第一篇:转体桥施工关键部位控制分析
摘 要:转体桥法的技术随着其施工法地不断应用已经越来越成熟,但是由于转体桥自身的吨位较大,跨度较长,所以对临近线路的设计需要十分谨慎,所以本文主要对转体桥施工的关键部位进行控制分析。
关键词:转体桥;关键;控制
中图分类号:u44 文献标识码:a
在桥梁的施工当中,架桥法作为一种施工方法在转体桥施工中得到有效应用,主要针对河流和铁路等方面,应对不能做支撑的情况,转体架桥法的主要施工原理就是在桥身下设置转盘,并且在上下转盘之间,事先做好润滑措施,当转体段的施工完成之后,主要是依靠千斤顶的方式来进行盘转,帮助梁体在线路上进行跨越。主梁一般可以分为两方面,一是转体施工段,二是后浇段,后者主要采用的是支架现浇方式的搭设来开展的,但是由于转体桥在施工的时候,其施工工艺具有特殊性,所以应该对关键部位进行重点控制。
一、承台施工控制重点
在承台的钢筋安装的时候,首先应该注重上下承台,经过后浇带钢筋的预埋,上承台墩底泄水管加强钢筋,所以当开展下承台混凝土二次浇筑的时候,要先对球铰定位骨架进行浇筑,而后再进行滑道钢板骨架预埋钢板之下的部分进行浇筑。二次浇筑要在下球铰和滑道钢板安装后进行,同时,还要预留4根压浆管在下球铰和滑道钢板的底部,这样就可以在浇筑混凝土之后,将底部的混凝土的密实度提高。
1.下承台施工、下球铰滑道的安装
作为支撑转体结构全部重量的基础,下承台的重要性可想而知,下承台在转体完成之后,上转盘也作为桥梁的基础,与下承台的作用相当。下承台在材料的使用上,主要采用高强混凝土,并且在下承台的设置中,下球铰和保险撑脚环形滑道及转体拽拉千斤顶反力座构成转动系统。在混凝土的浇筑期间,需要对下球铰定位的骨架和滑道钢板骨架的预埋件,安排专门的人员对其稳固情况进行检查,及时发现是否存在松动和变形等情况,在发现之后及时进行复位,将其固定好。
2.下球铰、滑道的安装
首先,要先在浇筑完成之后,凿毛处理混凝土的表面,且在预埋件上安装下球铰的定位支架,以及滑道定位支架,加滑道钢板和下球铰的中心位置以及球面进行调整,帮助竖直预埋件的中心销轴的套管,利用水准仪来对滑道钢板进行调整,帮助球面周圈标高,将角高差和局部高差限定在1mm以内,保证球面周圈处于同一水平面上,为了保证下球铰的紧固牢靠,可以利用螺栓来固定,避免出现变形和错位的情况,另外,可以将重心销轴套管口盖住,也可以保证下球铰的稳固。最后,在下球铰的安装经过检查确认无误之后,将钢筋绑扎,用混凝土浇筑。上下球铰共两片,所以作为转体施工中最为核心的转动体系,在制作上下球铰的时候,对其要求非常高,并且在安装的时候也有较高的精度要求。在灌注混凝土的时候,应该将混凝土从球铰的底部两侧出发,由这一侧流向另一侧,利用振动棒进行斜插振捣,从球铰的四周边缘开始。在开展混凝土浇筑之前,需要利用软布将下球铰和滑道钢板的表面覆盖住,可以起到一定的保护作用,避免混凝土与其他的杂物混合污染,同时将四根压浆管预埋在下球铰和滑道钢板的底部,当混凝土浇筑凝结后,利用压浆法可以增加球铰底部混凝土的密实度。而在终凝混凝土之前,需要对混凝土的表面进行2~3次的收压,保证混凝土不出现收缩开裂的情况。最后,上转盘的施工和上球铰、撑脚的安装,在施工技术上上转盘主要是由3个部分组成的,第一部分是上承台,第二部分是上转盘,第三部分是撑脚。在对上转盘施工的时候,分为两次,首先是对中间的转盘部分进行浇筑,其次就是对上承台进行浇筑。在展开转盘的浇筑工作的时候,若是要事先安装上球铰,就对工艺有一定的要求,首先要按照的一定的重要比例,将黄油和四氟粉配置为120:1,而后将黄油四氟粉放入到中心销轴套管中,保证中心销轴的竖直状态。
二、墩身施工控制要点
