摘要:橋梁工程施工技術(shù)不斷發(fā)展,轉(zhuǎn)體施工技術(shù)也得到了應(yīng)用,本文講述了什么是橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù),及其主要施工方法,并結(jié)合工程實(shí)例講述其在工程中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)體施工 豎轉(zhuǎn)法 平轉(zhuǎn)法 磨心 磨蓋
1 橋梁轉(zhuǎn)體法施工的概念
轉(zhuǎn)體施工是指在非設(shè)計(jì)的軸線橋位處預(yù)先組裝或澆筑好構(gòu)件,然后通過(guò)轉(zhuǎn)體系統(tǒng),將此部分構(gòu)件轉(zhuǎn)體就位的一種施工方法,這種方法不影響交通,也不受障礙的影響,可以將復(fù)雜的施工轉(zhuǎn)化為近地面或岸上的施工作業(yè),轉(zhuǎn)體施工方法可以分為豎向轉(zhuǎn)體施工法、水平轉(zhuǎn)體施工法,以及平豎結(jié)合法,平轉(zhuǎn)法是應(yīng)用最廣的方法。
2 橋梁轉(zhuǎn)體法施工的優(yōu)點(diǎn)
2.1 施工過(guò)程中需要投入的機(jī)械設(shè)備少,工藝很簡(jiǎn)單,操作起來(lái)易保證安全。
2.2 此法的受力明確,結(jié)構(gòu)合理并且具有很好的機(jī)械性能。
2.3 能夠免除在地勢(shì)險(xiǎn)峻、水流深急的地方架設(shè)結(jié)構(gòu)物所帶來(lái)的麻煩,易于保證工期。在繁忙的城市交通立交橋和鐵路立交橋的建設(shè)過(guò)程中,它的優(yōu)點(diǎn)更為明顯。
2.4 施工速度快,成本低,節(jié)省投資。
3 轉(zhuǎn)體施工主要施工方法
3.1 豎轉(zhuǎn)法 此種方法主要用于肋拱橋,拱肋通常是在較低的位置澆筑或組裝,然后拉起,以滿足設(shè)計(jì)的位置,然后合擾施工。一般豎轉(zhuǎn)體系由牽引系統(tǒng)、索塔、拉索等幾部分組成。豎轉(zhuǎn)脫架能否順利是通過(guò)安置在提升索點(diǎn)的助升千斤頂來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在確定豎轉(zhuǎn)施工方案時(shí),很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)是要合理地去安排豎轉(zhuǎn)體系。豎轉(zhuǎn)實(shí)施過(guò)程中,拱肋的受力和索塔的受力要認(rèn)真考慮,特別是應(yīng)把風(fēng)力的作用加以考慮。保證豎轉(zhuǎn)工作的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)順利及安全的關(guān)鍵是:保證豎轉(zhuǎn)鉸的安裝精度和構(gòu)造及牽轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置與索鞍的安裝質(zhì)量、錨固系統(tǒng)和索塔的安裝質(zhì)量。
3.2 平轉(zhuǎn)法 在平轉(zhuǎn)法施工中,由轉(zhuǎn)動(dòng)支承系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)動(dòng)牽引系統(tǒng)三部分構(gòu)成了平轉(zhuǎn)法的轉(zhuǎn)動(dòng)體系。旋轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)是關(guān)鍵設(shè)備,上轉(zhuǎn)盤和下轉(zhuǎn)盤構(gòu)成了本系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)用上轉(zhuǎn)盤支撐,基礎(chǔ)和下轉(zhuǎn)盤聯(lián)接,施工過(guò)程中轉(zhuǎn)體運(yùn)動(dòng)主要是通過(guò)上轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而得以實(shí)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)動(dòng)支承的劃分是依據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)支承時(shí)的平衡條件進(jìn)行的,依此可以將轉(zhuǎn)動(dòng)支撐分為三種類型,分別是:①磨心支承;②撐腳支承;③磨心與撐腳共同支承,具體敘述如下:
