保證轉(zhuǎn)體橋滑道球鉸安裝精度的控制措施

1、<p>　　保證轉(zhuǎn)體橋滑道球鉸安裝精度的控制措施</p><p>　　摘 要: 本文結(jié)合工程實(shí)例，詳細(xì)敘述了廊涿高速公路跨京廣鐵路、107國道大橋主墩在安裝轉(zhuǎn)體系統(tǒng)中滑道與球鉸的精度控制措施。在滑道及球鉸安裝過程中，為使轉(zhuǎn)體橋在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中平穩(wěn)精確的轉(zhuǎn)動(dòng)到位，嚴(yán)格控制其安裝精度。包括滑道安裝時(shí)，等距分為內(nèi)外八點(diǎn)利用精密水準(zhǔn)儀及微調(diào)螺栓精密測控到位；球鉸安裝時(shí)，采用“坐標(biāo)法”和“十字線對(duì)中法”嚴(yán)格控制安裝精

2、確度。同時(shí)為了強(qiáng)化質(zhì)量的控制,保證安裝精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)指標(biāo)，還對(duì)施工過程中遇到問題和難度進(jìn)行了淺析。通過對(duì)轉(zhuǎn)體系統(tǒng)中滑道和球鉸安裝精度的嚴(yán)格測控，最終達(dá)到到轉(zhuǎn)體T構(gòu)在不留現(xiàn)澆段的情況下順利合攏的目的，開創(chuàng)了轉(zhuǎn)體橋無現(xiàn)澆段精確合攏的先例，為后來施工的轉(zhuǎn)體橋提供一些有意義的經(jīng)驗(yàn)和方法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)體橋球鉸、滑道 安裝 精度控制 </p><p>　　Abstract

3、: In this paper, the engineering examples Gallery Zhuo highway across Beijing-Guangzhou railway, 107 State Road Bridge main pier installation swivel system the chute with ball hinge precision control measures are describ

4、ed in detail. During rotation in the chute and the ball joint during the installation process, for the swivel bridge smooth and accurate rotation of place, strict control of the mounting accuracy. The chute installed, eq

5、uidistant divided into internal and external use of </p><p><b>　　U445 </b></p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　廊涿高速公路跨京廣鐵路、107國道大橋是整個(gè)廊涿高速公路的工期目標(biāo)的控制性工程。由于開工日期較晚，再加

6、上需與張石高速公路接軌，因此工期壓力很大。此外京廣電氣化鐵路行車密度大，橋下有接觸網(wǎng)、鐵通、電力、信號(hào)等光電纜，施工安全風(fēng)險(xiǎn)大，所以經(jīng)過北京鐵路局的專家和河北省交通廳的相關(guān)人員討論后，一致決定該橋轉(zhuǎn)體T構(gòu)不留合攏段，給施工技術(shù)控制帶來相當(dāng)?shù)睦щy。由于T構(gòu)兩側(cè)懸臂長各40米，轉(zhuǎn)體后T構(gòu)梁底鋼板高程要求精確到位與支座密貼。所以對(duì)支架拆除后，梁端撓度的控制精度要求特別高。轉(zhuǎn)體到位后，又要準(zhǔn)確轉(zhuǎn)至支座上方，才能進(jìn)行支座的下一步安裝施工。因此轉(zhuǎn)體

7、系統(tǒng)安裝中滑道與球鉸的精度測控是轉(zhuǎn)體橋能否順利轉(zhuǎn)體合攏的關(guān)鍵。本文詳細(xì)敘述了廊涿高速公路跨京廣鐵路、107國道大橋在安裝轉(zhuǎn)體系統(tǒng)中滑道與球鉸的精度測控措施及施工具體要求。 </p><p><b>　　二、工程概況 </b></p><p><b>　　1、大橋簡介 </b></p><p>　　廊涿高速公路跨京廣鐵路、1

8、07國道大橋位于路線起點(diǎn)處的松林店互通中，主橋上跨京廣線和107國道。橋位處于2500m半徑的圓曲線上；全橋共七跨，每跨設(shè)置為40米，全橋長288.80米。單幅橋?qū)?3.5米。線路縱向，橋體位于1.98%的上下坡段上，豎曲線半徑23000m；橋體橫向，雙幅設(shè)橋，考慮曲線超高，設(shè)3%的一字坡?？缇€處為2×40m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)T形梁。 </p><p><b>　　2、轉(zhuǎn)體系統(tǒng) <

