T型刚构桥转体施工实例.doc

转体施工
(1) 转体结构简述
本桥为Ｔ型刚构，其中转体部分悬臂长度各为51.5米，于2#墩中线对称，转体重量为8498吨，整个转体与桥轴线呈45°修建，通过设置转动牵引系统，转动上转盘至合拢段位置，和桥轴线重合，浇筑现浇合拢段，完成该桥的梁体施工过程。2#墩墩底和承台之间设置转盘，上盘直径300cm，下盘直径302cm，在下转盘中心设288mm钢转轴，在上转盘底中心设置直径为290mm的钢轴套，使上下转盘中心重合；为降低转体时上下盘之间的摩阻力，在上盘钢板底面嵌入四氟乙烯蘑菇头；为保证大吨位结构平转的稳定性，在上下盘环道内设置4个向下悬吊的钢筋混凝土平衡脚，与下盘环道保持12mm的间隙，在下盘环道外设置8个钢筋混凝土支撑柱，与上盘保持5mm的间隙，控制转体过程中墩身稳定；在下盘环道内设置对应于上盘平衡脚的4个钢筋混凝土支承柱，在二者之间可以设置水平的助推千斤顶起助推作用。

(2) 主要技术参数
a、转动角度：45°
b、转体重量：8498吨
c、转动结构几何尺寸：轴心至悬臂段长度51.5m，宽22.5m，下盘顶面至0#块顶面高21.129m
d、转盘直径3.0m
e、平转角速度不大于0.015弧度(rad)/分，悬臂端线速度不大于0.7725m/分

(3) 转体牵引体系
本桥的平转牵引体系由牵引索、牵引千斤顶、反力架、锚固构件组成，牵引索共2束15φ15.24钢绞线（270级，标准强度1860Mpa），连续牵引千斤顶采用海威姆公司的ZTD自动连续转体千斤顶，助推千斤顶采用海威姆公司YC60A穿心千斤顶；反力架和锚固构件均采用钢板和型钢焊接的组合构件。转体的牵引体系见“ZTD千斤顶、泵站、主控台关系图”。

(4) 转体设备
、同步连续牵引系统
a. ZTD150千斤顶2台；
b. ZTDB泵站2台；
c. ZTDK主控台1台。
、助推系统
a. YC60A-200千斤顶4台；
b. ZB4-500电动油泵4台。
以上设备匀为柳州海维姆（HVM）建筑机械有限公司产品。
ZTD转体千斤顶结构及其参数

(5) 同步连续牵引系统工作原理
ZTD自动连续转体系统由千斤顶、泵站和主控台三产份组成。其主要特点是连续性和同步性，即能够实现多台千斤顶同步不间断匀速顶进牵引结构转体到位。
ZTD150型连续转体千斤顶前后顶构造使其能够通过两个顶的交替往复运动实现连续顶进。而前后的各行程开关则是系统的动作传感元件。
ZTD自动连续转体系统的控制过程就是通过各行程开关将千斤顶前后活塞的位置信号传递给主控台，主控台将得到的信号进行逻辑组合后，再将控制信号传递给相应的泵站，泵站通过电磁阀去控制相应千斤顶的动作。上述过程形成一个闭环系统，能够自动调节千斤顶的各种动作，使多台千斤顶做到同步连续工作。
本系统兼具自动和手动控制功能，手动控制主要用于各千斤顶位置调试和小距离运动，自动控制作为主要功能用于正常工作过程。

(6) 准备工作
、设备调试
a. 本方案使用的2台ZTD千斤顶和泵站为雅髻沙大桥使用，因此在使用前对其进行全面检修。
b. 对ZTD自动连续传体系统进行空载联试。
c. 对YC60A千斤顶进行标定。
、现场清理
包括环道清理，解除临时支座，结构平转范围内障碍物的清除等。
、设备安装
a. ZTD连续牵引系统安装
　按设计位置安装好2台千斤顶及配套的2台泵站并按要求与主控台连接。
b. 助推系统安装
初始起动在2#墩下盘的内环支承柱和上盘平衡脚之间安装助推千斤顶，并与油泵车进行连接。
、穿索
将制作好的牵引索钢束一端穿入上转盘牵引索的锚固构件，安好锚具夹片，再将钢束穿入反力架内，安装ZTD转体千斤顶。
、钢束预紧
用YDC260Q千斤顶在ZTD千斤顶尾端逐根张拉钢铰线预紧，每根钢铰预紧力为10KN。
、初始数据采集
在上述各项准备工作完成后，平转前测量组和监控组按转体施工各有关实施细则和规定测取各项初始数据。

