连续梁桥双幅同步转体施工工法.docx

1、连续梁桥双幅同步转体施工工法收录于合集1、前言随着城市建设和客运需求的增加，重要省会、重大城市之间，将来都将陆续修建客运专线、城际铁路、轨道交通。倡导建设资源节约型工程、环境友好型工程的科学理念，“以桥代路、注重城市景观”是今后建设的一大特色，跨线桥也随之日渐增多。对于修建处于交通繁忙的城市立交桥和铁路跨线桥，目前由于火车的提速、高速铁路大规模建设，铁道部对铁路行车安全高度重视，在跨越铁路轨道时采用转体法施工，不影响交通正常运输，对铁路影响时间少(一般仅转体时间线路封闭) 工艺简单、速度快，并具有可靠的安全性，同时在施工中质量比较容易控制等优点，显示了本施工方法超强的优越性，发展前景广阔。本工

2、法主要研发单位为*工程有限公司，成功应用于*转体桥中，该工程先后获得集团公司工法，*杯、*杯。2、工法特点2.1全幅一次性跨越线路，转体重量重、转体跨度大。2.2采用对点器定位球铰的方式，测量观测方便，精度高，采用微调螺母方式进行球铰各点标高精确定位方式，确保转体完成后，梁体预制理论转体就位与实际转体就位的标高、方位差值较小。2.3采用8对撑脚、为转体过程中稳定转体提供有效保障，施工安全性高。2.4采用微不平衡原理，确保桥梁在转体过程中，受力撑脚始终受力，以保证转体过程稳定。2.5 采用双幅同时同步转体，避免双幅转体情况下，两幅之间的相互影响，且保证同时“要点”结束，尽量减少跨越铁路时间。2.

3、6转体不受季节影响，一般情况下一年四季均可施工。转体施工工艺简单、施工工期短。3、适用范围本工法不仅适用于跨越铁路线路桥梁施工，且可适用于跨越高速公路、河流、峡谷、现浇梁地基基础条件差等常规桥梁施工方法无法实现或投资很高方可实现的桥梁施工。4、工艺原理转体的基本原理是在转体上下结构间设置耐高压、摩擦系数小的球铰滑动层，球铰由上球铰、四氟乙烯滑片和下球铰组成，上下球铰分别位于上下转盘内，转体时起动连续千斤顶，牵引埋设在上转盘的牵引索，克服上下球铰之间及撑脚与下滑道之间的动摩擦力矩,使桥体转动到位，达到跨越障碍的目的。双幅同步转体施工方法是在单幅顺利转体的基础上，做到双幅同步启动，对左右幅牵引线速

4、度加以控制，保证转体过程中，转体角度保持一致，达到转体过程中双幅转体不受任何影响，且能同时就位的目的。5、工艺流程及操作要点5.1工艺流程桩基施工中墩承台施工、转体设备安装墩柱、梁体施工转体准备（申报要点计划、梁体支架拆除、球铰滑道清理、砂箱拆除、称重配重、测控点布设、设备安装调试） 试转（检查设备运转情况、监测数据） 预转（将梁体最大限度靠近铁路、减少要点时间）正式转体梁体姿态调整、固定封闭上下转盘梁体现浇段合龙。5.2操作要点5.2.1转体设备安装操作要点：转体设备主要构件均位于中墩承台内，为了配合各构件的安装，承台分七步浇筑完成，承台转体系统施工具体步骤为：承台一步浇筑混凝土安装下球铰骨

5、架、滑道骨架进行第二步浇筑球铰及滑道安装、第三步浇筑支立反力座模板，第四步混凝土浇筑下球铰聚四氟乙烯滑块安装上球铰安装上转盘撑脚安装、浇筑第五步混凝土上转盘上部结构施工浇筑第六步混凝土转体完成后，浇筑后封闭部分。各步骤如下页图一所示：图一 中墩承台分次浇筑示意图5.2.1.1承台一步浇筑混凝土先根据球铰中心位置及球铰骨架尺寸，预埋辅助固定钢筋，将承台混凝土浇筑至下球铰型钢骨架底端，待混凝土达到一定强度后，在辅助固定钢筋上定位骨架，以保证球铰骨架牢固和安装精度。5.2.1.2安装下球铰、滑道型钢骨架二步混凝土浇筑安装过程中应控制球铰、滑道型钢骨架各点标高，误差在设计范围内。5.2.1.3下转盘球