针对上承台的施工完成之后,一般会按照常规的工艺展开对碗扣支架的搭设,在模板的选择上,主要是采用定型钢模来安装钢筋和模板。首先,在安装钢筋的时候,必须要注意的一点是将泄水管和防雷接地埋件等进行预埋;其次,溜槽和串筒的设置必须要在混凝土的高度超过2m的时候进行;再次,现如今的混凝土墩身,主要的养护工作是通过塑料薄膜包裹来展开的,若是要进行人员和运输工具以及模板等的荷载承受,那必须要混凝土的强度达到2.5n每平方毫米。当混凝土的墩顶表面的收浆工作做好后,要马上使用土工布,将其覆盖在墩顶上通过洒水来浸润墩顶表面,起到一定的养护作用,但是为了提高养护的有效性,需要在墩身之外的连接处进行胶带的密封包裹,养护的工作要在7天以上,通过淡水洒水展开;第四,养护工作的展开必须根据气温的情况来进行控制,尤其是时间间隔的控制,主要是为了保护墩身表面的湿润。当时的气温小于5℃的时候,可以利用薄膜包裹,在墩身的外部裹上土工布,这种养护的方式不需要洒水;最后,在混凝土的墩身完工之后,要对沉降观测点进行设置,设置的时间要及时有效,需要每天对墩身进行观测直至稳定为止。
三、现浇箱梁施工控制重点
转体现浇箱梁主要是通过支架的浇筑工艺来进行的,选用支架的时候,为了保证转体梁浇筑的安全有效,采用碗扣式的脚手搭设,并且在进行支架搭设之前,还需要严格的计算方案,才能够最终确定下来。在搭设之前,需要准确且全面地对支架安装的各个零用件进行检查,尤其是各扣件式立杆和横杆、斜杆等等,检查顶托和底座是否完好,是否有出现弯曲和断裂的现象,在展开转体梁浇筑之前,必须要进行详细的检查,以确保安全措施的正常运行。
四、平转施工控制要点
1.设备配置
主要是通过对转体段的总重量和球铰摩阻力等的参数考察,来确定连续千斤顶的型号设备,并且还要有备用的普通千斤顶机器,若是主要的千斤顶机器出现异常可以借用普通的千斤顶帮助其助推启动。
2.操作准备
首先,在转体的过程当中,需要对相关的电器设备进行出厂测试,试行通过后才能够投入使用;其次,设备需要按照原定的平面布置图安装就位,将施工中需要用到的设备信号线进行连接,连好油路和电源;再次,需要根据千斤顶的施力值进行反算,计算出泵站的油压值,通过空载试运行来检查泵站油压值是否正常;第四,安装牵引索,需要在钢绞线牵引的过程当中,顺着牵引的方向,绕到转盘之后,穿过千斤顶,利用相关的夹紧装置夹持住,而后利用1kn~5kn的拉力预紧钢绞线,利用同一束牵引索,帮助各个钢绞线的持力保持一致。
第二篇:转体桥施工控制要点及实践思路研究
转体桥施工控制要点及实践思路研究
摘要:转体桥施工是一种无支架的施工方法,在山谷、大河、跨越既有线路等具有优越的性能。转体桥的施工技术主要分为平转、竖转以及平转和竖转相结合三种方法,其中球铰制作技术、施工控制技术以及稳定控制技术是转体施工的关键。首先介绍一下转体施工技术的发展状况,然后结合工程实际总结技术控制要点。
关键词:转体施工平转 竖转 控制
对于桥梁建设行业来说,一种新技术的出现必将给桥梁界带来一场革命。转体桥施工技术的出现,加大了桥梁建设的地域范围,创造了一种新的建桥思维?D?D将桥梁分成两跨或者三跨,然后偏离轴线位置施工,从而避开河流、山谷或者既有线路等,成型后转动体系合拢。转体施工将复杂的,技术性强的高空及水上作业变为岸边的陆上作业,它既能保证施工的质量安全,也减少了施工费用和机具设备,同时在施工时不影响桥下交通,不中断通航。转体的方法可以分为平面转体,竖向转体,平竖结合转体,其中以平面转体最为常见。转体施工适合于单跨和三跨桥梁,可在深水、峡谷中建桥时采用,同时也适应在平原区以及用于城市跨线桥。
1、工程概况
1.1上跨包兰铁路立交桥设计概况
