24《娘子关转体桥施工技术》.docxVIP

娘子关转体桥施工技术程沙平摘要：本文介绍了娘子关跨石太铁路转体法施工以及球铰结构、转体动力计算关键词：石太铁路 球铰 转体 施工1、工程概括本项目是阳泉～娘子关一级公路控制性工程之一，上跨石太铁路为国家一级繁忙干线。转体重量高达1.023万吨。其下跨越2条运营的铁路线，和1条废弃军用线，施工条件差。施工工期短， 2012年6月10日开工，要求在11月15日左右达到转体条件，只有5个月时间。图1-项目总体平面布置图2、转体结构本桥转体结构采用环道与中心支撑相结合的转盘结构。转体系统转体结构由转体下盘、球铰、下环道、上转盘、转动牵引系统等组成。转体部分箱梁128m。在转体前要求将护栏、防护屏、罩棚等施工完成。转体部分由上下转盘与球铰构成。下转盘设于承台上，其上固定钢制转盘，直径为3.8m，上下两片间涂以黄油四氟粉。球铰中心设钢轴，直径270mm，钢轴预埋于上转盘混凝土中。上转盘设8组钢管混凝土撑脚，支撑于下转盘（承台）顶面混凝土上预埋的环道上，环道上对称于转盘中心设8对助推千斤顶反力座，用于在转体起动时助推。上转盘上设2-15×7φ5钢铰线，埋入混凝土内3m以上，自由端用ZLD200连续张拉千斤顶牵引。在承台上设两个1.8×2.0m的千斤顶反力座用于张拉牵引索。图2-上转盘轮廓图3、转体T构的施工3.1 主体结构的施工转体桥先平行于铁路线搭设满堂支架，进行箱梁的现浇，在转体前要完成支架承重向球铰承重的体系转换，整个受力体系转化分成以下几步完成：（1）拆除上转盘与承台间的砂箱，使墩柱承受的重力直接传递到球铰。（2）拆除全部梁底支架，使所有转体部分的荷载全部传递给球铰，完成体系转换，形成完全自平衡的悬臂T构体系。3.2转动体称重和配重（1）称重结构应在箱梁支架拆除前安装到位。（2）根据设计要求，支架拆除前在转体箱梁端部各设临时反力架2个组成称重临时墩，临时墩上安装称重分配梁。称重分配梁距箱梁底面高度为YCD4500型千斤顶高度+200mm+传感器高度。（3）每个分配梁上对准箱梁中腹板各安装1台YCD4500型千斤顶、顶上装应力传感器、传感器与梁底之间要用厚钢板抄垫。（4）在支架拆除前，安装油泵，将千斤顶顶起至传感器上抄垫的钢板与箱梁底面混凝土紧密接触，并受力均衡。（5）采用HF垫块，套入千斤顶，将千斤顶外油缸与传感器底面所抄垫的钢板之间顶紧，使传感器受力，而且千斤顶内缸不再参与受力，避免漏油影响。（6）在梁面设反压分配梁，反压分配梁与称重分配梁之间穿入精轧螺纹钢。在精轧螺纹钢上安装YCD1200型千斤顶，油泵等。（7）按设计要求顺序进行支架拆除。（8）根据支架拆除过程中以及支架拆除后传感器的反力，计算箱梁梁体相对于转盘中心的力矩差。（9）根据力矩差，计算精轧螺纹钢反压力量，并对精轧螺纹钢进行张拉，施加反压力，至梁体两端称重传感器反力值相对于转盘中心的力矩相同。（10）整个转体配重平衡达到设计要求后，根据实际转体总重，对转体平转牵引力进行最后修正。（11）配重之后要求整个转体系统由球铰中心与钢管撑脚形成三点支撑的稳定结构。整个转体重心应与球铰中心重合。（12）在转体前24h，拆除支架与梁底之间的连接，观察梁体有无变化，决定是否转体。3.3平转动力计算转体结构的牵引力计算及设备配置，转体结构的牵引力计算：T=2/3×（R·W·μ）/DR ——球铰平面半径，R=1.9m；W ——转体总重量，W=102260kND ——转台直径，D＝11m；μ——球铰摩擦系数，μ静＝0.1，μ动＝0.06；计算结果：启动时所需要的最大牵引力T=2/3×（R·W·μ静）/D＝1177.6kN转动时所需要的最大牵引力T=2/3×（R·W·μ动）/D＝706.6kN故本桥选用一套LSD 主从随动控制液压提升系统（由2台LSD200 型提升千斤顶、YTB液压系统和QWIT16 控制系统及牵引钢绞线、多台辅助千斤顶等组成），形成水平旋转力偶，通过拽拉锚固且缠绕于直径11m 的转台上的12-φs15.2 钢绞线，使得转体结构转动。3.4 平转牵引系统(1)平转牵引系统在称重和支架拆除的同时应进行准备和安装。(2)平转牵引力由上转盘施工中预埋的两束15-7φ5钢铰线传递给上转盘。钢铰线的fytp=2000MPa，直径为15.2mm，断面面积A=15×139mm2=2085mm2。(3)牵引系统安装步骤如下：①对千斤顶反力座上的张拉槽进行清理，对上转盘四周及预埋钢铰线进行清理，清除表面浮锈及其它杂质。②将钢铰线理顺，埋入混凝土内长度不小于3m，将自由端引入千斤顶反力座预留槽口内。③在千斤顶反力座后混凝土面的受力部位抄垫厚钢板或分配梁，并将钢铰线从其中央穿出。在千斤顶反力座后加拼平台，便于千斤顶的固定与张拉人员操作。④在钢铰线上依次套入锚环、夹片、限位板与ZLD000型连