6、铰、滑道骨架安装、三步混凝土浇筑球铰安装步骤如下：槽口清理拼装下转盘球铰初步定位绑扎槽口内钢筋安装调整固定架精确定位及调整固定浇注混凝土。拼装下转盘球铰：下转盘球铰运到现场后进行检查，主要对下转盘球铰表面椭圆度及结构检查是否满足设计加工要求。初步定位：确定下转盘球铰中心十字线，放出锚固螺栓位置。下转盘球铰初步定位的目的是保证槽口内钢筋与转盘的锚固钢筋不发生冲突。精确定位及调整：先标出球铰中心点，在球铰两侧设置固定支墩，在支墩上架设双钢管搭设对点器平台，精确定位对点器位置，确保对点器中心与设计球铰中心坐标值偏差小于1mm，就位后首先机械千斤顶调整球铰平面位置，依靠固定调整螺杆上下转动调整球铰标高

7、。固定：球铰精确定位及调整完成后固定，并对其中心、标高、平整度进行复查；中心位置利用全站仪检查，标高采用精度0.01的精密水平仪及铟钢尺多点复测，如有偏差继续调整直至符合精度要求。浇注混凝土：混凝土的浇注关键在于混凝土的密实度、浇注过程中下转盘球铰应不受扰动、混凝土的收缩不至于对转盘产生影响。滑道的安装如下：滑道钢板采取分节段拼装，利用调整螺栓调整固定，要求整个滑道面在同一水平面上，其相对高差不大于2mm。固定后分节段浇注混凝土，滑道板预留通气孔以保证其下混凝土浇筑密实。混凝土养护三天后采用THA102不锈钢焊条将预留孔焊死，其上安装3mm不锈钢板。5.2.1.4聚四氟乙烯滑动片、上球铰安装下

8、球铰混凝土浇注完成后，将下球铰顶面清理干净，保证球铰表面及安装聚四氟乙烯滑动片的孔内不得有任何杂物，并将球面吹干。将转动中心轴260mm的钢棒涂抹黄油插入下转盘预埋套管中，然后进行下球铰聚四氟乙烯滑动片安装，保证聚四氟乙烯滑动片的编号与镶嵌孔一一对应。聚四氟乙烯滑动片安装完成后，涂抹四氟乙烯黄油，检查合格后，安装上球铰，调整水平，保证与下球铰外圈间隙一致，去除被挤出的多余黄油，并用宽胶带将上下球铰边缘的缝隙密封，防止杂物进入球铰摩擦部分。5.2.1.5上转盘撑脚、砂箱安装、第五步混凝土浇筑上转盘设有8组撑脚，安装时注意撑脚安装的角度及中心位置，保证整个转动过程撑脚均位于滑道不锈钢板范围内，标高

9、控制应考虑转体梁体重量转移于球铰后，四氟滑片压缩引起的撑脚下沉量。为保证转体前结构的稳定，每个撑脚间布设3个砂箱。绑扎上转盘钢筋、预埋牵引索浇筑第五步混凝土。5.2.1.6第六步浇筑上转盘第六步混凝土是转体时的重要结构，在整个转体过程中是一个多向、立体的受力状态，受力复杂，设计采用三向预应力结构。5.2.2转体实施施工要点5.2.2.1施工准备5.2.2.1.1转体T构清理在转体前首先将转体T构内外清理干净，一是不使转体结构增加任何重量，另外避免在转体过程中掉落杂物。5.2.2.1.2拆除支架、临时支撑拆除梁体支架、清理滑道与撑脚间的干砂，拆除上、下转盘间的砂箱，然后将球铰、滑道清理干净并在滑

