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【摘要】:本文结合实际工程实例，阐释了“平面转体法”桥梁施工的应用范围、特点及其技术控制要点。
【关键词】:平面转体;施工技术
Abstract: This article should be combined with practical engineering examples, illustrates the application scope, characteristics and its technical control points of “plane swing method “in bridge construction.
Key words: plane swivel; construction technology
中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
“平面转体施工法”主要利用桥梁两边的地形,首先采用支架将主梁对称、分段在两边现场浇筑,然后借助铺有四氟乙烯板和不锈钢板的环形滑道,应用千斤顶的定推力,平面转体90°或者180°左右合拢,最后在进行合拢段的施工,完成体系转换的一种施工方法。
如：花江大桥主跨为140m箱型拱桥，主拱圈成拱工艺为开口薄壁箱平面转体施工。根据地形关岭岸为逆时针平面转体102°，贞丰岸为顺时针平面转体172°。转体质量为3850吨。施工流程如下：
图1：花江大桥转体施工工艺流程
一、“平面转体法”桥梁施工的应用范围
早期的平面转体法施工主要应用于拱桥,随着转体桥梁设计的日益完善和施工技术的成熟,现已发展应用于连续梁桥、刚构式梁桥、斜拉桥、系杆拱桥等桥型。主要适用于在谷深流急河谷上,或桥梁立交体系交通繁忙、不准阻断车辆通行的公路与铁路上,以及不允许断航的河道上,利用本施工方法的优越性更加显著。
二、“平面转体法”施工的特点
平面转体法施工与常规的施工方法相比,具有以下特点,下面以连续梁和T构梁为例讲述其特点:
1.施工工艺上的特点。“平转法”的施工工艺为两岸分别在垂直桥梁中心方向的岸边搭设支架分段施工完成悬臂主梁,然后通过转动
系逆时针旋转90°,使两岸的悬臂梁旋转到位,最后应用支架和吊架模板,分别浇筑边跨和中跨合拢段的混凝土,从而完成上部结构的体系转换;而常规的连续梁和T型刚构梁的施工工艺为沿着桥梁的方向采用支架现浇、悬臂拼装或用悬臂挂兰等方式施工主梁。
2.承台的结构与常规桥梁的承台不同。“平面转体桥梁”的承台分为上下两个部分,即上承台和下承台,上下承台通过桥梁的转动体系上转盘(磨盖)、下转盘(磨心)和环形支撑转动压力,加之下承台因为要承受桥梁转体过程的垂直荷载,所以下承台体积较大;而常规桥梁的承台只有下承台,体积也相对转体桥小一些。
3.施工质量比较容易控制。平面转体桥的主梁施工采用两岸岸边支架现浇的方法施工,其主梁线性、钢筋混凝土和预应力分段张拉的质量比较容易控制,而采用的挂兰法施工的主梁,在主梁线性控制和预应
力钢筋混凝土的质量等方面相对困难一些。
三、“平面转体法”桥梁施工技术
转动体系主要由磨心、磨盖和环道三部分组成。这三部分施工质量的好坏将是转体能否成功的关键。所以,水平转体施工的控制要点是控制磨心、磨盖和环道的施工质量。其施工技术控制要点如下:
1.主墩承台施工。承台分为上下两个部分,即上承台和下承台,转动体系磨心和环道在下承台上,磨盖和支撑结构在上承台上。主要施工技术如下:先进行基坑开挖,下承台施工时,开挖土方至承台底部15cm,先在基坑底铺上一层碎石,浇筑一层10cm厚度的混凝土面层作为承台底模;在底模上放出承台位置,进行钢筋扎制,钢筋在车间内成型,现場绑扎,严格控制保护层厚度。由于承台底标高均低于地面,故在外观上影响不大,所以承台模板采用建筑钢模,模板在施工前应进行除污、整修和涂油,做到不漏浆,模板做到支撑牢固,线条顺直。混凝土在拌和场拌和,泵送模内,浇筑采用水平分层浇筑法,用插入式振捣器进行振捣,因为下承台体积较大,水泥水化热导致混凝土内部温度较高,拟采用在承台内布置冷凝管的方法,利用循环水降低内外温差,防止裂缝产生,同时,表面采用土工布覆盖浇水养护。由于上转盘施工时与下承台成90?,对超过下承台范围的部分,进行必要的地基加固,防止上转盘浇筑时出现不均匀沉降。上转盘施工时注意墩身钢筋预埋位置。
