1、转体桥转动体系施工技术摘要：随着地面交通交叉越来越多，转体法施工工艺以其要点时间短，施工过程无体系转换，在条件不受限制的情况下已成为上跨公路、铁路的首选工艺。转体法施工重点难点在于转动结构的施工，转体结构由转体下盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成。转体下转盘是支撑转体结构全部重量的基础，下转盘上设置转动系统的下球铰、保险撑脚环形滑道及转体拽拉千斤顶反力座等。上转盘附着在下转盘上安装，固定成型后，试平转运行，检查无误后在支架上绑扎主墩钢筋、立模板、浇注主墩混凝土，完成上转盘施工。 关键字： 转动体系转体下盘球铰 转体上转盘 中图分类号： TU74 文献标识码： A 工程概况 秦皇岛城市西部快速路
2、工程西起京沈高速公路连接线与联峰北路交点以南 260 米处，东至现况西环路，路线全长约 9.84 公里，按城市快速路标准建设，规划横断面布设为四幅路，主线双向 6 车道。本项目为秦皇岛城市西部快速路工程施工 5 标段，位于秦皇岛市北戴河区蔡各庄村，为新建京哈铁路桥。该桥上跨京哈铁路既有线布设，其中线在K4+137.636 与京哈铁路中线相交，相交铁路里程为 K282+122，夹角=73.4。 主为避免对铁路运营的干扰，主桥采用平衡平面转体施工工艺。转体梁的预制施工场地也设置在铁路两侧。具体的施工步骤为：先在铁路两侧顺铁路方向形成 84m 长的主梁，平面转体至设计桥位，最后浇注剩余部分主梁。转体
3、角度为 73.4，转体总重量约为 7200 吨。 转动体系为球面转动体系。球铰直径为 3.0m，厚度为 30mm。下面板上镶嵌圆形四氟乙烯片。 转体体系施工 转体结构由转体下盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成。转体下转盘是支撑转体结构全部重量的基础，采用 C50 混凝土现浇而成，下转盘上设置转动系统的下球铰、保险撑脚环形滑道及转体拽拉千斤顶反力座等，滑道钢结构采用预制拼装办法进行施工。 上转盘附着在下转盘上安装，固定成型后，试平转运行，检查无误后在支架上绑扎主墩钢筋、立模板、浇注主墩混凝土，完成上转盘施工。2.1 转体主墩下转盘施工 转体下盘（转体大承台）为支承转体结构全部重量的基础，支撑重量
4、 7200 吨，转体完成后，与上转盘共同形成桥梁基础。下盘采用 C40 混凝土，下转盘上设置转动系统的下球铰、保险撑脚的环形滑道及转体拽拉千斤顶反力座等。为了要控制球铰及下滑道的安装精度的要求，转体大承台的浇注分三次完成。 2.1.1、承台基底垫层施工完毕后即可进行承台钢筋的绑扎与侧模的架立。第一次浇注混凝土的高度为 1.8m，因此只需绑扎承台与牵引基座底板钢筋与侧面的护面钢筋。为便于下一步安装下球铰以及滑道骨架，需在下球铰骨架立筋下方预埋 L50*50*5 的角钢、在滑道骨架立筋下方预埋 25 钢筋。 2.1.2、待砼达到一定强度后，将表面凿毛，绑扎下转盘顶层及反力墩钢筋，安装下球铰和滑道骨
5、架，水准仪抄平、支垫、调整，并试安装下球铰、滑道钢板，精度达到要求后，焊接固定骨架，然后第二次浇筑砼，第二次浇注砼高度为 1.2 米。控制好预留槽混凝土高度。 2.1.3、绑扎球铰预留槽和下滑道钢筋，安装滑道钢板,要求滑道钢板顶面局部平整度不大于 0.5mm，采取调整骨架上的螺母使其水平；第三次浇筑预留槽混凝土（下滑道钢板下部和下球铰预留槽） ，浇筑千斤顶反力座和转体牵引反力座混凝土。 2.2、球铰安装步骤以及注意事项： 2.2.1、球铰下盘定位支架安装 转体下转盘（承台）浇注完第一次混凝土后，在已预埋好的预埋件上安装下球铰定位支架。 2.2.2、安装球铰下盘 待承台第二次混凝土浇注后，在定位
6、支架上安装微调装置，再吊装球铰下盘放在定位支架上并进行对中和调平，通过调节微调装置精确定位球铰下盘，球铰下盘精定位后进行锁定。 2.2.3、安插定位销 下球铰安装完成并其底部混凝土浇注完毕后，将球铰定位销（320mm1168mm）插入球铰下盘预埋轴套中组成球铰定位轴。安装销轴时，黄油四氟乙烯粉必须涂抹饱满，使其将销轴与下球铰之间间隙填充饱满。 2.2.4、镶嵌四氟乙烯滑动块 定位销安放好后，即可镶嵌四氟乙烯滑动块。 四氟乙烯滑动块安装前，先将球铰下盘滑动面清理干净，并将球面吹干。四氟乙烯滑动块事先在工厂安装调试时编好号码，现场对号入座安装，要求安装后各滑动块顶面应位于同一球面上，其误差0.2m