9、/b></p><p>　　跨京廣鐵路、107國道T構(gòu)主墩為雙層承臺(tái)，下層主承臺(tái)為9.0 m (長)×9.0 m (寬)×3.9 m (高)，設(shè)有轉(zhuǎn)體平衡凸行承臺(tái)，4.0 m (長)×2.5 m (寬)×3.0 m (高)，與主承臺(tái)聯(lián)為一體。為了減少梁體施工對(duì)鐵路運(yùn)營的影響,設(shè)計(jì)采用雙幅平面順時(shí)針同步轉(zhuǎn)體法施工,轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)53°,以上轉(zhuǎn)盤半徑為度量標(biāo)準(zhǔn),T構(gòu)轉(zhuǎn)

10、體行走總長度為3.515m,轉(zhuǎn)體重量為 31000KN。轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)體下盤、球鉸、上轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)動(dòng)牽引系統(tǒng)組成。轉(zhuǎn)體下盤轉(zhuǎn)體大承臺(tái)為支承轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)全部重量的基礎(chǔ)，支撐重量3100噸，轉(zhuǎn)體完成后，與上轉(zhuǎn)盤共同形成橋梁基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)體系統(tǒng)采用C50混凝土，下轉(zhuǎn)盤上設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的下球鉸、環(huán)形滑道及轉(zhuǎn)體拽拉牽引反力座和輔助頂推的千斤頂反力座等，上轉(zhuǎn)盤上設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的上球鉸、撐腳、三向預(yù)應(yīng)力張拉體系和牽引索等設(shè)備。 </p><p>

11、<b>　　三、工程特點(diǎn)： </b></p><p>　　該橋轉(zhuǎn)體系統(tǒng)中采用環(huán)道與中心支撐相結(jié)合的球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)體系，在京廣鐵路東西兩側(cè)各安裝一個(gè)上轉(zhuǎn)盤，并特制轉(zhuǎn)體鋼球鉸減少轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻力，同時(shí)在上轉(zhuǎn)盤上設(shè)置撐腳，起到了T構(gòu)的輔助平衡作用，保證轉(zhuǎn)體T構(gòu)能夠連續(xù)勻速平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng)到位。 </p><p>　　四、滑道、球鉸安裝精度控制 </p><p>&l

12、t;b>　　1、滑道安裝施工 </b></p><p>　?。?）滑道安裝精度： </p><p>　　1)滑道骨架頂面平整度≯5mm； </p><p>　　2）滑道鋼板頂面局部平整度≯0.5mm； </p><p>　　3)滑道鋼板頂面相對(duì)高差≯2mm。 </p><p>　?。?）為了嚴(yán)格控制下

13、球鉸和滑道的安裝精度，經(jīng)過方案詳細(xì)對(duì)比，決定對(duì)轉(zhuǎn)體大承臺(tái)的砼澆注分為三次完成。 </p><p>　　1）施工第一步首先綁扎承臺(tái)鋼筋及承臺(tái)與鉆孔樁的連接圈筋，進(jìn)行第一次混凝土澆筑,澆筑高度為１.９米，完畢后在混凝土初凝前預(yù)埋滑道和下球鉸骨架安裝焊接角鋼； </p><p>　　2）施工第二步安裝滑道骨架和下球鉸骨架,要求骨架頂面的相對(duì)高差不大于5mm。骨架中心和球鉸中心重合，與理論中心偏差

14、不大于1mm； </p><p>　　3）施工第三步為綁扎預(yù)留槽兩側(cè)鋼筋，安裝預(yù)留槽模板，進(jìn)行第二次混凝土澆注；第二次砼澆注至轉(zhuǎn)體大承臺(tái)頂面，先不澆筑預(yù)留槽的混凝土； </p><p>　　4）施工第四步為綁扎球鉸預(yù)留槽和滑道預(yù)留槽鋼筋，安裝滑道鋼板和下球鉸,要求滑道鋼板頂面局部平整度不大于0.5mm，相對(duì)高差不大于2mm； </p><p>　　5）施工第五步為精

