高速公路转体桥施工工艺

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1、高速公路转体桥施工工艺研究_l高速公路转体桥施工工艺研究张文慧(河北省公路工程定额站,河北石家庄050091)摘要:桥梁转体施工具有结构合理,受力明确,工艺简便,节约材料,施工周期短,安全可靠,工程造价低的优点.尤其在运输繁忙的通航河流(或铁路)上采用转体工艺,施工期可确保安全畅通,社会效益明显,具有很好的推广应用价值.关键词:高速公路;转体;施工中图分类号:448.14文献标识码:A文章编号:10024786(2009)10-007103ConstructionTechnologyofHighwaySwivelBridgeZHANGWenhui(HebeiProvincialQuotaSta

2、tionofHighwayEngineering,Shiazhuang050091,China)Abstract:Constructionofhighwayswivelbridgehastheadvantagesofreasonablestructure,clearforce,simplecraft,savingmaterials,shortconstructioncycle,safe,reliableandlowcost.Inparticular,usedonthebusynavigableriver,itsconstructionperiodcanbesuresafeandsmooth.M

3、oreover,ithasobvioussocialbenefitsandgoodpromotionandapplicationvalues.Keywords:highway;turn;construction1工程简介张石高速公路主线为双向六车道,桥面总宽为34_5m;京广铁路为双线电气化铁路.京广铁路转体桥为张石高速石家庄段上跨京广的铁路而设,为了减少上跨施工对铁路运输的影响及常规施工中存在的较大安全隐患,主跨采用转体法施工.京广铁路转体桥为大型T型钢构混凝土箱梁,采用双幅同时同步平衡转体施工,转体桥跨度为40m+40m,为单箱单室,斜腹板变截面箱梁,中支点梁高4m,端部梁高1.8m,单幅

4、转体重量为4800t,转体角度为48.2.转体部分中墩两侧跨度均为40m,先顺铁路方向在铁路边支架现浇,转体到位后,支架现浇9.95m合拢段,支承于边跨桥墩上,形成2m50m跨T构梁桥.箱梁底宽为6.5m7.6m,翼缘板宽4.275m,单幅桥面总宽16.75m,梁底为二次抛物线形.2工程特点本桥为大型T型钢构桥,没有斜拉索且两侧悬臂各40m,对梁端挠度的控制要求高,对转体后是否能准确合拢起到关键作用.双幅同时同步转体也是转体过程控制的难点,双幅同时同步转体要求转体同时启动,转动过程中速度相同,转角相同,因此需要有严格的施工控制方法.且该桥为跨电气化铁路双线转体桥,安全要求高,技术难度大.3施工

5、总体步骤由于转体T构基础,墩身,梁部施工距铁路限界较近,对铁路运营行车有一定的影向,为了确保铁路安全,与铁路有关的主要部位的施工方案有如下几点.3.1铁路路基边坡防护为确保铁路行车安全,路基边坡防护采用人工挖孔桩防护.3.2钻孔桩基础及桥墩施工.3.3T构箱梁现浇T构采用满堂碗扣式钢管支架平行铁路搭设,箱梁现浇采用汽车输送泵分两次对称浇注,先浇注2m40m箱梁底腹交通标准化2009年10月下半月刊?总第207期TRANSPORTSTANDARDIZATION2HALFOFOCZ,2009(No207).71.板,然后进行顶板的浇注.3.4T构转体T构箱梁浇筑完成达到设计强度后进行张拉压浆作业,

6、完成后由两端向中间拆除支架,安装转体牵引系统,并在正式转体前进行试转,设置防超转设施.最后在铁路部门给定的要点时间内,两个T构分别用两套连续千斤顶牵引系统绕T构转动轴拽拉,使两幅桥平行,同步顺时针转体482.,转体到位后浇注上,下转盘问混凝土,形成梁,墩,承台固结体系.3_5T构合拢T构转体到位后,现浇9.95m合拢段.4转体结构施工钻孔桩,承台,桥墩,现浇箱梁施工采用传统的施工方法,不再赘述,这里主要介绍转体部分的施工.转体结构由转体下盘,球铰,上转盘和转动牵引系统组成.4.1转动球铰施工转动球铰是转动体系的核心,是转体施工的关键结构,由上下球铰,球铰间聚四氟乙烯滑片,固定上下球铰的钢销及下