3.2.1 所謂磨心支承,是指在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,全部轉(zhuǎn)動(dòng)重量由中心撐壓面來(lái)承受,在磨心插有定位轉(zhuǎn)軸來(lái)限定其位置。一般為保證施工安全需要在支承轉(zhuǎn)盤的四周設(shè)置支重輪或者是支撐腳。如果是在正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),那么承重腳或支重輪與滑道面并不接觸,它們是在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生傾覆傾向時(shí)才起到支承作用的。
3.2.2 撐腳的支撐在上下轉(zhuǎn)盤分別以以下形式出現(xiàn) 在下轉(zhuǎn)盤上形式為一環(huán)道,而在上轉(zhuǎn)盤上是以撐腳形式出現(xiàn),撐腳的個(gè)數(shù)應(yīng)不少于四個(gè),這樣平轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性才能得到足夠的保證。支撐范圍的大小,決定了穩(wěn)定性的好壞,足夠的支撐才能保證轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中良好的抗傾穩(wěn)定性。
3.2.3 撐腳與磨心共同支承 在上述提到的施工方法中,轉(zhuǎn)體施工過(guò)程開始前必須做好受力分析工作,這一點(diǎn)十分重要,通過(guò)分析才可以獲取相關(guān)資料,經(jīng)過(guò)反復(fù)檢算制定出可行的方案,設(shè)計(jì)出合理平衡的結(jié)構(gòu),以此來(lái)防止傾覆現(xiàn)象的發(fā)生。施工中所承受的力只有保證在容許值區(qū)間內(nèi),才能保證結(jié)構(gòu)不致破壞,從而保證錨固體系的可靠性及安全性。實(shí)際施工過(guò)程中轉(zhuǎn)體施工過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間較短,一般不超過(guò)一天,時(shí)間短的才幾十分鐘,外界對(duì)施工的影響較小,集中考慮施工荷載就可以了。但是,轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的合攏構(gòu)造、變形控制、和體系的轉(zhuǎn)換也是應(yīng)予以重視的。
4 結(jié)合實(shí)例談橋梁轉(zhuǎn)體施工的應(yīng)用
4.1 工程概況 四川省境內(nèi)某新建高速公路,其中一座立交橋與既有公路斜交,交角為25°,本橋上部結(jié)構(gòu)由兩孔30米,一孔60米的預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁所組成,頂面全寬25m,下部為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。
既有公路為當(dāng)?shù)匚ㄒ灰粭l交通要道,既有公路交通密度大,為減少本橋施工過(guò)程中對(duì)其影響,經(jīng)研究分析,主橋決定采用平面轉(zhuǎn)體的施工工藝。方案中明確:在平行既有公路兩側(cè)搭設(shè)支架及模板,采用分段現(xiàn)澆方式澆筑箱梁,待強(qiáng)度達(dá)到要求后進(jìn)行轉(zhuǎn)體施工,當(dāng)邊跨現(xiàn)澆梁段和體系轉(zhuǎn)換完成后就可以進(jìn)行掛模綁扎合攏段鋼筋,檢查合格后澆筑中合攏段混凝土。
4.2 施工步驟 邊墩、主墩鉆孔灌注樁的施工→轉(zhuǎn)體體系結(jié)構(gòu)及承臺(tái)的施工→墩身及邊墩蓋梁的施工→箱梁現(xiàn)澆混凝土的施工→轉(zhuǎn)體施工→轉(zhuǎn)體后合攏段的施工。
4.3 轉(zhuǎn)體體系的制作施工 中心支承和環(huán)道支承兩者相結(jié)合共同構(gòu)成了本橋的轉(zhuǎn)體體系,該平轉(zhuǎn)體系中以中心支承為主體。頂推工具采用普通千斤頂即可,頂推反力座設(shè)在下承臺(tái)上面。中心支承則采用混凝土球缺面鉸,它主要來(lái)承受轉(zhuǎn)動(dòng)體系的重量,轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定由四周的環(huán)道來(lái)控制。
