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平转法转体施工工法
平转法转体施工工法
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 1．前言
至客运专线是哈大客专与京铁路之间的联络线，其中特大桥124＃～127＃墩设计为（80＋128＋80）m现浇连续梁，其中124# ～125＃墩跨林丰路，125＃～126＃墩跨既有沟海线和电厂专用线，与沟海线斜交角度167°10′ ，126# ～127＃墩跨石油管廊。该梁平面位于半径5500m的圆曲线上，纵面位于半径25000m的竖曲线上，线路纵坡由3.072‰至-12.7‰。
为减少上部结构施工对铁路行车安全的影响，该桥采用转体（平转）的施工方法。即先在铁路一侧浇筑梁体,然后通过转体使主梁就位、调整梁体线形、封固转动体系的上、下转盘，最后浇筑合拢段，使全桥贯通。转体段梁长（63+63）m；转体角度125#墩为12°23＇、126#墩为12°10＇；转体重量12000t。为抵消转体时曲梁的横向不平衡弯矩，转动中心横向偏离桥墩中心7cm。
平转法转动体系主要由承重系统、顶推牵引系统和平衡系统三部分构成。承重系统由上转盘、下转盘和转动球铰构成；顶推牵引系统由牵引索、牵引设备、牵引反力支座、助推反力支座构成；平衡系统由结构本身、上转盘的钢管混凝土圆形撑脚、大吨位千斤顶及梁顶配重等构成。 2．工法特点
2.1实用性强，有效改善施工条件，尤其适用于跨越营业线路、立交，水深流急和深谷、风景胜地、自然保护区等施工受限制的现场，与梁下空间无关，极大的改善施工条件。
2.2施工过程安全性较好。因为转体施工是在跨越障碍两侧施工，从安全方面比在障碍物上空作业要更安全。而且，不会对桥梁下部的铁路、公路、立交、通航等造成影响。
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2.3梁部施工工艺灵活多样。采用转体施工时，梁部可以采用挂篮悬浇、支架现浇或预制拼装进行施工。
2.4施工工艺和所用施工机械简单，仅需千斤顶牵引，上转盘盘转动即可使上部结构在短时间转体就位，简便易行，易于控制，便于推广。
2.5施工精度有保证。球铰、滑道及其定位骨架均采用工厂化加工，加工精度高，现场安装可通过精密全站仪和电子水准仪确保施工精度。 3．适用围
连续梁、连续钢构、斜拉桥等平转法施工。 4．工艺原理
平转法的工作原理，就像磨盘旋转一样，在承台上设置一个转动轴心，以转动轴心为界把桥梁分为上、下两部分，上半部分是由上球铰和混凝土组成的上转盘，下半部分是由下球铰和混凝土组成的下转盘。转体梁段施工完成后，通过下转盘上牵引反力座后的连续梁千斤顶牵引上部整体旋转，转体就位后调整现象、封固转盘，最后施工合拢段，全桥贯通。
5．施工工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程
平转法转体施工工艺流程如下图所示。
5.2操作要点
5.2.1球铰的加工、运输、验收 1. 球铰加工
球铰由上、下球铰、球铰间镶嵌四氟乙烯滑动片、上下球铰的固定钢销轴、下球铰定位架组成。根据设计要求的球铰参数，进行球铰加工。本连续梁转体结构上球铰直径4.1m，下球铰直径3.8m，竖向承载力120000KN。
球铰是转动支撑系统的承载和转动核心构件，它是转体施工的关键，必须精心加工，细心制作。
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2. 球铰运输
球铰采用专用运输托架，专用加宽车辆汽运到施工现场，运输过程固定牢固，防止颠簸、震荡等将定位骨架弯曲、变形。 3. 球铰验收
球铰进场前派专人到厂家进行验收，球铰运至施工现场后，组织相关单位人员进行进场验收，拆除包装后进行外观、局部尺寸等检查，检查结果均应符合设计图纸要求。 5.2.2下转盘施工
下转盘分二个阶段浇注，第一次浇筑混凝土至下球铰定位架底20cm处；球铰和滑道、预埋件、钢筋等安装固定以后，浇筑第二次混凝土。
1. 下球铰安装 1）下球铰定位架安装
下球铰定位架安装采用定位钢筋、定位型钢和调平垫板相结合的方式，下转盘混凝土首次浇筑时，预埋球铰定位架的定位钢筋，定位架安装前，用全站仪将定位架的中心和轴线放出，在定位架底部对应位置设置调平垫板，各垫板顶面高差控制在1mm以，定位架安装时用吊车吊入，然后调整其顶面高程并精确对中，同时安装定位型钢，将定位架与其定位钢筋、定位型钢焊接牢固，最后对定位架中心和高程复测，直至满足设计要求。 2）下球铰安装