7、球铰钢骨架组成,是整个转体的核心.在转体过程中支撑转体重量,是整个平衡转体的支撑中心.钢球铰在工厂加工完成后,经脉中反射法及HS一510数探仪对转盘进行探伤检测,并进行试磨合,各项指标满足要求后整体运至工地安装.4.1.1安装下球铰承台混凝土浇注18m高度后,安装下球铰骨架,下球铰骨架固定牢固后,吊装下球铰使其放在骨架上,对其进行对中和调平,对中要求下球铰中心纵横向误差不大于1mm.4.1-2下球铰下混凝土施工由于下球铰水平转盘面积比较大,盘下结构复杂,下转盘混凝土的密实性是转盘安装成败的关键.为此,在下转盘上提前预留了4个较大的混凝土振捣孔,并隔一定距离设置排气孔,混凝土浇注时从下转盘锅底向

8、上依次进行振捣,当混凝土浇筑到每个振捣孔位置时,在水平方向振捣的同时,采用插入式振捣设备从振捣孔深入盘下,捣固密实.4.1.3安装上球铰下转盘混凝土施工完成后,将中295mm转动定位钢销轴放入下转盘预埋套管中,然后进行下球铰四氟乙烯滑片的安装.滑片安装完成后,各滑片顶面应位于同一球面上,其误差不大于1mm.在下球铰球面上涂抹黄油聚四氟乙烯粉,使其均匀地充满滑动片之间的空隙,并略高于顶面,涂抹完后尽快安装上球铰,严禁杂物掉入球铰内.4.1-4钢球铰安装_I4.2下盘滑道与上盘撑脚安装42.1上盘撑脚与滑道的作用为保证大吨位结构平转的稳定性,在上盘设置6个向下悬吊的钢管混凝土撑脚,在撑脚下方设置宽

9、1.1m,半径为3.3m的滑道.上盘撑脚即为转体时支撑转体结构平稳的保险腿,转体时保险撑脚在滑道内滑动,以保持转体的结构平稳性,同时也能承受转体过程中的不平衡力,以保证转体结构的平稳.4l2_2下盘滑道与上盘撑脚的施工承台混凝土浇注2.1m高度后,安装下盘滑道骨架,骨架固定牢固后,吊装滑道钢板使其放在骨架上,对其进行对中和调平,对中要求纵横向误差不大于1mm.撑脚在工厂制作,为双圆柱形,下设30mm厚钢板,双圆柱为两个8O0mm24mm钢管,高1600mm,钢管内灌注C50微膨胀混凝土,在撑脚底与滑道之间预留13mm的间隙作为转体结构和滑道的间隙,转体前抽掉13mm垫板.4.3上转盘施工上盘是

10、转体的重要结构,布置三向预应力钢筋.上盘边长8m,高2m,转台直径7.6m,高08m.转台是球铰,撑脚与上盘相连接的部分,又是转体牵引力直接作用的部位.转台内预埋转体牵引索,预埋端采用P型锚具,同一对索的锚固端在同一直径并对称于圆心,每根索的预埋高度和牵引方向应一致.每根索埋入转盘锚固长度大于3.Om,每对索的出口点对称于转盘中心.上盘撑脚安装好后,便可以进行如下工作:立模,绑扎钢筋,安装预应力筋及管道,预埋转体牵引索,浇筑混凝土.待混凝土达到设计强度后,张拉竖向预应力筋及纵横向钢铰线.通过试转测定上下转盘摩擦系数,为转体提供依据.测定时先抽去撑脚垫板,使转台支承于球铰上,完成转动支承体系的转

11、换,再施加转动力矩,使转台沿球铰中心轴转动.4.4转体牵引体系本桥的平转牵引体系由牵引动力系统,牵引索及牵引反力座组成.转体施工设备采用全液压,自动,连续运行系统.具有同步,牵引力平衡等特点,能使整个转体过程平衡,无冲击颤动,该设备是一种较为理想的转体施工设备.转体牵引体系如图1所示.4.4.1牵引动力系统每座转体的牵引动力系统由两台ZLD200型连续牵引千斤项,两台ZLDB液压泵站及一台主控台(QK8)通过高压;rh管和电缆连接组成.自动连续转体系统由千斤顶,泵站和主控台3部分组成.其主要特点是能够实现多台千斤顶同步不问断匀速项进牵引结构旋转到位,以主控台保证同步加压.?72?交通标准化祥譬