10、道上涂润滑油以减小转体摩阻力。将上下转盘预埋的封固钢筋进行弯折，以保证不防碍转动。5.2.2.1.3称重平衡加载为保证转体过程平稳，平衡转体施工必须保证转动的平稳性，通过微不平衡原理进行称重和配重，使梁体铁路侧稍微翘起，梁体重心偏心量e在515cm之间。5.2.2.1.4测控点布设试转前，根据线路中心线及转角，测出顺线路浇筑连续梁梁面的中心线，标识于梁端、墩顶中心，作为轴线控制点；同时在梁端翼缘板两侧各布置2个高程控制点，监测转体过程中桥的整体平衡性；在中墩4个面上分别弹出垂直线，作为转体时观测垂直度；转体过程中，安排2组观测人员，分别于既有线两侧进行观测。试转时，做好转速及点动一次悬臂端所转

11、动水平弦线距离测试，以供转体初步到位后，进行精确定位提供操作依据；同时检查转体结构是否平衡稳定，有无故障，关键受力部位是否产生裂纹；配重是否合理。5.2.2.1.5申报要点计划根据预计转体日期，提前1个月向铁路部门审报转体施工计划，确定转体时间。5.2.2.1.6设备检查调试、安装牵引索将千斤顶、液压泵站、主控台等转体动力设备安装就位，并空载试运行，检查设备运行是否正常，控制信号、通讯联络是否畅通、良好。将预埋好的牵引索顺着牵引方向缠绕上转盘后穿过千斤顶，并用千斤顶的夹紧装置夹持住。首先用1-5KN的力对钢绞线逐根进行预紧，再用牵引千斤顶在2MPa油压下对该束钢绞线整体预紧，使同一束牵引索各钢

12、绞线持力一致。5.2.2.2试转准备工作就绪后，进行试转，以确定牵引设备、转体系统是否能够安全运转、以及各种运行参数。试转前在每个撑脚下垫四氟乙烯板。为防止转体过程中擦脚，需多备3块四氟乙烯板。如遇擦脚则在行走前方放置四氟板，确保在转体过程中每个撑脚下方均有四氟乙烯板。准备工作完成后，同步张拉牵引千斤顶，采取分级加载，分级加载步骤：左右幅连续千斤顶分别按设计启动值加载到计算启动力的85%缓慢加载到计算启动力的100%,此时若主梁未转动则再按每级5%加载直到主梁被顶动为止。试转时，应做好以下重要数据的测试工作：每分钟转速：即每分钟转动主桥的角度及悬臂端所转动的水平弧线距离，应将转体速度控制在设计

13、要求内。点动位移：控制采取点动方式操作，测量组应测量每点动一次悬臂端所转动水平弧线距离的数据，以供转体初步到位后，进行精确定位提供操作依据。停止牵引后，梁端惯性位移值。启动油压值、转动时油压值。试转过程中，应检查转体结构是否平衡稳定，有无故障，关键受力部位是否产生裂纹。如有异常情况，则应停止试转，查明原因并采取相应措施整改后方可继续试转。试转各项参数观测的实际值是转体控制的依据。根据各项参数得出的结果进行计算，与理论值比较，如有偏差进行调整。5.2.2.3正式转体液压控制系统、要点审批、气象条件、结构物等全部就绪并满足转体要求，各岗位人员到位，待转体命令由铁路部门传递至指挥长，转体人员接到指挥

14、长的转体命令后，进行转体操作。5.2.2.3.1启动同时启动千斤顶至启动油压值，使双幅桥同时转动。5.2.2.3.2平转根据铁路部门确定的转体作业时间，根据转台上标识的转角刻度及梁面轴线双控，两幅桥同步进行转体，平转过程中测量人员反复观测墩身轴线偏位，梁端部位高程变化。根据转台上标识的刻度观察，当距合拢位置约1.5处时，开始点动精确调整，向控制台倒数报告监测数据，直至梁体旋转至设计位置。5.2.2.3.3同步转体控制措施两桥同时启动，现场设同步启动指挥员，用对讲机通讯指挥。千斤顶公称油压相同，转体采用同种型号的两套液压设备，转体时控制好油压表压力。转体前在转盘上布置刻度并编号，转体过程中随时观