15、確調(diào)整下球鉸和滑道中心及高程后，開始進(jìn)行第三次混凝土的澆注，即下球鉸和滑道預(yù)留槽的砼，還包括牽引反力座和千斤頂反力座的砼。 </p><p>　　圖一：承臺(tái)鋼筋綁扎立模圖二：第一次砼澆筑完畢 </p><p>　　圖三：滑道運(yùn)至工地焊接 圖四：滑道吊裝后調(diào)整骨架 </p><p>　　圖五：綁扎預(yù)留槽兩側(cè)鋼筋圖六：第二次砼澆筑完畢 </p><p

16、>　　圖七：滑道鋼板精確測控 圖八：第三砼澆筑完畢 </p><p>　　滑道鋼板精確測控點(diǎn)位詳細(xì)平面圖 </p><p>　　表1左幅承臺(tái)滑道高程測量控制表 </p><p>　　結(jié)論：滿足滑道鋼板頂面相對(duì)高差不大于2mm的技術(shù)要求 ，局部高差滿足不大于0.5mm的技術(shù)要求。 </p><p>　　表2右幅承臺(tái)滑道高程測量控制表 &l

17、t;/p><p>　　結(jié)論：滿足滑道鋼板頂面相對(duì)高差不大于2mm的技術(shù)要求 ，局部高差滿足不大于0.5mm的技術(shù)要求。 </p><p><b>　　2、球鉸安裝施工 </b></p><p><b>　?。?）球鉸構(gòu)造 </b></p><p>　　轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸分上下兩部分，下球鉸直徑為Φ2500㎜，上球

18、鉸直徑4200㎜，厚度為30㎜。上下球鉸聯(lián)結(jié)為鋼銷軸。它是轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的支撐和轉(zhuǎn)動(dòng)中心，也是轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，制作及安裝精度要求非常高，必須精心制作，精心安裝。 </p><p>　　本次施工購進(jìn)中國船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所生產(chǎn)的轉(zhuǎn)體球鉸，該公司生產(chǎn)的球鉸已經(jīng)成功用于以前的轉(zhuǎn)體施工中。鋼球鉸型號(hào)為LQJ55000，豎向承載力55000KN。在工廠生產(chǎn)完成后，經(jīng)脈沖反射法及HS一510數(shù)探儀對(duì)球鉸進(jìn)行探傷檢測，

19、并進(jìn)行試磨合，各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求后整體運(yùn)至工地安裝。 </p><p>　　圖九：運(yùn)至工地的下球鉸圖十：運(yùn)至工地的上球鉸 </p><p>　?。?）球鉸加工及安裝精度要求 </p><p>　　其制造控制質(zhì)量精度為： </p><p>　　1)面光潔度不小于▽3； </p><p>　　2)面各處的曲率應(yīng)相等，其曲率半

20、徑之差不大于±0.5mm； </p><p>　　3)緣各點(diǎn)的高程差≯1mm； </p><p>　　4)橢圓度≯1.5mm； </p><p>　　5)各鑲嵌四氟板頂面應(yīng)位于同一球面上，其誤差≯0.2mm； </p><p>　　6)球鉸上、下鍋形心軸、球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸重合。 </p><p>　　其安裝精度

21、質(zhì)量控制為： </p><p>　　1)球鉸安裝頂面任兩點(diǎn)誤差不大于1mm； </p><p>　　2)球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)中心誤差：順橋向±1.0mm，橫橋向±1.5mm。 </p><p><b>　?。?）球鉸施工 </b></p><p><b>　　1)安裝下球鉸 </b><

22、/p><p>　　下球鉸骨架焊接牢固定位后，吊裝下球鉸和骨架用定位螺栓連接在一起，首先架設(shè)全站儀采用“坐標(biāo)法”對(duì)球鉸中心精確定位。然后采用“十字線對(duì)中法”，調(diào)整高程后再精確對(duì)位。高程首先使用普通水準(zhǔn)議測控，初步調(diào)整完畢后使用精密水準(zhǔn)儀調(diào)整，使的球鉸周圍頂面處任意各點(diǎn)相對(duì)高差不大于1mm。精確調(diào)整完畢后固定螺栓。 </p><p>　　2）球鉸安裝的精度控制 </p><p&