12、5暑嵩岔古茉gl强ALFo.CT,20o.(.20)拽拉牵引索9-7中5钢绞线ZLD200连续千斤项图1转体牵引体系4.4.2牵引索转盘设置有二束牵引索,每束由9根强度为1860MPa的75钢绞线组成.预埋的牵引索在清洁钢绞线表面的锈斑,油污后,逐根顺次沿着既定轨道排列缠绕,穿过ZLD200型千斤顶.先逐根对钢绞线预紧,再用牵引千斤顶整体预紧,使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致.牵引索的另一端设锚,已先期在上转盘灌注时预埋入上转盘砼体内,出口处不留死弯,预留的长度要考虑4m的工作长度.牵引索安装完到使用期间应注意保护,特别注意防止电焊打伤或电流通过,另外要注意防潮防淋避免锈蚀.牵引反力座采用钢

13、筋混凝土结构,反力座预埋钢筋深入下部承台内,反力座混凝土与下转盘混凝土同时浇注,牵引反力座槽口位置及高度准确定位,与牵弓1索方向相一致.转体的左,右幅分别单独成为一套牵引体系.5转体施工T构箱梁完成后,进行转体施工.51转体的气候条件要求转体过程中,要考虑风力的影响,转体前一周与气象部门及时沟通,保证转体时风力小于5级.结构的倾覆稳定性安全系数取决于结构自重构成的抗倾覆力矩与风力构成的倾覆力矩,二者之比应大于1.3.5,2转体前准备5_2.1设备调试.对使用的设备在使用前进行标定,之后对系统进行空载联试,以确认全部设备正常并满足要求.52-2现场清理.其包括环道清理,解除临时支座,结构平转范围

14、内障碍物的清除.5-2.3旋转系统安装.其包括主牵引系统和助推系统安装.主牵引系统的千斤顶安设前在下转盘基础牵引反力座后方搭设支承托架,支承托架的高度以保证ZLD2000型千斤顶牵引钢绞线时其轴心处高度与上转盘预埋钢绞线处固定受力点高度一致为原则.千斤顶准确就位后,将预埋钢绞线按照预埋次序穿入连续顶推千斤顶.安装卡具并卡紧,然后用YDCS240Q型千斤顶在ZLD2000千斤顶尾端逐根张拉钢铰线预紧,使钢绞线处于均匀受力状态.为了避免水平转体施工过程中各牵引索互相干扰,各牵引索必须有单独轨道,要求一号索索道在上,二号索索道在下.千斤顶安装位置(或反力座位置)应以转动球铰为轴心成对称分布.由于初始

15、静摩擦力大于滑动摩擦力,为稳妥起见,防止单独使用柔性钢束造成的T构突然转动,在下盘的支承反力座和上盘平衡脚之间安装3台YCW100A型助推千斤顶,作为初始起动牵引的动力储备.助推千斤顶与油泵车进行连接后,运行直至与平衡脚密贴顶紧.使用过程中,千斤顶头始终用楔型垫铁使其与支撑柱紧贴,使千斤顶的顶推方向与平衡脚的切线方向一致.5.2.4防超转机构的准备.基础施工时,提前在转体就位处设置限位装置.52l5初始数据采集.在各项准备工作完成后,正式转动之前,测控人员对转体系统进行各项初始资料的采集,准备对转体全过程进行跟踪监测.5.2.6加载方案制定.ZLD2000型千斤顶拽拉力设置为120t,首先启动

16、ZLD2000拽拉千斤顶,加载到60t;如果第一步不行,则将ZLD2000拽拉千斤顶分10t为一级逐级加载到1O0t;如果拽拉千斤顶张拉到100t依然无法起动,就要先停下来,借助已经安装到位的三台YCW100A助推系统千斤顶均匀加力,使结构转动.52.7施工负责人与铁路有关g-1l3办理要点手续.5.3试转在上述各项准备工作完成后,应进行结构转体试运转,全面检查遍牵引动力系统及转体体系,位控体系和防倾保险体系等是否状态良好.试转时应做好以下两项重要数据的测试工作.5.3.1每分钟转速是指每分钟转动主桥的角度(角速度),悬臂端所转动的水平弧线距离,即使转体实际转动的角速度,线速度控制在设计要求范

