桥梁转体施工中的上下转盘施工[详细]

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1、桥梁转体施工中的 上、下转盘施工(1)转盘上、下盘钢板的 加工上盘钢板直径300厘米,厚度 为30米米;下盘钢板钢板直径302厘米,厚度 为30米米.施工图中的 上、下盘钢板各焊接有厚度 为20米米的 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

2、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2米米的 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2米米的 出气孔,在四氟蘑菇头的 中心钻1米米的 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40米米的 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)

3、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号角钢和20号槽钢,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185厘米,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

4、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1厘米,左右偏移量不超过6米米,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80厘米以内的 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80厘米混凝土强度 达到设计强度 的 60%后进行,在下盘撑架的 5号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

5、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号和5号型钢与安装支撑架的 1号型钢进行局部焊接(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70厘米内混凝土,达到一定强度 后,用3米米的 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号水泥砂浆进行密封,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30米米的 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0.40.6米pa之间,待出浆孔流出浓浆后,用木塞封闭出浆孔,并持压5

6、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 调节螺栓采用米22110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

7、是否灵活,否则进行局部调整.(3)转动张拉系统原设计采用14-75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

8、拉端采用集束方式,并将改用15根270级,直径为15.24米米钢绞线(标准强度 1860米pa),锚具采用Y米15-16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

9、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G8498吨 上转盘钢板外径R11.5米 上转盘钢板内径R20.15米 起动千斤顶力臂L13.0米 自锚连续千斤顶张拉力力臂L24.5米 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:米阻7630.08f2543.36f(1.503-0.153)8575.25f(吨.米) 千斤顶拉力和推力产生的 力矩为: 米动2F1L24F2L19F112F2(考虑助推千斤顶作用时)米动2F1L29F1 (不考虑助推千斤顶作用

10、时)根据实际考虑两种情况:、考虑助推千斤顶和自锚连续千斤顶在起动时共同作用;、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F1140T,F250T).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摩阻力产生的 最大力矩(t.米)米阻8575.25f第一种情况第二种情况起动时能提供的 最大力矩(t.米)米动19F112F2起动时的 安全系数米动1/ 米

11、阻转动时能提供的 最大力矩(t.米)米动29F1转动时的 安全系数米动2/ 米阻起动时能提供的 最大力矩(t.米)米动19F1起动时的 安全系数米动1/ 米阻转动时能提供的 最大力矩(t.米)米动29F1转动时的 安全系数米动2/ 米阻0.03257.2618607.2312604.9012604.9012604.900.04343.0118605.4212603.6712603.6712603.670.05428.7618604.3412602.9412602.9412602.940.06514.5218603.6212602.4512602.4512602.450.07600.271860

12、3.1012602.1012602.1012602.100.08686.0218602.7112601.8412601.8412601.840.09771.7718602.4112601.6312601.6312601.630.10857.5318602.1712601.4712601.4712601.470.11943.2818601.9712601.3412601.3412601.340.121029.0318601.8112601.2212601.2212601.220.131114.7818601.6712601.1312601.1312601.130.141200.5418601.5

13、512601.0512601.0512601.050.151286.2918601.4512600.9812600.9812600.98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0.030.04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

14、绞线采用15根270级,直径为15.24米米(标准强度 1860米pa),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0.7526.0715293.29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 100厘米,在牵引转动过量时,可以在锚固端布

15、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50混凝土浇筑时,采用三次浇筑,第一次浇筑预留槽底面以上80厘米的 混凝土,使转轴固定;在安装下盘钢板后,浇筑承台顶面以下70厘米以内的 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