵引时,必须先用千斤顶直接顶推启动后,再用钢索牵引转动,防止冲击过大,发生危险。在转体过程中,应严格控制转速均匀,避免加速度导致的冲击力过大。转体接近合龙位置时,要缓慢减速,并由观测人员精密观测拱顶轴线,直至转体顺利就位。此时,应适当将转盘固定,防止风或其他因素产生位移。最后,进行转盘封固,即联结上下盘钢筋以及剪力加强设施,浇筑填封混凝土,使桥台整体化。
2.2其他桥型的转体施工
钢架桥、斜拉桥等由于结构本身就是一个完整的悬臂结构,故无需另设扣索。采用转体施工时,首先根据结构特点配置体系的平衡重,使转动体系的中心在转轴中心。转体到位合龙后,再按施工程序完成其后的各项施工。这类桥梁的转体施工,充分利用了结构本身作为施工设施,当地形等条件适合时,采用这种施工工艺会产生较大的经济效益。
3竖转施工
竖转体系一般由起吊系统、索塔、平衡系统和旋转支架组成,竖转的拉索索力由于在转体脱架时拉索的水平角最小,产生的竖向分力也最小,因此这时索力最大,为保证竖转顺利脱架,需在提升所点安置助推的千斤顶。
竖转法施工工艺的流程:安装旋转支座—搭设拼装支架、塔架,安装扣索、平衡索—起吊安装拱肋—竖转对接—调整线形—焊接合龙。对于季节性河流或者河流水深较浅搭设支架不困难的河流,常采用搭设简单支架组拼和现浇拱肋;而对于通航河流,可采用工厂制造,浮船浮运至桥轴线上,在拱脚安装转动铰,利用扣索的牵引将结构竖向旋转至设计标高,跨中合龙完成安装。
在施工工艺上,竖转铰的构造与安装精度,索鞍与牵转动力装置,索塔与锚固系统是保证竖转质量、转动顺利和安全的关键,国内的拱桥大多为无铰拱,竖转铰是临时构造,所以在考虑满足施工精度以及要求的基础上,还应降低造价。跨径较小时可采用插销式,跨径较大时可采用滚轴。拉索的牵引系统在跨径较小时采用卷扬机牵引,跨径较大时可采用千斤顶液压同步系统。
另外,转体施工在保证旋转支座制作安装精度满足要求的同时,还要在适当部位涂抹润滑油以减小支座的摩擦阻力;加强扣索、地锚系统、缆风索的设计施工,保证安全可靠且不会在转体过程中被拉断或者拔出;因为转体工程中拱肋内力随竖转角度不断变化,因此要求拱肋具有足够的强度、刚度和稳定性;索塔要因地制宜选用合适的形式、材料,索塔高水平角大,脱架提升力相对小,但是索塔受力也大,材料也多;合理选用卷扬机等施工机械,防止起吊作业时出现卡缆和吊索跳动等现象。
4竖转与平转相结合的施工
对于山区的深谷高桥、两岸陡峻预制场地狭窄的桥位,利用两岸地形搭设简单支架,采用平转施工法具有优越性。当跨越宽阔河流及桥位地形较平坦时,由于采用平转施工难以有效利用地形,常采用竖转与平转相结合的施工方法。即通过竖转将组拼拱肋的高空作业变为在低矮支架上拼装拱肋的低空作业,通过平转完成障碍物的跨越。这种方法主要是拱桥在航道、峡谷、道路两侧预制拼装主、边拱肋,然后用若干同步千斤顶,借助一系列辅助转体机构,先竖转再平转或先平转再竖转使拱肋在桥轴线上合龙。竖转和平转相结合的施工方法不仅增加了转体施工的应用范围,而且标志着转体施工的日益成熟。
5结束语
桥梁转体施工具有结构合理、受力明确、节约施工用材、减少施工设备、不中断交通、保证施工质量、提高作业效率等优点,转体施工法在桥梁建设中的大量推广应用,必将在我国桥梁建设中取得更好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]张联燕、谭邦明等.桥梁转体施工[M].北京:人民交通出版社,2002
(编辑:李敏)
桥梁转体施工中的上、下转盘施工
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