2.转体体系的施工。主墩下承台、上转盘施工与转体施工的磨心和磨盖连在一起,磨心和磨盖的施工工艺和施工技术要点如下:
2. 1磨心:按照磨心的半径和边高度,用钢板制模,下承台施工时准确预埋钢筋上,同时准确预埋钢柱,根据设计要求在磨心处采用c60混凝土。磨心的顶面为圆弧面,矢高一般lOcm左右,圆弧面的施工精度对转体的成败有重大的影响,控制方法为:事先制作一个半径相同的刮尺,浇筑完成后,初凝前反复沿中心旋转,刮除高出的部分,填补低的部分。砼终凝收光后,在圆弧面上作经纬线,用精密水准仪反复测同纬度交点的高程,同纬度的标高应相等,以检查圆弧面上的各个方向的曲
率,不圆滑的地方人工用砂轮机打磨。
2. 2磨盖:根据转体施工工艺,先只浇上转盘中间的一块磨盖,磨盖
是以磨心为底模进行浇筑的。磨心施工完成后,在其顶面贴上隔离层,
以隔离层的厚度来调节上转盘的半径,在距磨心边的20cm范围,隔离
层的厚度较中间厚一些,防止转体时上下刮边。达到要求后,绑扎钢筋
骨架,浇筑混凝土。
2. 3转盘的磨合:上转盘混凝土强度达到80%后,将其吊起,拿掉
中间的隔离层,然后再放下来,根据几座转体桥的施工经验,采用水磨
法,即在下承台上,用砖砌池,蓄水的高度能将磨心与磨盖的接__触面
浸入水中即可,利用两台卷扬机产生力偶矩使磨盖转动,转动的方向必
须与以后转体的方向相同,不可逆转。
3.环道施工。转体桥梁的环道主要由钢板、不锈钢板和F4板组
成。对于转体重量较大的箱梁转体施工,环道施工质量显得非常重要,
它不仅影响推力的大小,同时决定转体过程中梁体是否平稳和标高的
变化。主要施工技术如下:
3. 1在下承台的顶厩预留环道槽口,施工前将槽口清洗干净,用环
氧树脂砂浆粘贴底层钢板,在钢板上用环氧树脂粘贴F4板, F4板贴上
后要临时加压,保证粘贴牢固,顶面标高要求一致,误差必须控制为转
体前进方向为负误差。
3.2上滑面的不锈钢板前进方向前口应向上卷成圆弧形,防止刮板。
3. 3环道和下承台同时浇筑构成一个整体,以避免环道部分承台的下沉,影响平整度。
4.主粱施工控制的要点。平面转体桥梁的主梁施工,与常规的支
架现浇梁的施工相同,首先进行地基硬化,然后按照设计规定的位置和
高程,并结合两岸的地形情况,适当的支架和模板进行分段浇筑施工,
技术控制要点如下:
连续梁的0号块浇筑前,必须通过临时支墩和预应力钢筋将主梁和桥墩临时固结,以实现墩梁同时转体。
②支架应满足施工过程中强度、刚度和稳定性的要求,施工前应进行堆载预压和沉降观测,以消除支架和模板体系的非弹性变形,并为主梁的预拱度设置提供数据。
③立模时,应根据设计控制标高和堆载预压的结果,计算分段的立模标高,以保证主梁的整体线性。
④严格控制主梁结构的尺寸和重量,其允许偏差为±5mm,重量偏差不得超过±2%,桥梁轴线平面允许偏差为±L/5000,轴线立面允许偏差为±10mm。
5.转体施工。桥梁的转体施工,宜在两岸悬臂梁施工完成后进行,最好是两边同时进行转体施工,即便两岸的转体不能完成同时进行,两边转体施工的时间差也不要超过2周,以免影响合拢段的施工质量。
6.封盘固结。转体到位后调整各封孔段的标高,临时塞紧上下转盘,并焊接上下转盘之间的预留钢筋和钢板使上下转盘固结,按照设计要求浇筑封盘混凝土。
7.合拢段施工。转体桥梁的合拢段的施工,与常规连续梁或T型刚构梁相同,先解除边墩支座的刚性约束,边跨合拢,后解除主墩临时支墩的刚性约束,应用吊架模板和劲性骨架,配置置换压重的水箱,选择当日的最低温度,浇筑中跨合拢段的混凝土,最后进行预应力的张拉,从而完成体系转换。
四、结语 “平面转体法”桥梁施工技术因具有安全、不需要断航或中断高速公路交通,以及施工质量比较容易控制等优点,将被越来越多的应用于城市桥梁建设之中,但是,该施工技术也具有自身的技术难点和特点,控制不好也容易造成安全和质量方面的问题,所以,从施工技术的角度必须加以重视,以保证桥梁施工期间的安全和质量。
【参考文献】:
[1]桥梁施工监测与控制,顾安邦编著,机械工业出版社, 2008年09月.