23、gt;　　球鉸中心采用“十字線對(duì)中法”和“坐標(biāo)控制法”控制到位；現(xiàn)場精度控制采用“邊測邊調(diào)、逐漸到位”的測控方法。球鉸安裝過程中，共選取了4個(gè)點(diǎn),分別為十字線與下球鉸外緣的交點(diǎn),測量結(jié)果記錄如下: </p><p>　　其球鉸中心安裝測量結(jié)果和球鉸高程控制記錄見表3和表4。 </p><p>　　表3 球鉸安裝測量控制表（中心） </p><p>　　結(jié)論：球鉸安裝

24、中心誤差符合設(shè)計(jì)允許誤差要求。 </p><p>　　表4 球鉸安裝測量控制表（高程） </p><p>　　結(jié)論：球鉸安裝高程誤差符合設(shè)計(jì)允許誤差要求。 </p><p>　　3）下球鉸下混凝土施工 </p><p>　　由于下球鉸水平轉(zhuǎn)盤面積較大，盤下結(jié)構(gòu)復(fù)雜，下轉(zhuǎn)盤混凝土的密實(shí)性顯得猶為關(guān)鍵。為此，在下球鉸上廠家提前預(yù)留了4個(gè)較大的混凝

25、土振搗孔，并隔一定距離設(shè)置排氣孔，混凝土澆注時(shí)從下轉(zhuǎn)盤鍋底向上依次進(jìn)行振搗。當(dāng)混凝土澆筑到每個(gè)振搗孔位置時(shí)，在水平方向振搗的同時(shí)，采用插入式振搗設(shè)備從振搗孔深入盤下，搗固密實(shí)。現(xiàn)場觀察混凝土不產(chǎn)生下沉，而且周邊排氣孔充分有水泥漿冒出后，振搗才能結(jié)束。 </p><p>　　4）四氟乙烯滑動(dòng)片的安裝 </p><p>　　當(dāng)下球鉸砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再進(jìn)行下球鉸聚四氟乙烯滑動(dòng)片的安裝。聚四氟乙

26、烯滑動(dòng)片安裝前，先將下球鉸頂面清理干凈，球鉸表面及安放滑動(dòng)片的孔內(nèi)不得有任何雜物，并將球面吹干。根據(jù)聚四氟乙烯滑動(dòng)片的編號(hào)將滑動(dòng)片安放在相應(yīng)的鑲嵌孔內(nèi)。每個(gè)球鉸布置333塊Φ6㎝的聚四氟乙烯滑動(dòng)片，每個(gè)滑動(dòng)片設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度為100MPa。 </p><p>　　滑動(dòng)片安裝完成后，將上下球鉸聯(lián)接的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Φ260㎜鋼棒放入下球鉸內(nèi)，在球面上滑動(dòng)片間涂抹黃油和聚四氟乙烯粉，使黃油和聚四氟乙烯粉均勻充滿滑動(dòng)片之間的空間

27、，并略高于滑動(dòng)片頂面，保證滑動(dòng)片頂面有一層黃油聚四氟乙烯粉。涂抹完黃油聚四氟乙烯粉后，迅速進(jìn)行防護(hù)，嚴(yán)禁雜物掉入球鉸內(nèi)，并盡快安裝上球鉸。 </p><p><b>　　5)上球鉸的吊裝 </b></p><p>　　吊裝上球鉸前，將上球鉸下球面清理干凈，均勻涂抹黃油后進(jìn)行吊裝。上球鉸與下球鉸通過鋼銷軸聯(lián)結(jié)到一起后進(jìn)行調(diào)整精確就位。到位后將上下球鉸吻合面四周密封防護(hù)，

28、嚴(yán)禁雜物進(jìn)入球鉸內(nèi)部。接下來吊裝撐腳和砂箱后，球鉸安裝結(jié)束。 </p><p>　　圖十一：吊裝下球鉸圖十二：球鉸精確安裝 </p><p>　　圖十三：上滑動(dòng)片及黃油圖十四：吊裝上球鉸 </p><p><b>　　五、結(jié)束語： </b></p><p>　　在T構(gòu)轉(zhuǎn)體系統(tǒng)安裝過程中，精度要求高，技術(shù)難度大，我們在施工