17、围内.5,3,2控制采取点动式操作,测量组测量每点动1次悬臂端所转动水平弧线距离的数据,为转体初步到位后,进行精确定位提供操作依据.打开主控台以及泵站电源,启动泵站,用主控台控制两台千斤顶同时施力旋转.若不能转动,则施以事先准备好的辅助顶推千斤顶,按照加力方案同时施力,以克服静摩擦阻力来启动桥梁转动.5.4正式转体5_4.1试转结束,分析采集的各项数据,编制详细的转体方案,即可进行正式转体.5.4_2转体结构旋转前要做好人员分工,现场总指挥根据各个关键部位,施工环节,对现场人员做周密部署,各司其职,交通标准化200g年10,q下半月刊?总第207期TRANSPORTSTANDARDIZATIO

18、N2HALFOFOCT.,2009(No.207).73.中国城市化进程中能源安全相关问题探白紫熙,宋阳(北京交通大学交通运输学院,北京100044)摘要:在经济全球陀的今天,我国城市乜和工业化进程的快速推进,不I叉导致能源需求急尉上升,能源供需矛盾突出,而且能源生产和消费需求的不断扩大所造成的环境压力也随之加大.能源安全实际上是个世界性问题,要解决这个问题,除了中国国内的政策调整外,还必须把供需双方联系起来分析,把全球能源问题与全球经济失衡联系起来分析,通过构建国际合作框架,实现多方共赢.关键词:能源安全;城市化;能源安全战略中图分类号:E683文献标识码:A文章编号:10024786(20

19、09)10007403ExplorationonProblemsofEnergySecurityinChinaSUrbaniza!:ionProcessBAIZixi,SONGYang(SchoolofTransportation,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)分工协作.5.43先让辅助千斤顶达到预定吨位,启动动力系统设备,并使其在”自动”状态下运行.5.44每座转体使用的两个对称千斤顶的作用力始终保持大小相等,方向相反,以保证上转盘仅承受与摩擦力矩相平衡的动力偶,无倾覆力矩产生.5_4.5设备运行过程中,各岗位人员时刻注意观察和监

20、控动力系统设备和转体各部位的运行情况.如果出现异常情况,必须立即停机处理,待彻底排除隐患后,方可重新启动设备继续运行.5.4.6在转体撑脚与承台顶预埋钢板行走环道间的13mm预留间隙内铺垫3mm不锈钢板作为转体旋转时平衡行走轨道(镶嵌于平衡脚下底面).转体结构接近设计位置时,为防止结构超转,停止自动牵引操作,采用点动控制,点动时间为O2秒/次,每次点动千斤顶行程为1mm,梁端行程10.5mm.每点动操作一次,测量人员测报轴线走行现状数据一次,反复循环,直至结构轴线精确就位.整个转体施工过程中,用全站仪加强对T构两端高程的监测和转盘环道不锈钢板的观察.5.5转体就位线型测量,对横向倾斜,轴线横向

21、,纵向偏差进行调整,上下盘问抄垫锁定,平面定位等工作完成,转体结构精确就位后,即对结构进行约束固定.5.5.1在每座转体上盘环道设计有6对转体撑脚,平衡脚下面设有预埋钢板,钢板底面与承台顶面预埋钢板缝隙间除采用上述方法进行抄垫固定外,还在平衡脚环道方向两侧采用型钢加固,保证精确就位的结构不致发生轻微偏移.552立即进行封盘混凝土浇筑施工,以最短的时间完成转盘结构固结,转体部分施工结束.6结语桥梁转体施工具有结构合理,受力明确,工艺简便,节约材料,施工周期短,安全可靠,工程造价低的优点.尤其在运输繁忙的通航河流(或铁路)上采用转体工艺,施工期可确保安全畅通,社会效益明显,具有很好的推广应用价值作者简介:张文慧(1971一),女,汉族,河北石家庄人,大学本科,工程师,主要从事高速公路概算,预算的编制和审查工作.收稿日期:20090825?74?交通标准化TR.A.N年SPO下ST半AN月DA刊RDI总ZA第TIO.NI2期HALFOFoCT.2009(No207)RTALFoCT.)