中宁县石碱公路上跨包兰铁路立交桥工程位于石空镇境内,起迄里程K0+000~K1+300,路线全长1300m,其中桥梁长度为363.1m,中心里程为K0+572.172,主墩2#墩,孔跨结构为(2×55)mT构,以78.4°角斜跨包兰既有线,0#、9#桥台为钻孔灌注桩,桩径1.2m,工字型承台,肋板式台身;1 #、3#、4#、5#、6#、7#、8#墩均为钻孔灌注桩,桩径1.8m,地系梁,柱式墩身; 2#主墩为钻孔桩基础,桩径为1.5m,方形承台(上、下承台),薄壁空心墩身。
1.2转盘结构
本桥转盘采用滑道撑脚与球铰中心支撑相结合的平转结构。球铰设计竖向承载力74000kN,转动体系由球铰,上、下转盘,环形滑道、支撑支腿、牵引反力座构成。球铰平面半径1.85m,中心设定位轴套管。下转盘锚固于第一层承台上,上转盘埋设撑脚,支撑于下转盘承台顶面混凝土上预埋的滑道上。转动体系采用牵引方案,转体施工设备采用柳州OVM公司生产的全液压、自动、连续运行牵引系统。该系统具有同步性高、牵引力均衡等优点,整个转体过程平稳、无冲击颤动。
2、转体施工设计基本原则
2.1总体施工原则
采用平行与包兰铁路方向逐段悬臂浇筑梁体,梁体施工完毕后再进行转体的施工方案。转体前对T构上防撞护栏、跨铁路孔防护屏等进行提前安装,确保后续工程施工不影响既有线安全运行。
2.2钻孔桩施工
钻孔桩用1台220型、1台280型旋挖钻成孔,采用旋挖钻施工的目的是因为旋挖钻相对其它钻机扰动小,钻孔桩护壁采用膨润土加烧碱造浆防止塌孔现象的发生,避免对既有线路基造成安全隐患,目前已经进场准备施工。
2.3承台施工
桩头处理与桩基检测:桩基达到设计强度的70%以后,即可进行桩头处理,人工凿除桩头。达到100%的设计强度后按设计强度逐根进行整体性检验,检验合格后才能进入下道施工工序。
既有路线路基防护桩施工完毕后,进行承台基坑开挖,承台开挖前要对承台四周进行测量监控,并做好每次沉降的数据,对数据进行分析,并报相关部门,确认地基下沉对铁路路基的影响程度。
2.4转盘施工
2.4.1转体结构施工
球铰是平转法施工转动系统的核心,它是转体施工的关键结构,制作及安装精度要求高,必须精心制作,准确安装。因此选择专业厂家“中国船舶重工集团公司第725研究所”整体成套制作,保证精度和质量。
2.4.2球铰支座与安装
球铰由上、下球铰、球铰间四氟乙烯板、固定上下球铰的钢销、下球铰钢骨架组成,设计竖向承载力74000KN,球铰平面半径1.85m,球面半径R=8000m。安装精度要求:中心误差不大于±1.0mm,球铰正面相对高差不大于±0.5mm。
2.5墩身施工
T构墩高为11.5m,采用搭设钢管脚手架操作台辅助施工,墩身钢筋一次绑扎成型;墩身分两次浇注,第一次浇注高度9.5m,顶部2m高与T构0号块一起浇注。模板采用整体钢模;混凝土由现场拌合站集中生产,混凝土罐车运输,混凝土泵车浇注。
3、工程施工方案及转体结构介绍
3.1上部结构
采用单箱双室斜腹板箱形截面,中支点中心梁高5.7m,端部梁高2.7m,梁底线形按圆曲线变化,端部等高梁段长4.95m。箱梁顶板宽20.0m,底板宽9.775m~11.928m,两侧悬臂板长各3.25m,悬臂板端部厚20cm,根部厚60cm。箱梁顶板厚度为28cm,中墩顶和边支点处增至48cm;底板厚度25~90cm,转体墩处局部加厚至140cm;边腹板、中腹板厚度45~75cm。中支点处对应墩身顶设置一道横隔板,板厚400cm,边支点处端横梁厚150cm。
3.2下部结构
T构中墩采用空心墩截面,墩身底平面尺寸4.0m(顺桥向)×6.0m(横桥向),顺桥向、横桥向壁厚1.0m,与主梁及上转盘相接处均设0.5m长实体段,实体段与空心段设0.3m(水平)×1.5m(竖向)倒角过渡;转盘结构基础采用16根直径为1.5m的钻孔灌注桩。
4、T构施工注意事项及要点
4.1球绞安装的注意事项