(7) 转体牵引力估计
根据设计院转体工艺设计，转体的起动静摩擦系数按10％控制，控制张拉力为96吨，和我们计算为95.28吨，基本吻合。为确保转体能按设计成功实施，我部对雅髻沙大桥平转数据进行分析，得到的静摩擦系数不起过0.07，动摩擦系数不超过0.04，本方案仍按设计的10％静摩擦系数控制起动牵引力，符合施工要求，但保守考虑，我们按照0.12的极端最不利静摩擦系数考虑，张拉力为114.34吨，按照0.06的极端最不利动摩擦系数考虑，牵引力为57.17吨。牵引系统按每台ZTD150千斤顶的有效控制张拉力140吨，每台YC60A千斤顶控制张拉力50吨计，意味着，只考虑转体千斤顶已能满足起动和转体过程中的牵引要求。现将只考虑转体千斤在起动和转动过程中各种摩阻系数下的安全储备列表如下：
在起动和转动过程中只考虑转体千斤顶情况下的安全储备
上下盘间摩阻系数
f
摩阻力产生的最大力矩（t.m）
M阻＝8575.25f
(T.m)
转体千斤顶能提供的最大张拉力F0
（T）
起动时的最大力拉力
F起=M阻/9
（T）
起动时的张拉力安全储备
γ=F0/F起
转动时的最大力拉力
F动=M阻/9
（T）
起动时的张拉力安全储备
γ=F0/F动
0.03
257.26
140
28.58
4.90
28.58
4.90
0.04
343.01
140
38.11
3.67
38.11
3.67
0.05
428.76
140
47.64
2.94
47.64
2.94
0.06
514.52
140
57.17
2.45
57.17

2.45
0.07
600.27
140
66.70
2.10
66.70
2.10
0.08
686.02
140
76.23
1.84
76.23
1.84
0.09
771.77
140
85.75
1.63
85.75
1.63
0.10
857.53
140
95.28
1.47
95.28
1.47
0.11
943.28
140
104.81
1.34
104.81
1.34
0.12
1029.03
140
114.34
1.22
114.34
1.22
0.13
1114.78
140
123.87
1.13
123.87
1.13
0.14
1200.54
140
133.39
1.05
133.39
1.05
0.15
1286.29
140
142.92
0.98
142.92
0.98
(上图中阴影部分为可能出现的摩阻系数区域对应的张拉力和安全储备)

(8) 转体操作
、ZTD连续牵引力系统加载
各ZTD150千斤顶先同步加载至60吨，再逐级加载，每次10吨，直至转动开始，但总的张拉力不超过140吨，如体开始起动，则ZTD系统进入自动连续工作状态。
、助推系统逐级加载起动
如ZTD千斤顶加载至140吨仍未起动，则系统暂停。安放助推千斤顶，将助推千斤顶加载至20吨，重新启动ZTD系统，千斤顶加载至140吨，然后助推系统每个千斤顶按10吨逐级加载，最高至每个千斤顶50吨，直至转动体起动，ZTD系统进入自动连续工作状态，之后立即迅速拆除助推系统千斤顶。
、转体到位和轴线校正
转体施工要求尽量一次到位，在接近到位300cm左右开始，缓慢降低千斤顶油缸的供油量，使千斤顶的张拉速度逐步减小，在接近到位10cm时，梁端移动速度小于10cm/分钟，缓慢调整Ｔ构悬臂中线和桥中线重合。为尽量控制结构不超转，在承台上设置限位块。如结构超转，则利用助系统反向顶回，或者用转体千斤顶反向张拉。