15、测两个转盘转过的刻度是否一致。5.2.2.3.4梁体姿态调整、定位梁体中线到达设计位置后，利用千斤顶调整转体T构倾斜角度，高端张拉设置在临时支墩上的精扎螺纹钢将梁端下压，低端顶升，保证梁体精确就位，并在撑脚与滑道钢板之间采用铁楔楔紧、固定，防止梁体在外力作用下摆动，保证整个结构的稳定性。梁体转体调整就位后，转体施工结束，报请铁路运输部门解除封锁开通线路，恢复正常运营。5.2.2.4转体结束后封固上下转盘转体结束后进行上、下转盘封固施工。将上、下转盘预留钢筋焊好，外侧支模浇筑砼，并在与上转盘接口处预埋压浆管，待封固混凝土凝固后用灌浆法填补因混凝土收缩留下的空隙，保证上、下盘间混凝土密实。6、材料

16、与设备工法所用材料及设备如表1所示：表1 主要机具设备7、质量控制7.1 施工遵循的标准、规范建设工程施工质量检验统一标准（GB50300-2001）；混凝土结构工程施工质量验收规范（GB502042002）；公路桥涵工程施工技术规范（JTJ041-2000）；7.2 控制标准7.2.1、球铰、滑道安装精度：球铰、滑道加工合格后，安装时应保证其平面位置、顶面各点偏差均不大于1mm。7.2.2、转体称重、配重技术：为了保证转体过程平稳，既不抖动摩擦力有不能太大，要求转动梁体偏心距e在5cm15cm之间。7.2.3、转体稳定：转体过程保证始终平稳,无抖动现象。7.2.4、同步转体控制：因本工程为双

17、幅转体，转体就位后两幅桥梁净距为2.25m，转体过程中两幅桥梁不能相互影响，要求两幅桥梁同时转体、同时就位。7.3质量控制方法7.3.1球铰、滑道定位：采用多次测量修正对点器位置，确保球铰位置中心准确，采用微调螺母定位标高。7.3.2转体配重采用微不平衡原理，配重保证远离铁路侧稍重些, 使铁路侧翘起转动以确保梁体底板与接触网之间的距离，并确保铁路安全。7.3.3安全系数及技术措施转体动力储备一定系数。转体牵引索选用s15.2mm低松弛、高强度钢绞线作为转体牵引力索。采用力偶均衡技术，防止因转体力偶不均衡，产生不平衡力矩的不利影响。选用合适流量的泵站，控制转体速度，使其满足工程要求，通过转体施工

18、前试转和点动试验，取得的数据，正式转体时，与测量人员密切配合，确保桥面轴线精确定位。7.3.4上、下转盘及滑道是转体运动的关键部位，要严格按施工图规定的程序进行浇筑、整平、磨合，在上、下转盘球面要涂四氟粉加黄油混合物，以减小摩阻力。7.3.5撑脚与下滑道的间隙要控制在23mm，滑道钢板面应铺垫聚四氟乙烯片、涂抹润滑油以减小磨擦，滑道面要求平整光滑，每3米弧长高差不大于1mm。7.3.6连续千斤顶的安装位置应精确定位，确保千斤顶的中心线与上转盘外圆相切，高度与预埋钢绞线中心线相平，并且两对连续千斤顶的中心线要相互平行。7.3.7转体正式开始后，其悬臂转体速度应控制在设计要求的范围内。7.3.8整

19、个转体过程中，密切监测转体结构的标高、轴线位置及平衡情况。7.3.9转体结束后，迅速调整梁体姿态将梁体锁死在临时支墩上，减少梁体自由时间。8、安全措施8.1认真贯彻执行北京铁路局规定的既有线施工的一切规章制度。对所有在岗人员进行安全教育和技术交底，认真学习相关操作规程，经项目经理部审定合格者方可持证上岗。所有上岗人员始终贯彻落实“安全第一”的原则。8.2必须按铁路技术管理规程设置施工安全防护体系。8.3转体前向铁路有关部门提供具体的施工计划和方案，提前申请办理“要点施工”手续。跨铁路桥梁转体施工时，必须在申请的有效时间内完成转体工作。提前把转体施工的使用材料、机具准备充足，以便能迅速施工，充分