钢球铰是转体施工的核心结构,要求很高的制造及安装精度,必须精心制作及安装,承载能力应达到7400t。钢球铰分为上球铰、下球铰和中心销轴三部分。上球铰为凸形球面,通过圆锥台同上部的牵转盘连接,上转盘就位于牵转盘上;下球铰为凹形球面,固定于下转盘顶。上、下球铰均为钢板压制而成的40mm厚球面,背部设置加强肋条,下球铰上镶嵌聚四氟乙烯片,上下球铰间填充黄油。
确保球铰表面平整、不变形和椭圆度;球铰范围内混凝土振捣务必密实;预防混凝土浆或其他杂物进入球铰摩擦面;下球铰安装顶口务必水平,其顶面相对高差不大于1mm;球铰转动中心务必位于设计位置,其误差:顺桥向±1mm;横桥向±1.5mm。
4.2合拢注意事项
上球铰安装就位后,进行上转盘第一层混凝土的底模、侧模(Φ460×66.1cm)安装及钢筋绑扎。上转盘钢筋安装前定位安装8组双圆柱型撑脚及砂筒,撑脚内填充C50微膨胀混凝土,撑脚底面距滑道顶面20mm,并用钢楔子稳固(作为转体结构与滑道的间隙)。砂筒事先要在科研所采用1000吨压力机压到设计吨位和高度,预压完成后持荷5分钟,将上下砂筒临时固定。安装转台(Φ850×80cm)底模、侧模,绑扎转台内钢筋转台内预埋转体牵引索和注浆管道,牵引索预埋端选用P型锚具,同一对牵引索的锚固端在同一直径线上并对称于圆心,每根索埋入转盘的长度大于300cm。然后进行转台的混凝土浇筑。
5、结语
上述桥梁高架工程施工步骤及管理,仅就基桩基础型式、钢箱梁型式作一简要说明。无论任何一件土木、建筑工程都是百年工程,并非仅仅我们这辈人使用,所以施工材料、管制、顺序、养护,都影响着工程质量的好坏,身为工程人应本着专业、用心、良知,造就质量优良的工程,造福社会人群。
参考文献
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[2]张琪峰,王景全.我国桥梁转体施工技术的发展现状与前景[J]铁道标准设计,2011.06
[3]宿海涛,鲍德志.某高架桥工程施工质量监理措施综述[J].黑龙江科技信息,2009(6)
第三篇:《转体施工法》(模版)
《转体施工法2010年9月30日》《转体施工法》简介:
第五节 转体施工法桥梁转体施工是本世缆40年代以后发展起来的一种架桥工艺。它是在河流的两岸或适当的位置.利用地形成使用简便的支架先将半桥预制
《转体施工法》正文开始>>第五节 转体施工法
桥梁转体施工是本世缆40年代以后发展起来的一种架桥工艺。它是在河流的两岸或适当的位置.利用地形成使用简便的支架先将半桥预制完成,之后以桥梁结构本身为转动体,使用一些机具设备,分别将两个半桥转体到桥位轴线位置合拢成桥。转体施工一般适用于单孔或三孔的桥梁。
转体的方法可以采用平面转体、竖向转体或平竖结合转体.目前已应用在拱桥、梁桥、斜拉桥、斜腿刚架桥等不同桥型上部结构的施工中。用转体施工法建造大跨径桥,可不搭设费用昂贵的支架,减少安装架设工序,把复杂的、技术性强的高空作业和水上作业变为岸边的陆上作业,不但施工安全、质量可取,而且在通航河道或车辆频繁的跨线立交桥的施工中可不干扰交通、不间断通航、减少对环境的损害、减少施工费用和机具设备,是具有良好的技术经济效益和我国研究转体施工始于1975年。1977年四川省公路部门首创拱桥使用四氟板平面转体施工,建成了净跨70m的箱形肋拱桥,转体重力12000kN。1979年四川阿坝地区第一次用砼球面铰和钢滚轮的转体装置建成了曾达独塔斜拉桥。1985年在山东和江西用转体法建造了立交桥和跨越铁路的立交桥,拓宽了转体施工的使用范围。1989年四川省建成跨度达200m的钢筋砼箱形拱桥,采用天平衡重水平转体,并采用双箱对称同步转体施工,给转体施工的发展作出重要贡献。近年由于钢管砼拱桥在国内快速发展,为钢管砼拱桥转体法施工创造了有利条件。1994年建成的浙江省新安江大桥,采用竖向转体施工。1996年建成的三座对外公路上三座钢管砼拱桥,莲花大桥采用竖向转体施工,黄柏河大桥和下牢溪大桥均采用水平转体施工。1997年建成的江西省索都大桥,采用竖向转体施工。广东省南海市的雅瑶立交桥和谢叠大桥均为了T型刚构,采用水平转体施工。在表10—1中列出我国部分转体施工的桥梁。
