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T型刚构转体施工工法 (94-17工字01) 铁道部第十七工程局 杜嘉俊 一、前言 1992年我局在三铜公路铜川市铁路立交桥10号T型刚构的施工中，采用了转体法施工技术， 经过深入细致的研究和实践，成功地解决了桥梁转体过程中轴心难以准确控制的关键问题， 简化了转体施工工艺，取得了显著的技术经济效益。此技术通过了中国铁道建筑总公司技术鉴定，路内外专家评审认为：这项技术达到了国内先进水平。1993年荣获中国铁道建筑总公司科技进步一等奖，现已形成工法。 二、特点 1.球铰转动轴形状准确 在浇注球铰混凝土时，使用母线板控制球面形状，使旋转削切出来的混凝土球铰曲面圆顺，形状准确，减小了打磨球铰的难度。 2.球铰与铰盖接触面的密合程度高，转动阻力小 球铰浇筑成形后，安装母线板，将球铰曲面粗磨圆顺，然后，在球铰与铰盖的接触面上涂抹钙基脂润滑油，查找凸出不顺部位，进行细磨，既利于提高打磨工效，又有助于检查铰盖与球铰接触面的密合程度，从而达到降低摩擦因数，减小转动阻力的目的。 3.转动系统平衡、稳定 本工法T型刚构两侧悬臂布置对称，结构重量相等，卸架后，无需配重即可保持转体系统的平衡。悬臂箱梁在梁底支撑、底板底模、边腹板外模全部搭设、铺装就位的情况下，整体浇注成型，从而避免了因梁体分段、施工接缝多、混凝土颜色不一而影响梁体外观，以及模板安装不牢固或安装误差大，混凝土浇注后出现跑模而额外增加结构重量，引起转体时T型刚构纵向失稳、偏斜的情况发生，对确保转体系统自身的平衡和稳定有积极作用。 4.转体施工工艺大为简化 本工法使用油压千斤顶作平衡保险装置，避免了传统方法用钢支重轮或钢筋混凝土支撑脚与环道作平衡保险装置而给施工带来的困难，以及由此产生的影响转体安全的因素，故操作安全可靠，施工作业方便，大大简化了转体施工工艺。 5.桥梁转体平稳、连续、安全 本工法先用电动分离式油压千斤顶作转体动力装置，可以直接在压力表上读取转体作用力值 ，作用力大小可准确控制，容易保持平衡，加载可同步进行，桥梁转体平稳、连续、安全。 6.桥梁转体到位精度高 本工法在球铰中心埋设了一根钢管轴，并使钢管轴通过钢滚轴与铰盖滚动接触，限制了上转盘的侧向位移，有效地发挥了球铰的转轴定位作用，使转体桥梁到位精度大为提高。 三、适用范围 本工法适用于不同跨径的T型刚构桥转体施工，同时对桁架拱桥、箱肋拱桥、双曲拱桥、刚架拱桥、斜腿刚构桥、斜拉桥等采用水平转体法施工也有参考、指导作用。 四、工艺原理 桥梁转体法施工是指在桥梁轴线转离设计桥位的地方，将桥梁主体浇注或组装成形，然后， 借助动力装置转动到设计位置，再进行合拢接整和桥面系作业的一种施工方法。根据转动平面位置的不同，通常分为竖直转体法和水平转体法两类。水平转体法由于适用的桥型多，在桥梁转体法施工中运用较多。 本工法采用如图1所示的混凝土球铰与钢管轴组合的新型转动轴结构。转体时，在上转盘对角方向水平对称布置两台电动分离式油压千斤顶进行顶推。 图1 转动轴结构示意图 T型刚构开始转动时的最大动力矩 （缺公式） 式中μmax——铰盖与球铰之间最大静摩擦因数； G——转体重量。 所需的顶推力 （缺公式） 式中L——千斤顶力作用点到球铰中心的垂直距离。 当千斤顶的实际顶推力大于或等于Fmax时T型刚构转动。在实际选用千斤顶时，其所 具有的顶推力应大于Fmax，以保证转体转动时顺利启动。 T型刚构在转动过程中千斤顶的实际顶推力F要小于Fmax。这是因为转动过程中的滑动 摩擦因数要小于最大静摩擦因数所致。 五、工艺流程 工艺流程见图2所示。 图2 T型钢构转体法施工工艺流程 六、施工过程及要点 (一)转动系统施工 1.钢管轴 (1)钢管轴定位在点焊成网片的底盘上层钢筋网上准确定出截面半径为R2的钢管轴中心点 ，然后，用气焊割除中心点周围直径为2×(100+R2)范围以内的钢筋网。在浇注底盘混凝土的过程中，将一个外包编织袋，直径为2×(100+R2)的圆木放进底盘中心用气焊割出的钢筋孔中。混凝土施工结束3～4小时后，取出圆木，并用盖子遮住孔洞口，防止尘土等脏物掉进孔内。 (2)套管轴安装 底盘模板拆除后，用经纬仪在底盘中心孔洞口四周等距离定出4个纵横轴线点，前后左右移动，将钢管轴调到正中心，吊线锤使钢管轴保持竖直，先用短钢筋将钢管轴与孔壁边上凿露出来的底盘上层钢筋网点焊成一体，待用经纬仪检查钢管轴位置及垂直度准确无误后，用高标号混凝土将孔洞和钢管轴填满。 2.球铰 (1)母线板制作 图3为一控制球铰曲面成形用的母线板示意图。该板由钢套筒和曲面板焊接而成。钢套筒内径和露出球铰顶面的钢管轴外径相同。曲面板外层为弧形钢板，表面钻孔上螺丝钉，连接内层弧形木板。弧形木板外露面刨光，曲率半径和球铰曲面半径R3