20、利用申请的转体时间。8.4由于转体工程难度大、程序复杂、作业机械多，转体施工前建立统一的指挥机构，并配备通信联络工具。转体施工中必须听从统一指挥，发现问题或隐患应及时报告，并随时处理。8.5在转体施工前应全面检查所用机具设备及各项安全防护设施的落实情况，并增设漏电保护装置。将梁体与大地间设置接地线，防铁路高压电辐射击伤作业人员。8.6转体前应与气象部门联系，选择转体的施工时机，要求48小时内无5级以上大风，无雨等恶劣天气。8.7跨线转体施工前一天，施工部门调度必须与行车部门调度联系，铁路给点施工前施工单位的驻站联络员提前一小时到车站值班室按计划进行登记，并坚守岗位，时刻与车站保持联系，直到施工

21、完毕，并认真消点。在跨铁路桥梁转体施工时，必须邀请铁路各站段有关部门人驻守施工现场，并进行全过程监督、指导，确保安全。8.8要点施工命令传递路线必须按以下步骤进行，转体开始时：铁路运输部门现场总指挥泵站操作人员；消点时由下向上逐级汇报。8.9设专职防护员，持证上岗、统一着装，禁止在铁路沿线、站内设置妨碍确认信号的红、黄、绿色的装饰彩布、标语和灯光。8.10在转体施工前、铁路指定的时间内，派专人手持对讲机于施工地点前后各800米处提前进行警戒，负责警戒的人要携带小红、绿旗，用对讲机随时汇报车辆情况，来车前警戒员立即向指挥部领导汇报,直至施工完成。8.11千斤顶张拉系统操作人员严格执行有关操作规程

22、，服从命令，听从指挥，做到班前检查，班后保养，发现故障及时清除，确保设备处于良好状态。8.12在转体施工中，操作人员精力要高度集中地从事本职工作，密切注意转体情况，遇到障碍，立即排障。转体位置要准确，梁体支撑要稳固，梁体运转至设计位置，马上与临时支墩联接。8.13转体完成后，迅速进行上、下转盘联结固定，同时对施工范围内的线路和限界进行清理、检查，确认无误后，方可报开通线路。8.14转体施工完毕，工地仍有碍行车安全的情况时，工地负责人立即采取有效措施解决，并通知车站值班员和有关单位后及时组织抢修。8.15为防止雨天高压接触网发生放电事故，在支架上设接地线，接地线直通桩底；雨量较大时，停止施工。支

23、架距接触网供电线距离不小于2m。9、环境保护措施9.1水污染控制措施认真学习*城市排水管理条例等规定和要求，严格按规定的各项要求执行。工程开工前完成工地排水和废水处理设施的建设，并保证工地排水和废水处理设施在整个施工过程中的有效性，做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。在季节环保措施中要有雨季施工时的有效排水措施；钻孔桩的施工现场必须有有效的废浆处理设备。9.2大气污染控制措施认真学习*大气污染防治规定等规定和要求，严格按规定的各项要求执行。对易产生粉尘、扬尘的作业面和装卸、运输过程，制定操作规程和洒水降尘制度，在旱季和大风天气适当洒水，保持湿度。合理组织施工、优化工地布局，使产生扬尘

24、的作业、运输尽量避开敏感时段（室外多人群活动的时段）。严禁在施工现场焚烧任何废弃物和会产生有毒有害气体、烟尘、臭气的物质，熔融沥青等有毒物质要使用封闭和带有烟气处理装置的设备。使用商品混凝土。水泥等易飞扬细颗粒散体物料应尽量安排库内存放，堆土场、散装物料露天堆放要压实、覆盖。选择合格的运输单位，做到运输过程不散落。车辆出场冲洗车轮，减少车轮携土。拆除物筑物时要有防尘遮挡，在旱季适量洒水。施工现场要在施工前做好施工道路的规划和设置，临时施工道路基层要夯实、路面要硬化。9.3固体废弃物控制措施认真学习*建筑垃圾工程渣土管理规定、*环境保护条例等规定和要求，严格按规定的各项要求执行。制定泥浆和废渣的