平面转体可分为有平衡重转体和无平衡重转体。有平衡重转体一般以桥台背墙作为平衡重,并作为桥体上部结构转体用拉杆的锚碇反力墙,用以稳定转动体系和调整重心位置。为此,平衡重部分不仅在桥体转动时作为平衡重量,而且也要承受桥梁转体重量的锚固力。无平衡重转体不需要有一个作为平衡重的结构、而是以两岸山体岩土锚洞作为锚碇来锚固半跨桥梁悬臂状态时产生的拉力,并在立柱上端做转轴,下端设转盘,通过转动体系进行平面转体。
二、拱桥竖向转体施工
当桥位处无水或水很少时,可以将拱肋在桥位进行拼装成半跨,然后用扒杆起吊安装。当桥位处水较深时,可以在桥位附近进行拼装成半跨,浮运至桥轴线位置,再用扒杆起吊安装。三峡莲沱大桥属基本无水安装,浙江新安江大桥和江西索都大桥均采用船舷浮运至拱轴线位置起吊安装。以下介绍莲花大桥竖向转体的施工方法。
莲花大桥全长341.9m,桥面宽18.5m,主桥跨径为48.3m+114m+48.3m的三跨钢管砼系杆拱桥。中跨为中承式无铰拱,两边跨为上承式一端固定另一端铰支拱。拱肋断面为哑铃形,由直径为1—2m的上、下钢管和腹板构成,拱肋高为3m。两拱肋之间设有钢管砼横斜撑联系。半跨拱肋的拼装就在桥轴线位置立架安装。
(一)钢管拱肋竖转扒杆吊装的计算
钢管拱肋竖转扒杆吊装的工作内容为,将中拱分成两个半拱在地面胎架上焊接完成,经过对焊接质量、几何尺寸、拱轴线形等验收合格后,由竖在两个主墩顶部的两副扒杆分别将其拉起,在空中对接合拢,如图10—41所示。
第四篇:桥梁转体施工(定稿)
桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置制作(浇注或拼接)成形后,通过转体就位的一种施工方法。它可以将在障碍上空的作业转化为岸上或近地面的作业。根据桥梁结构的转动方向,它可分为竖向转体施工法、水平转体施工法(简称竖转法和平转法)以及平转与竖转相结合的方法,其中以平转法应用最多。本文论述了桥梁施工工艺的特点、工艺流程及施工方法,认为此工艺为东北地区填补了桥梁转体施工的空白。
0 引言
随着科学技术的不断发展,桥梁无支架施工不断出现新工艺,转体施工就是其中的一种。桥梁转体施工适用跨越深谷急流、难以吊装的特殊河道,具有节省吊装费用,安全、可靠、整体性好等特点。
1桥梁转体施工工艺的工作原理
所谓桥梁转体施工工艺的工作原理,就像挖掘机铲臂随意旋转一样,在桥台(单孔桥)或桥墩(多孔桥)上分别预制一个转动轴心,以转动轴心为界把桥梁分为上、下两部分,上部整体旋转,下部为固定墩台、基础,这样可根据现场实际情况,上部构造可在路堤上或河岸上预制,旋转角度也可根据地形随意旋转。
2桥梁转体施工工艺的特点
2.1 桥梁转体施工工艺适用于跨径较大的单孔或多孔钢筋混凝土桥梁施工。尤其适用于跨越深谷、水深流急和公铁立交、风景胜地、自然保护区等施工受限制的现场。
2.2 由于桥梁转体施工是靠结构自身旋转就位,不用吊装设备,并可节省大量支架木材或钢材。
2.3 采用混凝土轴心转体施工,转体工艺简便易行,转体重量全部由桥墩(或桥台)球面混凝土轴心承受,承载力大,转动安全、平衡、可靠。
2.4 可将半孔上部结构整体预制,结构整体性强,稳定性好,更能体现结构的力学性能的合理性。
2.5 施工工艺和所用施工机械简单,转体时仅需两盘绞磨、几组滑轮即可使上部结构在短时间内转体就位,简便易行,易于掌握,便于推广。
3转体施工法的关键技术