下球铰的现场安装主要是通过调整下球铰的调节螺栓对下球铰进行精调标高与对中。此部分为螺栓连接，其它构件均在厂进行焊接组装。下球铰安装的主要步骤如下：
下球铰精确定位及调整：利用球铰定位骨架及调节螺栓将下球铰悬吊，通过千斤顶调整中心位置，然后依靠千斤顶和调节螺栓调整标高，反复调整直至下球铰的中心和标高满足误差要求。
下球铰复测：下球铰精确定位及调整完成后，对下转盘球铰的中心、标高、平整度进行复查；中心位置采用精度大于0.5s的全站仪检查，标高采用精度大于0.1mm的水准仪进行多点复测，检查合格后将调整螺栓拧紧固定，并将定位架与下球铰之间焊接型钢加强固
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定。
2. 滑道安装
撑脚的下方设有环形可调式滑道，滑道的宽度和直径由设计确定，为减小撑脚底面与滑道的摩擦，滑道由专业厂家加工，滑道钢板顶面镀铬后刨光，粗糙度不低于6.3级。
滑道采取分节段拼装，施工时，可将滑道定位架与滑道分开进行安装（滑道定位架施工与下球铰安定位架相同），也可将滑道与其定位架整体进行安装。滑道与其定位架安装完成后，利用调节螺栓对滑道进行调整固定（滑道调整与球铰相同）。为保证转体时撑脚在滑道滑动的结构平稳，要求滑道顶面高出下转盘混凝土顶面1cm，且整个滑道面在同一水平面上，其相对高差不大于2mm。为有效地保证滑道表面的光滑度，待下转盘二次混凝土浇筑完成后，再安装滑道顶面不锈钢板。
3.下转盘混凝土二次浇注
下球铰及滑道安装完成后，安装相应的钢筋、预埋件和模板，进行下转盘混凝土的二次浇注。为防止后期施工过程中水或杂物进入上下球铰之间的空隙，施工时下转盘混凝土顶面比下球铰顶面低2cm。 5.2.3上转盘施工
上转盘分两次进行浇注。第一次在上球铰、钢撑脚、砂箱、上球铰钢筋及转台钢筋安装完成后，立模浇筑转上球铰混凝土；第二次在安装上转盘其它钢筋、预应力和墩身预埋筋后，浇筑上转盘剩余混凝土。
1. 上球铰安装
上球铰安装主要是安装上下球铰间聚四氟乙烯滑动片、涂黄油聚四氟乙烯粉、销轴和上球铰的安装以及伴随的清理工作，步骤如下： 1）清理上下球铰球面
由于混凝土浇筑及其它施工使下球铰顶面产生杂物，同时，球铰长时间潮湿空气接触导致球铰表面和销轴锈蚀，上球铰施工前，需要清理干净，确保滑动面干净光滑。 2）安装聚四氟乙烯滑动片
在下球铰凹球面上按照编号由到外安装聚四氟乙烯滑动片，各滑
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动片应位于同一球面，其误差不大于0.2mm。 3）安装销轴
将黄油和聚四氟乙烯粉按比例拌制成黄油聚四氟乙烯粉润滑液，调和均匀。将该润滑液销放入轴套管中，涂抹厚度均匀，四周无遗漏。再将销轴放到套管中，调整好垂直度与周边间隙，旋转一下销轴（大于90°），进一步调整周边间隙，同时也保证润滑液均匀，并将剩余销轴四周涂抹均匀。
在球面上滑动片间涂抹黄油聚四氟乙烯粉，使黄油聚四氟乙烯粉均匀充满滑动片之间的空间，并略高于滑动片顶面。 4）上球铰安装
将上球铰吊装到位，套进中心销轴，对位后试转上球铰10到15圈，使黄油聚四氟乙烯粉涂面均匀并检验转动效果，然后用千斤顶微调上球铰位置，使其中心与下球铰中心重合并保证其水平。 5）球铰防护
球铰安装完后对其四周进行防护,即在上下球铰之间用黄油聚四氟乙烯粉包裹严密，确保杂质不进入到摩擦面。 2. 反力座施工
在下安装完成后，绑扎反力座钢筋，立模浇筑助推反力座和牵引反力座混凝土。 3. 撑脚安装
在对应滑道位置上转盘设有钢撑脚，撑脚的数量、尺寸和施工按照设计要求进行。本连续梁上转盘共设有6组双φ800x24mm的撑脚，撑脚高0.9m（含底部3cm的走板），撑脚中心线的直径为9m，撑脚钢管灌注C50微膨胀混凝土。
撑脚在工厂整体制造后运进现场，在上球铰及助推反力座施工完成后安装撑脚，撑脚与滑道之间的空隙设为一定空隙，撑脚与滑道之间的空隙放石英砂，在石英砂四周采用木框将其定型。转体前根据撑脚与滑道之间的空隙，在滑道面撑脚底铺装聚四氟乙烯板，并在聚四氟乙烯板与滑道的接触面涂黄油聚四氟乙烯粉。 4. 砂箱施工 1）砂箱设置
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