25、处理、处置方案，按照法规要求选择有资质的运输单位，及时清运施工弃土和渣土，建立登记制度，防止中途倾倒事件发生并做到运输途中不撒落。选择对外环境影响小的出土口、运输路线和运输时间。剩余料具、包装及时回收、清退。对可再利用的废弃物尽量回收利用。保证回填土的质量，不得将有毒有害物质和其它工地废料、垃圾用于回填。施工现场内无废弃砂浆和混凝土，运输道路和操作面落地料及时清理。教育施工人员养成良好的卫生习惯，不随地乱丢垃圾、杂物，保持工作和生活环境的整洁。施工现场设垃圾站，严禁垃圾乱倒、乱卸或用于回填。10、效益分析10.1经济效益消除常规支架体系现浇箱梁无法实现的困难，经济效益显著。与架桥机相比可以实现

26、障碍跨越度大，梁体重量较重情况的施工。架桥机架设梁体长度一般仅为30m，当需跨越超过50m的障碍时，梁体重量较重，架桥机悬臂过孔、桥梁架设安全要求很高，普通架桥机无法满足施工要求，购置特殊架桥机投资较大约400万元，而单幅转体施工仅需150万元，节省250万元。10.2工期效益因采用转体施工工艺，梁体可采用现浇法施工（梁体施工40天），比悬臂施工方法（58m悬臂至少分15节段每节段10天）可缩短工期约90天。10.3社会效益对铁路的影响比悬臂施工法、架桥机架梁均短，且转体时各结构已施工完毕，梁上无任何操作，对铁路运营安全有很高的保证，通过实际施工社会各界反应对转体施工工法评价很高。11、工程实

27、例*标段，在*之间，为双街互通式立交跨*铁路主桥。施工内容为两幅跨度为68+68m预应力混凝土T形刚构。该桥位于曲线段，分左右两幅反对称布置，左幅桥面宽24.25m，右幅桥面宽28.5m，左右幅桥间净距2.25m。左幅桥起讫里程为ZK78+616.434 ZK78+752.240，右幅桥起讫里程为YK78+540.682 YK78+676.771。考虑到工程施工对既有铁路运营的影响，采用转体法施工。左右幅梁体均分为零号、一号、现浇段三部分，左右幅零号、一号段在铁路东西两侧分别预制，同时进行转体施工，转体完成后施工现浇段将梁体合拢。转体形式为上承台、墩柱、梁体一起呈T构转动。左幅转体长度为61+

28、61m，右幅转体施工长度为56+56m，转体角度为89.5，转体重量分别为12600T，13500T。转体桥转体成败关键在于转体系统的施工质量，尤其是球铰、滑道的安装精度，以及球铰、滑道上下的混凝土的施工质量。为保证同步转体，左右两幅转体系统设计完全一致，球铰直径3.8m，旋转球缺半径8m，单幅794片四氟乙烯滑片每片厚度18mm，其中10mm嵌入下球铰镶嵌孔内；8个撑脚，撑脚间设置24个砂箱，保证转体前结构的稳定性，转体牵引索采用19根钢绞线，上转台直径11m。牵引设备采用4台500t连续千斤顶，左、右幅均顺利同步转动、精确就位。 本桥在设计、重量、跨度上创出几项之最：它是全线42个标段唯一一座转体桥；转体桥单边转体自重1.35万吨，为*地区同类转体桥梁之最；转体角度89.5为同类转体角度之最，转体长度122m，为整个华北地区转体长度之最，而且本工程跨越繁忙的*铁路，将难度极高的施工又增加了保证铁路运营绝对安全的要求。自2009年5月28日浇筑完左幅11#主墩承台垫层施工开始进行承台第一步施工至2009年7月23日承台第六步混凝土施工完毕，通过本文的施工控制方法，各部施工工序质量得到了有效保证，本转体桥与2010年6月11日下午顺利转体，转体过程平稳、顺利，验证了本施工方法可靠。