(9) 转体施工工艺
整个平转施工工艺程序详见“平转施工工艺程序图”。

(10) 特殊和紧急情况的处理
如平转过程发生下列情况之一应立即停转处理，待问题解决后才能继续转体施工。
①、不能正常起动
如首次起动ZTD牵引系统2台千斤顶均加载至140吨，助推系统4台千斤顶均加载至50吨时或平转过程中途停下后重新起当时撑脚所处位置无法找到足够的助推反力座安装助推千斤顶难以起动时，可以利用备用ZTD千斤顶前后可同时起动使起动力加倍，通过手动控制使千斤顶起动增加至280吨，待起动后再转成自动运行状态。
②、结构重点部位变形开裂
如平转过程观察到转体结构的重点部位发生较大的变形或焊缝开裂，应立即采取补强措施。
③箱梁的两个两端及横桥向翼缘板相对高差值突变
如监控组从水平仪监控到的箱梁的两个两端及横桥向翼缘板相对高差值发生较大突变时，其产生的原因可能转盘发生非正常变形。应立即进行全面检查，找出原因并分析结果，确定是否处理并采取相应措施后才能继续转体。
④、发生牵引索断滑丝
如发现牵引索断滑丝现象，重新更换钢绞线进行张拉。
⑤、牵引系统结构应变异常
如监测到牵引系统结构应变异常，应立即检查异常部位的构件是否因材质、制作及安装质量问题产生裂缝或变形，尽快找出原因并采取相应措施。

(11) 施工进度计划
本方案转体施工按照设计规定的转动速度进行转动，即0.015弧度（rad）/分钟，按照此速度进行计算，整个转体过程需要105分钟，根据实际情况调整转动速度，转动时间控制在2～3小时。

(12) 保证铁路运输安全的措施
因为转体从起动位置开始，转动15°就和铁路相交，按照最短的转体时间2小时计算，在铁路上空转动的时间为80分钟，川黔铁路就目前的状况看，火车过往的频率较高，在转体过程中，火车从转体下经过不可避免，因此要注意以下注意事项：a、清除桥面和箱梁内一切杂物，清扫并用水冲洗干净，避免落物；b、掌握详细的火车时刻表，确定火车通过的时间，将转体安排在火车流量小的时间段内；c、在转体过程中加强对转体结构的观测，出现异常情况，应立即停止，将原因查明后，方可继续进行；d、邀请铁路部分人员进入转体指挥小组，听取他们的意见，对转体的时间以及铁路上空的防护做出合理的安排；e、精确测量铁路的输电线路和箱梁底的高差，是否满足净空要求，不能满足时，采取必要的保护措施；

(13) 其他安全措施及注意事项
、转体施工日期根据气象部门预报确认5天内无大风天气，当天风速不能大于10m/s。
、结构上所有电焊工作均不能触及牵引索钢铰线。
、转体前对结构上所有电缆进行全面检查，确保其安放位置及绝缘保护在转体过程不会发生漏电。
、转体到位后，立即进行上盘和承台连接钢筋的焊接，并尽早浇筑混凝土。
、除必要的工具仪器作材料处，结构上所有的多余物件必须全部清除。
、现场必须设置安全警报系统。作业区设置醒目的安全警示牌。
、对所有现场工作人员在上岗前进行集中统一安全施工教育和安全操作技术交底。
、转体施工范围设置警戒线，所有非工作人员严禁进入警戒区。
、所有岗位必须定人定点，未经许可任何人不得私自脱岗。
、所有仪器设备都必须专人操作，无关人员不得乱动。
、工作人员进入现场必须戴安全帽，高空作业人员必须拴好安全带。
、牵引系统操作人员在系统运行过程严禁站在千斤顶后。
、转体运行过程所有结构上的工作人员必须撤到地面上的安全区域。
、所有工作人员必须严格遵守公司的有关安全施工操作规程。
、所有转体施工人员由临时指挥中心统一指挥，令行禁止。