转体施工法的关键技术问题是转动设备与转动能力,施工过程中的结构稳定和强度保证,结构的合拢与体系的转换。
3.1 竖转法 竖转法主要用于肋拱桥,拱肋通常在低位浇筑或拼装,然后向上拉升达到设计位置,再合拢。
竖转体系一般由牵引系统、索塔、拉索组成。竖转的拉索索力在脱架时最大,因为此时拉索的水平角最小,产生的竖向分力也最小,而且拱肋要实现从多跨支承到铰支承和扣点处索支承的过渡,脱架时要完成结构自身的变形与受力的转化。为使竖转脱架顺利,有时需在提升索点安置助升千斤顶。
竖转施工方案设计时,要合理安排竖转体系。索塔高、支架高(拼装位置高),则水平交角也大,脱架提升力也相对小,但索塔、拼装支架受力(特别是受压稳定问题)也大,材料用量也多;反之亦然。在竖转过程中,主要要考虑索塔的受力和拱肋的受力,尤其是风力的作用。
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,索塔和锚固系统是保证竖转质量、转动顺利和安全的关键所在。国内的拱桥基本上为无铰拱,竖转铰是施工临时构造,所以,竖转铰的结构与精度应综合考虑满足施工要求和降低造价。跨径较小时,可采用插销式,跨径较大时可采用滚轴。拉索的牵引系统当跨径较小时,可采用卷扬机牵引;跨径较大,要求牵引力较大,牵引索也较多时,则应采用千斤顶液压同步系统。
3.2平转法平转法的转动体系主要有转动支承系统、转动牵引系统和平衡系统。
转动支承系统是平转法施工的关键设备,由上转盘和下转盘构成。上转盘支承转动结构,下转盘与基础相联。通过上转盘相对于下转盘转动,达到转体目的。转动支承系统必须兼顾转体、承重及平衡等多种功能。按转动支承时的平衡条件,转动支承可分为磨心支承、撑脚支承和磨心与撑脚共同支承三种类型。
磨心支承由中心撑压面承受全部转动重量,通常在磨心插有定位转轴。为了保证安全,通常在支承转盘周围设有支重轮或支撑脚正常转动时,支重轮或承重脚不与滑道面接触,一旦有倾覆倾向则起支承作用。在已转体施工的桥梁中,一般要求此间隙从2~20mm,间隙越小对滑道面的高差要求越高。磨心支承有钢结构和钢筋混凝土结构。在我国以采用钢筋混凝土结构为主。上下转盘弧形接触面的混凝土均应打磨光滑,再涂以二硫化铜或黄油四氟粉等润滑剂,以减小摩擦系数(一般在0.03~0.06之间)。
撑脚支撑形式下转盘为一环道,上转盘的撑脚有4个或4个以上,以保持平转时的稳定。转动过程支撑范围大,抗倾稳定性能好,但阻力力矩也随之增大,而且环道与撑脚的施工精度要求较高,撑脚形式有采用滚轮,也有采用柱脚的。滚轮平转时为滚动摩擦,摩阻力小,但加工困难,而且常因加工精度不够或变形使滚轮不滚。采用柱脚平转时为滑动摩擦,通常用不锈钢板加四氟板再涂黄油等润滑剂,其加工精度比滚轮容易保证,通过精心施工,已有较多成功的例子。
第三类支承为磨心与撑脚共同支承。大里营立交桥采用一个撑脚与磨心共同作用的转动体系,在撑脚与磨心连线的垂直方向设有保护撑脚。如果撑脚多于一个,则支承点多于2个,上转盘类似于超静定结构,在施工工艺上保证各支撑点受力基本符合设计要求比较困难。
水平转体施工中,能否转动是一个很关键的技术问题。一般情况下可把启动摩擦系数设在0.06~0.08之问,有时为保证有足够的启动力,按0.1配置启动力。因此减小摩阻力,提高转动力矩是保证平转顺利实施的两个关键。转动力通常安排在上转盘的外侧,以获得较大的力臂。转动力可以是推力,也可以是拉力。推力由千斤顶施加,但千斤顶行程短,转动过程中千斤顶安装的工作量又很大,为保证平转过程的连续性,所以单独采用千斤顶顶推平转的较少。转动力通常为拉力,转动重量小时,采用卷扬机,转体重量大时采用牵引千斤顶,有时还辅以助推千斤顶,用于克服启动时静摩阻力与动摩阻力之间的增量。
