跨沪宁高速公路桥箱梁转体施工工艺及注意事项

跨沪宁高速公路桥箱梁转体施工工艺及注意事项

裕腾建设集团有限公司江苏昆山215313

摘要:在桥梁施工条件受到严重限制的情况下,采用转体施工技术具有其他施工技术无法比拟的优越性,文章以跨沪宁高速公路桥(65+100+65)m连续梁安全专项为例,介绍了箱梁转体施工工艺及注意事项,可为类似工程提供参考。

关键词:跨高速公路;箱梁转体;施工;注意事项

前言:

桥梁中心线与沪宁高速公路中心线交角为83°,桥梁全长631.88m,主桥中间孔整体跨越沪宁高速公路,主桥跨径组成为65+100+65m,桥宽17.5m,设置双向2%桥面横坡。按照设计,高速公路两旁各设置一个主墩,主桥采取挂篮悬浇的工艺在高速公路两侧顺路方向进行浇筑施工,然后采用平转的方式将高速公路两侧主墩上的T构进行对接,在主跨中间设置合龙段连接成整体。

一、箱梁转体施工

(一)转体体系

本桥转体结构由下转盘、球铰、上转盘、转体牵引系统、助推系统、止动系统等组成。转体重量约为6507吨,转体角度11号墩为82度,12号墩为85度。

(二)操作准备

1.转体过程中的液压及电器设备出厂前要进行测试和标定,并在厂内进行试运转。

2.设备安装就位,按设备平面布置图将设备安装就位,连接好主控台、泵站、千斤顶间的信号线,接好泵站与千斤顶间的油路,连接主控台、泵站电源。

3.设备空载试运行,根据千斤顶施力值(启动牵引力按静摩擦系数μs=0.1,转动牵引力,按动摩擦系数μd=0.06考虑)反算出各泵站油压值,按此油压值调整好泵站的最大允许油压,空载试运行,并检查设备运行是否正常;空载运行正常后再进行下一步工作。

4.安装牵引索,将钢绞线牵引索顺着牵引方向绕上转盘后穿过千斤顶,并用千斤顶的夹紧装置夹持住,先用1~5kN拉力逐根对钢绞线预紧,再用牵引千斤顶在2MPa油压下对该束钢绞线整体预紧,使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致。预紧过程中注意保证钢绞线平行地缠于上转盘。穿钢绞线时注意不能交叉,打搅和扭转,所用的钢绞线应尽量左、右旋均布。千斤顶的安装注意和钢绞线的方向一致。

5.拆除上、下转盘间的临时锚固。

6.拆除所有支架及约束后,全面检查转体结构各关键受力部位是否有裂缝及异常情况,若出现重心偏移,采用调节梁端配重水箱的水量或在上转盘下设置竖向调整以满足转动必须条件;处理完毕对转体结构的静置观察、监测时间>2h,安装好转体观测仪器,并调试正常。

7.防超转机构的准备,在平转就位处应设置限位装置,防止转体到位后继续往前走。

8.辅助顶推措施的准备,根据现场条件,将2台2000kN辅助转体千斤顶对称、水平地安放到合适的反力座上,根据需要在启动、止动、姿态微调时使用。

9.在上转盘上标好刻度线,在地面上将箱梁端部设计轴线点准确放样并做好标记桩位。

(三)试转体

1.按正式转体要求安装动力设备、监测设备等其它准备工作并预紧钢绞线。

2.打开主控台及泵站电源,启动泵站,用主控台控制两台千斤顶同时施力转体。若不能转动,则施以事先准备好的辅助顶推千斤顶同时出力,以克服超静摩阻力来启动桥梁转动,若还不能启动,则应停止试转,另行研究处理。

3.转体时,记录试转时间和速度,根据实测结果与计算结果比对进行调整转速,认真做好两项重要数据的测试工作。

4.试转过程中,检查转体结构是否平衡稳定,有无故障,关键受力部位是否发生变形开裂等异常情况。如有异常情况发生,则应停止试转,查明原因并采取相应措施整改处理后方可继续试转。