①轉(zhuǎn)體體系的磨心施工。將下承臺(tái)上的球缺面鉸做為本轉(zhuǎn)體系的磨心,由混凝土制成。該球面的制作是保證整個(gè)轉(zhuǎn)體施工質(zhì)量的關(guān)鍵,因?yàn)槟バ呐c下承臺(tái)相聯(lián),所以兩者采取一次澆筑完成的方法施工。施工澆注前,用鋼板制作模,模的制作根據(jù)是磨心的邊高和它的半徑。保證鋼模頂面各點(diǎn)位的標(biāo)高,標(biāo)高誤差控制在±2mm,標(biāo)高滿足要求后將鋼模定位,然后將做為軸心的鋼柱預(yù)埋好。等混完成凝土的澆筑后,用事先做好的母線器反復(fù)沿軸心旋轉(zhuǎn),直到得到光圓的球面,收光養(yǎng)護(hù)。等養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間,混凝土具備了一定的強(qiáng)度,這時(shí)就可以在球面上畫出等高線,各條等高線的間距應(yīng)為10cm,在這些等高線上畫出點(diǎn),點(diǎn)的間隔也應(yīng)為10cm。②磨蓋的施工。在轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)中,磨蓋是上承臺(tái)與磨心直接接觸的部分。本橋磨蓋施工時(shí),不需要另制底模,直接可以把磨心做為模蓋的底模進(jìn)行澆注。澆筑混凝土前,應(yīng)在已澆筑完成的磨心頂面涂一層黃油,這層黃油起到了隔離的作用,然后在其上可以開始安裝鋼筋,這些工序完成后便可以澆筑混凝土了。標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間后,等到混凝土強(qiáng)度值達(dá)到一定強(qiáng)度后(沒有明確要求時(shí),一般是達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%),可以將磨蓋吊起來(lái)。為達(dá)到更好的磨合效果,應(yīng)將磨蓋和磨心二者的接觸面部分用洗滌劑清洗干凈,然后放下磨蓋,開始進(jìn)行磨心和磨蓋的磨合工作。③做好磨心和磨蓋的磨合工作。磨心和磨蓋的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為:C60的混凝土。由于材料塑性和徐變的影響,在加載的初期磨心應(yīng)力分布不均勻,待一周左右的時(shí)間,應(yīng)力基本上就可以達(dá)到平均值了。雖然磨心和磨蓋已經(jīng)經(jīng)過(guò)了磨合,但不管如何磨合,畢竟是混凝土制品,很難達(dá)到完全密合,想完全的密合也是不可能的,所以施工中接觸面磨合的標(biāo)準(zhǔn)控制到70%的接觸就可以了。④環(huán)道的施工。環(huán)道是用來(lái)控制箱梁轉(zhuǎn)體時(shí)能夠保持相對(duì)的穩(wěn)定,一般是用不銹鋼板和四氟板,兩種板所組成的滑動(dòng)面構(gòu)成了環(huán)道,本橋環(huán)道的寬度為50cm,上承臺(tái)寬度為全寬。施工中注意,不銹鋼板和四氟板兩板之間要留有3mm的縫隙,這種要求在施工中是很難做到的,但還是要保證兩者能夠密貼。環(huán)道是否平整會(huì)直接影響到頂推力和梁體標(biāo)高的變化,應(yīng)加以重視。
4.4 箱梁的澆筑施工 箱梁現(xiàn)澆的施工方法跟一般的箱梁施工方法一樣,唯一的不同就是須在已支好的、平行于既有公路的支架上進(jìn)行。
4.5 轉(zhuǎn)體施工 本橋的轉(zhuǎn)體施工方案采用的是中心轉(zhuǎn)體,轉(zhuǎn)體施工過(guò)程中將兩臺(tái)千斤頂水平安放在下承臺(tái)反力座上,然后開動(dòng)油泵,用兩臺(tái)千斤頂產(chǎn)生的力量使上承臺(tái)開始轉(zhuǎn)動(dòng),直到轉(zhuǎn)到設(shè)計(jì)位置。就位后固結(jié)上、下轉(zhuǎn)盤,進(jìn)行合攏段的施工。
5 結(jié)語(yǔ)
轉(zhuǎn)體施工法是一套比較成熟的橋梁施工方法,該方法具有安全可靠、操作簡(jiǎn)單、加快施工、降低成本的特點(diǎn)。
參考文獻(xiàn):
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