平转过程中的平衡问题也是一个关键问题。对于斜拉桥、T构桥以及带悬臂的中承式拱桥等上部恒载在墩轴线方向基本对称的结构,一般以桥墩轴心为转动中心,为使重心降低,通常将转盘设于墩底。对于单跨拱桥、斜腿刚构等,平转施工分为有平衡重与无平衡重转体两种。有平衡重时,上部结构与桥台一起作为转体结构,上部结构悬臂长,重量轻,桥台则相反,在设置转轴中心时,尽可能远离上部结构方向,以求得平衡,如果还不平衡,则需在台后加平衡重;无平衡重转体,只转动上部结构部分,利用背索平衡,使结构转体过程中被转体部分始终为索和转铰处两点支承的简支结构。
3.3 转体施工受力 转体施工的受力分析目的是保证结构的平衡,以防倾覆;保证受力在容许值内,以防结构破坏;保证锚固体系的可靠性。转体过程历时较短,少则几十分钟,最多不超过一天,所以主要考虑施工荷载。在大风地区按常见的风力考虑,通常不考虑地震荷载和台风影响,这主要从工期选择来保证。此外,转体结构的变形控制、合拢构造与体系转换也是转体施工应考虑的重要问题。
桥梁转体施工是近年出现的一种新工艺,最适宜在跨越深谷、急流及公铁立交情况下采用,通过有平衡重和无平衡重两桥试验结果分析。桥梁转体施工工艺,无论从技术上和经济上都是可行的和经济的,特殊桥位处采用此工艺最好。
第五篇:桥梁工程的转体施工技术研究论文
0引言
桥梁工程在近几年得到了迅速的发展,随着桥梁跨径的不断增加,施工方法也越来越多样化和先进化。桥梁转体施工作为一种较为先进的施工技术,目前在桥梁工程中得到了广泛的应用。转体施工比较适合应用于跨越深谷急流或难以吊装的特殊区域,这种施工方法具有吊装费用低、施工安全可靠,以及整体性好等优势。
1转体施工的优点
在某种特殊的地理环境下,桥梁转体施工技术的应用效果比较明显。转体施工可以利用桥梁结构本身作为转动体系,利用结构本身及钢构件作为施工设备,不仅可以减少搭讪支撑的工序和成本,也大幅减少了钢管等周转性材料的使用,使施工成本得到了有效控制;在施工方面,将传统的桥梁高空作业和水上作业,转变为岸边陆路作业,不仅使施工场地和施工环境得到了保证,也有效避免了高空作业的危险性;在交通方面,很多桥梁施工位于通航河道或车辆频繁的跨线立交桥,转体施工不会对桥下交通造成影响,而且在主要构件合龙后,也方便后序施工;另外,在机构使用方面,转体桥梁所使用的机械设备较为简单,对桥梁的线形和外观质量也能够进行很好的控制。
2桥梁转体施工的方法
2.1竖转施工法
竖转施工法是指将桥体从跨中分成两等段,在桥轴方向设置支架等预制部件。在待转桥体的岸端设铰,并将提升系统临时架设于桥台或台后,利用卷扬机来进行索引提升,使桥体能够竖向转体到合拢位置,然后在合拢处封固混凝土,完成竖转体施工。竖转施工法常见于肋拱桥工程中,比如搭设简单支架组拼或现浇拱肋中。这种施工方法适合应用于季节性河流或者河流水深较浅,搭设支架较容易的河流当中。对于通航的河道,可采用浮船浮运至桥轴线上,将转动铰安装在拱脚,利用扣索来进行牵引,使结构竖向转体到设计位置,实现合龙。竖转施工的转换体系通常由牵引系统、拉索、索塔所组成。竖转施工时拉索索力在脱架时最大。竖转施工时,应该对竖转体系进行合理安排。不仅索塔和支架要足够高,水平交角也应该足最够大,但索塔、拼装支架受力也较大,材料用量较少。在竖向转体过程中,需要考虑的关键性问题就是索塔的受力和拱助的受力问题,尤其是风力的作用;在施工工艺方面,要求控制好竖转铰的构造和安装精度,控制好索鞍与牵转动力装置,还有索塔和锚固系统的质量。目前我国国内拱桥,大多采用为无铰拱形式,竖转铰大多为临时性的施工组件。竖转铰结构与精度的控制要结合施工实际和造价要求。对于跨径较小的转体桥梁施工,可以采用插销式的竖转铰,而跨径较大时,则应该采用滚轴。而对于索引系统来说,如果桥梁的跨径较小,可以选择卷扬机来作为牵引设备。当跨径较大时,可采用牵引力较大的液压千斤顶作为索引设备。