(四)正式转体

1.同步转体控制

①同时启动,现场设同步启动指挥员1名,由工区生产副经理担任,采用对讲机进行通讯指挥。

②、连续千斤顶公称油压相同,转体采用同种型号的两套液压设备,转体时控制好油表压力,并进行同步观测。

2.转体过程控制

转动过程中应控制转动速度,平转角速度控制在0.01-0.02rad/min。结构旋转到距设计位置约2°时放慢转速,改用手动控制牵引千斤顶,距设计位置相差10cm左右时,停止外力牵引转动,借助惯性就位。为保证转体就位正确,施工时需严格控制止动挡块的施工精度。2、转体过程监测,本测试采用动态位移测试法获得每对撑脚处在转体过程任一时刻(或状态)的竖向位移值,并据此确定转体过程中任一时刻(或状态)梁体有可能发生的竖向刚体位移,指导调整转动梁体由于不平衡力矩或其他偶发因素可能导致的梁体倾斜量。

3.转体加速度和速度检测,本部分主要测试转体全过程中转动梁体的线加速度和线速度以悬臂端竖向抖动程度,包括可能出现的急起、急停情况下加速度和速度的变化。采用拾振仪测试梁端的竖向位移振幅。

4.转体就位采用经纬仪中线校正,中线偏差不大于2mm。

5.转体后承台封固

转体单元经精确定位,并检测平面位置、标高均符合设计要求后,立即在8对撑脚两侧下转盘承台上焊接型钢将其与滑道钢板临时锁定,保证转体单元不再产生位移。用空压机和高压水清洗底盘上表面,焊接预留N3钢筋,立模浇筑封固混凝土(C50微膨胀混凝土)、使上转盘与底盘连成一体。混凝土浇筑时振捣密实,以保证上、下盘密实连接,混凝土坍落度保持在16~18cm。

二、转体注意事项

(一)控制不平衡弯矩的预案

理论上,两端受竖向力是平衡的,但由于两侧混凝土浇筑的不完全对称以及施工荷载的影响(如风荷载),会产生不平衡弯矩。若产生不平衡弯矩,相应的采取以下预案:

1.利用撑脚的作用,采取相应的措施,消除不平衡弯矩,确保施工安全;

2.在箱梁两端头12#块顶面各放置一个容积为5m3的水箱,水箱与梁体焊接固定,在转体过程中观测悬臂端高程的变化,若产生不平衡弯矩,则一端箱梁悬臂端翘起,往该端水箱里注水,直至产生的不平衡弯矩消除。

3.千斤顶顶升消除不平衡弯矩

在下转盘上设置千斤顶,当发生不平衡弯矩时,通过千斤顶顶升,来消除不平衡弯矩的影响。

(二)转体施工操作注意事项

1.牵引索钢绞线时注意不能交叉、打搅和扭转,所用的钢绞线应尽量左、右旋均布;

2.前后顶的行程开关位置要调整好,即不能让行程开关滑板碰坏行程开关,又不能因距离太远而使行程开关不动作;

3.千斤顶的安装注意和钢绞线方向一致;

4.前、后千斤顶进油嘴,回油嘴与泵站的油嘴必须对应好,不能装错;

5.油管和千斤顶油嘴连接时,接口部位应清洗、擦拭干净。严格防止砂粒、灰尘进入千斤顶;

6.卸下油管后,千斤顶和泵站的油嘴应加防尘螺帽,以防污物进入;

7.控制系统在运行前一定要经过空载联试,确认无问题后方可投入使用;

8.非系统人员不得更改接线;

9.牵引系统操作人员在系统运行过程中严禁站在千斤顶后;

10.所有工作人员必须严格遵守有关安全施工操作规程。

参考文献:

[1]费文彬.浅谈转体桥施工关键部位控制重点[J].公路交通科技,2015(3):198-200.

[2]姬鸽.大吨位平面转体连续梁桥转体施工和监控要点[J].山西交通科技,2011(3):40-43.

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