大噸位預應力混凝土T型剛構橋梁轉體施工技術研究

肖碩剛

(中國瑞林工程技術股份有限公司，江西 南昌 330038)

1 橋梁轉體系統

1.1 構件加工精度

轉體系統的核心為球鉸系統，包括上，下轉盤，滑塊等多個組成部分，在轉動過程中受到多種力的影響，能夠減小傾覆力臂，可提高施工的安全性[1,2]。T型剛構橋由于轉動體系重量較大，一般采用鋼球鉸。鋼球鉸為轉體系統的核心部件，與轉體的平順度密切相關，因此在鋼球鉸的制造過程中必須明確工藝要求，加工精度應滿足設計要求，否則會影響正常轉動，造成巨大的經濟損失，嚴重影響工程質量，并延誤施工工期。因此，鋼球鉸的制作必須委托專業廠家在工場內進行制造。加工完成后必須對鋼球鉸的各項指標進行驗收，驗收合格后方可運往施工現場安裝，運輸中還應做好防護工作。

1.2 構件安裝精度

鋼球鉸加工精度達標后還需要對安裝精度加以控制。第一，做好骨架的定位安裝工作，嚴格按照設計要求進行操作。第二，球鉸是轉體系統中得以轉動的內核，安裝過程中須保證上球鉸邊緣水平且與轉體中心軸垂直。上球鉸的安裝精度必須嚴格控制，否則會增大轉體主梁就位的施工難度，如果偏差較大，將有可能無法調整，后果十分嚴重。第三，要控制好滑道的平整度，確保鋼撐腳在滑道上能平穩滑動。否則，就有可能出現卡頓現象導致牽引力增大，影響轉體系統的運行。第四，應采用全站儀定位，并在骨架上標記控制點，同時還需要根據測量數據進行找平，高程差控制在2mm以內。第五，焊接溫度不均勻會導致骨架安裝精度出現偏差，因此需要采取對稱焊接的方式，并核查校驗骨架中心及高程差。第六，在安裝下球鉸時必須檢查球鉸表面的光潔度，避免存在雜物或表面不平整的現象，同時還應核查中心軸位置，以免出現偏差[3]。第七，撐腳的設置必須能確保結構的穩定性。為了確保撐腳質量達標，應盡量在工場內制造，并控制好撐腳與滑道之間的空隙，一般控制在2cm左右。

2 轉體施工優化

2.1 轉體動力系統

轉體動力系統主要包括牽引動力系統和牽引索。牽引動力系統應根據理論計算配備好適當的動力設備，避免設備過小或過大。設備過小，會影響轉體系統的正常轉動，設備過大會增加工程成本。現場還需要做好動力設備的安放保護工作。牽引索主要作用是傳遞動力，需充分考慮轉體需求及強度。現場應做好牽引索鋼絞線的清理工作，避免表面存在銹痕或其他雜物，而后根據索道特點進行排布與纏繞。為了使牽引索更加牢固，需要在上轉盤中嵌入固定錨具，使兩者成為一個整體[4]。此外，還應避免牽引索出現打結或彎曲的狀況，采取適當的保護措施，以免牽引索遇水生銹或被燒傷。

2.2 水平轉體施工準備

在水平轉體施工前需要做好一系列的準備工作，主要包括以下幾項內容。第一，結束混凝土澆筑工作，消除安全隱患。第二，對稱拆除支架，并檢查T構的關鍵部位，觀測時間應不少于1d，并且在確保沒有裂痕等異常狀況下才能進行后續步驟的施工。第三，解除鎖定裝置并做好滑道的清理工作。第四，提供轉體施工參數并標定各類設備。第五，檢查轉體橋面，及時清理雜物，避免在轉體施工時異物墜落影響橋下交通車輛安全。

2.3 正式轉體

正式轉體主要包括以下幾項施工要點。第一，檢查T構梁橋面，牽引索，驅動設備，錨固連接是否牢固等多項要點。第二，正式轉體前應根據封鎖指令做好行車防護工作，并確保接觸網通電，而后根據開轉指令進入轉體姿態，驅動梁體勻速轉動。在此期間施工負責人員必須定期向上級部門匯報設備的運轉狀況，同時還應觀察撐腳運行是否正常，并觀察鋼絞線與油壓管的狀態。第三是精確調整，確保T構梁體縱橫向高程與設計要求相符，并建立測量系統，做好數據反饋工作。

2.4 體系轉換

體系轉換是一道較為關鍵的工序，包括以下幾項要點。第一，為轉體留有足夠的空間；墊石混凝土強度選擇C50規格，并將其與鋼筋網片進行綁扎。第二，T 構橋的施工應做好主墩梁的固結工作，并設置好邊墩支座[5]。第三，在轉體前必須張拉腹板束，并確保腹板混凝土強度達到設計要求的75%，之后可采取對稱張拉的方式進行處理并注漿。

3 轉體施工影響因素

3.1 轉動速度

在轉動速度逐步增大的過程中，主梁會產生離心力，在計算過程中需要結合多種不同的轉動速度了解結構反應，并觀察主梁根部頂板的振動情況。

3.2 轉動加速度

在轉動加速時橋墩與主梁外邊緣受到的影響最大，在此過程中主墩扭矩會逐步減小，并且會使主梁產生離心力，進而導致外邊緣產生拉應力。

在計算加速度的過程中需要了解轉動慣量，截面慣性距等多項參數，并根據各項數值建立模型，了解加速度所造成的影響。此外，通常情況下正應力在底板轉角最大，其特點是能夠在轉體前受壓，因此不會拉壞混凝土。另外，應設計不同的加速度了解結構響應情況，根據實踐經驗來看，角加速度的增大會導致主梁振動。

4 結論及展望

第一，只有在控制好轉體系統關鍵構件制作，安裝精度的基礎上才能促使各道工序的施工更加順利，進而確保施工質量達標，并根據此建立起健全的精度控制體系。第二，必須精確計算轉體啟動的牽引力，并以此為依據了解牽引索鋼絞線的設置要求。第三，相比勻速轉動，轉動加速對主梁的影響最大。

本次研究盡管對該類型的施工能夠起到一定的指導作用，但還有許多需要改進的部分，主要體現在樣本過于單一，應通過調研完善構建控制標準，促使滑道，鋼撐腳及牽引索的質量更高。此外，應通過演算及監測分析撐腳與球鉸的接觸狀況，以便能夠隨時了解球鉸在工作過程中的特點，進而為工程的實施提供更加具體化的指導意見。本次研究所建立的模型與實際的施工情況還存在一些偏差，屬于理想狀態，因此還應結合實際施工經驗研究出科學合理的模型修正方法，促使理論計算數值更加精確。

5 結 語

總而言之，轉體系統較為復雜，精度控制要求較高，需要了解各類構件的特點，并嚴格按照精度控制標準加以處理，同時還應與類似工程進行橫向比較，不斷優化施工工藝，促使施工流程更加合理，提高T構轉體過程中的穩定性。