2.2平转施工法
平转施工法是指在桥位外,横向利用两侧地形搭设支架。并在桥墩底部设置转动体系,利用张拉锚扣体系实现重力平衡,采用适当的索引设备将桥体平转到合龙位置。然后浇筑合龙段混凝土,封固转盘。转体施工应用于拱桥时,通常选择单扣点。扣索力与转体时的拱推力基本保持一致,拱肋内力状态也较好,很容易进行控制。扣索张拉应该分级进行,同时还需要对结构内力的挠度进行观测,直到拱肋脱架。在转体施工之前需要做好各项检查工作,尤其是转盘与结构等主要受力部位的可靠性,以及索引系统的安全性。另外,转体施工之前,还需要将转盘和拱架上的支撑点拆除,将转体范围内的障碍物清除,以保证转体的顺利进行。常用的转体施工工艺为钢索索引。也可以采用千斤顶顶推的方法来实现转体,但必须对转速的均匀性进行控制。当转体与合龙位置接近时,应该先对拱顶轴线进行复核,此时降低转体速度,在转体就位后停止。为了防止风对转盘的作用,应该将转盘固定好。封固时,保证混凝土的平整度和密实度,保证桥台的外观质量;当转体施工应用于钢架桥和斜拉桥时,由于桥体结构是一个完整的悬臂体系,所以不需要再设置扣索。转体施工时,可结合桥体特点来对平衡系统进行配置。当转体合龙到位后,再逐步对其它工序进行完善。
2.3平转与竖转结合施工法
当桥梁工程位于山谷地带时,可以利用山谷来搭设出简单的支架,然后利用平转法来实现转体。当桥梁工程位于河道较宽,地形较为平坦的区域时,可以采用平转与竖转结合的施工方法。平转和竖转结合的施工方法,可以有效扩大转体施工的应用范围。
3桥梁转体施工的控制要点
3.1转体施工受力控制
转体施工之前需要对结构体系的受力情况进行认真分析,以保证结构构件的平衡性。结构受力必须控制在容许范围内,避免对结构造成破坏。对于各锚固体应该保证其可靠性。在转体施工时,需要考虑的问题除了结构荷载,还有风力荷载。因此,施工前应该对天气情况进行全面掌握,为转体施工选择最佳的施工时期。另外,施工过程中还需要对转体结构进行变形控制,而且合龙的构造问题也需要考虑并控制得当。
3.2施工精度控制
桥梁转体施工对精度要求非常高,必须控制好精度。精度控制主要包括设备安装精度、施工测量精度以及转体就位的精度等。要求施工过程中必须安排专业的测量及监督人员对各项操作的精度问题进行核查,如果出现问题应及时处理和解决,避免由于精度偏差而引起严重的后果。
3.3球铰制作和安装控制
平均铰部位是桥梁转体过程中的关键部位,因此要严格要求球铰的制作及安装质量。球铰应采用专业的制作单位进行制作加工,安装时首先要保证球铰安装顶口的水平,将其顶面任意两点的误差控制在1mm范围内;球铰转动中心与设计位置必须保持一致,如果存在误差必须控制在允许范围内。
3.4转动索引及平衡系统的控制
转动索引系统是转体施工的关键。转动索引系统的作用效果与索引力和摩擦阻力有直接关系。因此,提升转动索引力,减少摩擦阻力便成为保证转体施工有效进行的前提条件。通常情况下,转体施工时,应将启动摩擦系数控制在0.06~0.08之间,转动力则需要设定在转盘的外侧,这样可以实现臂力的最大化;在转体施工过程中,平衡系统也非常重要。如果转体桥梁在轴线方向的结构较为对称,通常可以将桥墩中段作为转动中心。为了降低重心,可将转盘设置在墩底。而对于非对称的桥梁结构,则应采用有平衡重和无平衡重两种方法。所谓无平衡重,即通过背索来达到平衡。
4结语
转体施工在桥梁工程中的有效应用,不仅可以体现结构的合理性,也能够保证受力的明确性,而且这种施工方法也具有良好的社会效益和经济效益。但是从目前的情况来看,针对转体施工的理论研究还较少,施工时的理论依据较为欠缺。因此,我们应该进一步加强对桥梁转体施工的理论研究,从而在理论方面对转体施工的技术实践提供支持。