7、m。 2.2.5、涂抹黄油四氟乙烯粉 滑动块安装合格后，在球面上滑动块间涂抹黄油四氟乙烯粉，使黄油四氟乙烯粉均匀充满滑动块之间的空间，并略高于滑动块顶面，保证滑动块顶面有一层黄油四氟乙烯粉。涂抹的黄油四氟乙烯粉必须饱满，但是也不易过后，过厚容易引起沙箱卸载后预留撑脚高度不够，造成转体施工困难。 2.2.6、球铰上盘安装 涂抹完黄油四氟乙烯粉后，严禁杂物掉入球铰内，并尽快安装球铰上盘。 球铰上盘安装前，再次检查球铰上盘摩擦面的光洁度指标，有损伤处应打磨光滑，并清洁球面，不得粘有任何杂物。球铰上盘附着在下盘上安装，安装前先起吊球铰上盘，调整好起吊千斤绳使球铰上盘吊起后水平不倾斜，对准定位销并套入定
8、位销缓慢下落直至降落到球铰下盘上，再试转动确认球铰上盘转动自如后临时锁定球铰上下盘。注意球铰下盘下落过程中不得碰撞球铰定位钢销。 2.2.7、密封球铰上下盘吻合面 球铰上下盘间临时锁定限位后，用封口胶带缠绕密封球铰上下盘吻合面外周，严禁泥砂或杂物进入球铰摩擦副。 2.3、撑脚及沙箱安装 2.3.1、撑脚的作用 上盘撑脚即为转体时支撑转体结构平稳的保险腿，转体时保险撑脚可在滑道内滑动，同时也承受转体过程中的不平衡力，以保持转体结构平稳。 2.3.2、撑脚的安装 本转动体系有 4 对撑脚,每个撑脚由两根直径 600mm、高 1660mm 的钢管焊在厚 30mm 扇形钢板上，撑脚内填充微膨胀混凝土,
9、撑脚底与不锈钢板间预留 20mm 间隙，施工时，在撑脚底和不锈钢板间放置由木条做成的一个方框，方框厚度为 20 毫米，内填平石英砂，把撑脚水平地布置在石英砂上。必须对撑脚底部水平进行严格控制，平面高差不得大于 2mm，安装撑脚时应注意保护球铰，不得使石英砂进入球铰滑动面内。采用宽透明胶封闭上下球铰接缝处， 撑脚底铺设石英砂时，必须将 20mm 厚石英砂进行压实，保证预留的撑脚与滑道面之间的间隙满足设计要求。确保转体施工安全顺利的进行。2.3.3、沙箱安装 在滑道上布置 8 个砂箱，砂箱直径为 500mm，每个理论承重 300t，砂箱的主要作用是将转体系统在转体前进行临时固结，用来支承上转盘和上
10、部结构的重量, 从而保证梁体施工过程中转体系统的稳定。沙箱内填充石英砂。沙箱安装前必须对沙箱进行预压，使之沙箱内石英砂挤压密实，以至在浇筑上承台、墩柱及转体主梁时，沙箱不发生较大沉降，从而保证撑脚底部与滑道之间的间隙。 沙箱顶部直接与上转盘混凝土面相接触，故在施工上转盘底模时，应在设置沙箱的位置预留沙箱孔洞。 2.4、上转盘施工 2.4.1、上转盘的受力 转体上盘是转体的重要结构，在整个转体过程中形成一个多向、立体的受力状态，上盘布有纵、横向预应力筋，采用单端张拉，锚固端采用 P 型锚具。转台内预埋转体牵引索，预埋端采用 P 型锚具，为了方便施工，同一个转台内的两对牵引索对称转盘中心布置于同一
11、水平高度内，且索的出口点对称于转盘中心，牵引索外露部分需搁置在预埋钢筋上，圆顺地缠绕于转盘上。 2.4.2、上转盘安装 上转盘施工分两步： a.下部为 1.0m 厚、直径为 11.5m 的圆柱台，其中预埋两对对称于转盘中心的牵引索； b.上部为 13.513.52m 的矩形台，结构中心与球铰中心重合，施工时预埋横纵向预应力筋，达到强度以后进行预应力张拉。 整个上转盘均属于常规施工。 钢筋和模板施工均按照现场技术人员提供的测量数据进行安装施工。重点注意： （1）转体牵引索的预埋位置和高程控制。要求现场技术人员提供准确的点位和高程，并现场监督施工队施工作业。 （2）上转盘预应力施工时，预应力管道布置、坐标控制以及张拉顺序等均严格听从现场技术人员安排，准确无误的根据设计图纸进行施工。3、结论 球铰是转动体系的核心结构，它的制作和安装精度要求都非常高。球铰安装时确保顶口水平是转体成功与否关键。施工时应配备高精度测量设备，确保误差在允许范围之内。 参考文献： 胡美玲等， 转体桥梁转动体系精度控制 ，科技创新导报，2009（11b） ，60-61；