[2]桥梁施工控制,秦顺全编著,人民交通出版社, 2007年02月.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键词】:平面转体;施工技术
Abstract: This article should be combined with practical engineering examples, illustrates the application scope, characteristics and its technical control points of “plane swing method “in bridge construction.
Key words: plane swivel; construction technology
中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
“平面转体施工法”主要利用桥梁两边的地形,首先采用支架将主梁对称、分段在两边现场浇筑,然后借助铺有四氟乙烯板和不锈钢板的环形滑道,应用千斤顶的定推力,平面转体90°或者180°左右合拢,最后在进行合拢段的施工,完成体系转换的一种施工方法。
如：花江大桥主跨为140m箱型拱桥，主拱圈成拱工艺为开口薄壁箱平面转体施工。根据地形关岭岸为逆时针平面转体102°，贞丰岸为顺时针平面转体172°。转体质量为3850吨。施工流程如下：
图1：花江大桥转体施工工艺流程
一、“平面转体法”桥梁施工的应用范围
早期的平面转体法施工主要应用于拱桥,随着转体桥梁设计的日益完善和施工技术的成熟,现已发展应用于连续梁桥、刚构式梁桥、斜拉桥、系杆拱桥等桥型。主要适用于在谷深流急河谷上,或桥梁立交体系交通繁忙、不准阻断车辆通行的公路与铁路上,以及不允许断航的河道上,利用本施工方法的优越性更加显著。
二、“平面转体法”施工的特点
平面转体法施工与常规的施工方法相比,具有以下特点,下面以连续梁和T构梁为例讲述其特点:
1.施工工艺上的特点。“平转法”的施工工艺为两岸分别在垂直桥梁中心方向的岸边搭设支架分段施工完成悬臂主梁,然后通过转动
系逆时针旋转90°,使两岸的悬臂梁旋转到位,最后应用支架和吊架模板,分别浇筑边跨和中跨合拢段的混凝土,从而完成上部结构的体系转换;而常规的连续梁和T型刚构梁的施工工艺为沿着桥梁的方向采用支架现浇、悬臂拼装或用悬臂挂兰等方式施工主梁。
2.承台的结构与常规桥梁的承台不同。“平面转体桥梁”的承台分为上下两个部分,即上承台和下承台,上下承台通过桥梁的转动体系上转盘(磨盖)、下转盘(磨心)和环形支撑转动压力,加之下承台因为要承受桥梁转体过程的垂直荷载,所以下承台体积较大;而常规桥梁的承台只有下承台,体积也相对转体桥小一些。
3.施工质量比较容易控制。平面转体桥的主梁施工采用两岸岸边支架现浇的方法施工,其主梁线性、钢筋混凝土和预应力分段张拉的质量比较容易控制,而采用的挂兰法施工的主梁,在主梁线性控制和预应
力钢筋混凝土的质量等方面相对困难一些。
三、“平面转体法”桥梁施工技术
转动体系主要由磨心、磨盖和环道三部分组成。这三部分施工质量的好坏将是转体能否成功的关键。所以,水平转体施工的控制要点是控制磨心、磨盖和环道的施工质量。其施工技术控制要点如下:
1.主墩承台施工。承台分为上下两个部分,即上承台和下承台,转动体系磨心和环道在下承台上,磨盖和支撑结构在上承台上。主要施工技术如下:先进行基坑开挖,下承台施工时,开挖土方至承台底部15cm,先在基坑底铺上一层碎石,浇筑一层10cm厚度的混凝土面层作为承台底模;在底模上放出承台位置,进行钢筋扎制,钢筋在车间内成型,现場绑扎,严格控制保护层厚度。由于承台底标高均低于地面,故在外观上影响不大,所以承台模板采用建筑钢模,模板在施工前应进行除污、整修和涂油,做到不漏浆,模板做到支撑牢固,线条顺直。混凝土在拌和场拌和,泵送模内,浇筑采用水平分层浇筑法,用插入式振捣器进行振捣,因为下承台体积较大,水泥水化热导致混凝土内部温度较高,拟采用在承台内布置冷凝管的方法,利用循环水降低内外温差,防止裂缝产生,同时,表面采用土工布覆盖浇水养护。由于上转盘施工时与下承台成90?,对超过下承台范围的部分,进行必要的地基加固,防止上转盘浇筑时出现不均匀沉降。上转盘施工时注意墩身钢筋预埋位置。
2.转体体系的施工。主墩下承台、上转盘施工与转体施工的磨心和磨盖连在一起,磨心和磨盖的施工工艺和施工技术要点如下:
2. 1磨心:按照磨心的半径和边高度,用钢板制模,下承台施工时准确预埋钢筋上,同时准确预埋钢柱,根据设计要求在磨心处采用c60混凝土。磨心的顶面为圆弧面,矢高一般lOcm左右,圆弧面的施工精度对转体的成败有重大的影响,控制方法为:事先制作一个半径相同的刮尺,浇筑完成后,初凝前反复沿中心旋转,刮除高出的部分,填补低的部分。砼终凝收光后,在圆弧面上作经纬线,用精密水准仪反复测同纬度交点的高程,同纬度的标高应相等,以检查圆弧面上的各个方向的曲
率,不圆滑的地方人工用砂轮机打磨。
2. 2磨盖:根据转体施工工艺,先只浇上转盘中间的一块磨盖,磨盖
是以磨心为底模进行浇筑的。磨心施工完成后,在其顶面贴上隔离层,
以隔离层的厚度来调节上转盘的半径,在距磨心边的20cm范围,隔离
层的厚度较中间厚一些,防止转体时上下刮边。达到要求后,绑扎钢筋
骨架,浇筑混凝土。
2. 3转盘的磨合:上转盘混凝土强度达到80%后,将其吊起,拿掉
中间的隔离层,然后再放下来,根据几座转体桥的施工经验,采用水磨
法,即在下承台上,用砖砌池,蓄水的高度能将磨心与磨盖的接__触面
浸入水中即可,利用两台卷扬机产生力偶矩使磨盖转动,转动的方向必
须与以后转体的方向相同,不可逆转。
3.环道施工。转体桥梁的环道主要由钢板、不锈钢板和F4板组
成。对于转体重量较大的箱梁转体施工,环道施工质量显得非常重要,
它不仅影响推力的大小,同时决定转体过程中梁体是否平稳和标高的
变化。主要施工技术如下:
3. 1在下承台的顶厩预留环道槽口,施工前将槽口清洗干净,用环
氧树脂砂浆粘贴底层钢板,在钢板上用环氧树脂粘贴F4板, F4板贴上
后要临时加压,保证粘贴牢固,顶面标高要求一致,误差必须控制为转
体前进方向为负误差。
3.2上滑面的不锈钢板前进方向前口应向上卷成圆弧形,防止刮板。
3. 3环道和下承台同时浇筑构成一个整体,以避免环道部分承台的下沉,影响平整度。
4.主粱施工控制的要点。平面转体桥梁的主梁施工,与常规的支
架现浇梁的施工相同,首先进行地基硬化,然后按照设计规定的位置和
高程,并结合两岸的地形情况,适当的支架和模板进行分段浇筑施工,
技术控制要点如下:
连续梁的0号块浇筑前,必须通过临时支墩和预应力钢筋将主梁和桥墩临时固结,以实现墩梁同时转体。
②支架应满足施工过程中强度、刚度和稳定性的要求,施工前应进行堆载预压和沉降观测,以消除支架和模板体系的非弹性变形,并为主梁的预拱度设置提供数据。
③立模时,应根据设计控制标高和堆载预压的结果,计算分段的立模标高,以保证主梁的整体线性。
④严格控制主梁结构的尺寸和重量,其允许偏差为±5mm,重量偏差不得超过±2%,桥梁轴线平面允许偏差为±L/5000,轴线立面允许偏差为±10mm。
5.转体施工。桥梁的转体施工,宜在两岸悬臂梁施工完成后进行,最好是两边同时进行转体施工,即便两岸的转体不能完成同时进行,两边转体施工的时间差也不要超过2周,以免影响合拢段的施工质量。
6.封盘固结。转体到位后调整各封孔段的标高,临时塞紧上下转盘,并焊接上下转盘之间的预留钢筋和钢板使上下转盘固结,按照设计要求浇筑封盘混凝土。
7.合拢段施工。转体桥梁的合拢段的施工,与常规连续梁或T型刚构梁相同,先解除边墩支座的刚性约束,边跨合拢,后解除主墩临时支墩的刚性约束,应用吊架模板和劲性骨架,配置置换压重的水箱,选择当日的最低温度,浇筑中跨合拢段的混凝土,最后进行预应力的张拉,从而完成体系转换。
四、结语 “平面转体法”桥梁施工技术因具有安全、不需要断航或中断高速公路交通,以及施工质量比较容易控制等优点,将被越来越多的应用于城市桥梁建设之中,但是,该施工技术也具有自身的技术难点和特点,控制不好也容易造成安全和质量方面的问题,所以,从施工技术的角度必须加以重视,以保证桥梁施工期间的安全和质量。
【参考文献】:
[1]桥梁施工监测与控制,顾安邦编著,机械工业出版社, 2008年09月.
[2]桥梁施工控制,秦顺全编著,人民交通出版社, 2007年02月.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。