連續剛構轉體橋大噸位整體球鉸施工控制技術

李林

摘 ?要：文章以G207邯長鐵路跨線轉體橋施工為例，重點介紹轉體橋施工中球鉸支座安裝施工中的控制要點，為以后類似工程提供參考。

關鍵詞：轉體施工;球鉸安裝;橋梁轉體;控制要點

中圖分類號：U445.4 ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）28-0143-02

Abstract： Taking the construction of G207 long railway cross-line rotation bridge as an example， this paper mainly introduces the control points of ball hinge bearing installation in the construction of G207 long railway cross-line rotation bridge， so as to provide reference for similar projects in the future.

Keywords： rotation construction; ball hinge installation; bridge rotation; control points

引言

近年來，隨著橋梁水平轉體施工技術的日趨成熟，轉體法施工已廣泛應用于一些橫跨陸地和水上交通道路的橋梁，其不干擾鐵路既有線運營優勢得到充分發揮。目前水平轉體大跨度、大角度、大噸位等技術不斷突破，工藝流程多采用單“T”構轉體到位再合攏施工技術。

G207長治過境段邯長鐵路跨線轉體橋采用平轉法轉體施工，主橋轉體完成后與兩側邊墩進行15米現澆合攏形成連續剛構橋，該橋梁目前正在實施過程中，球鉸支座已安裝完成。現結合成功實例對轉體橋梁施工中球鉸安裝的控制要點進行探討。

1 工程概況

G207線是長治境內乃至山西省境內一條重要的干線公路，貫穿長治南北，是省會太原連接晉東南地區的交通要道。邯長鐵路是連接晉東南與冀南最便捷的通道，也是晉煤外運南通道的重要組成部分，該線為客貨雙用鐵路線，年貨運量為18000萬噸/年，通過客車數量為15對/日。上跨邯長鐵路橋梁孔跨采用正交布置，與邯長鐵路交角為76.9°，橋梁全長567.0m。跨邯長鐵路處采用預應力混凝土轉體剛構橋，整幅設橋，基礎平行鐵路方向布置。孔跨布置為2x70m，全長140m，橋面寬25.5m。轉體部分跨徑組合為（55+55）m，橋面寬25.5m，轉體重量1.41萬噸（包括邊護欄），兩側各設有15m的支架現澆合攏段。轉體支座（以下簡稱為球鉸）采用ZTQZ-160MN型。

2 球鉸結構組成及特點

轉體球鉸是轉動體系的核心，是轉體施工的關鍵結構。本橋使用的ZTQZ-160MN型轉體球鉸由上球擺、下球擺、耐磨板、上錨桿、下錨桿、螺栓、密封裝置組成。見圖1。

與傳統球鉸相比，此轉體球鉸具有以下特點：（1）結構穩定。主體采用鑄造成型，從結構上避免了加工、運輸、安裝過程中產生的球面變形現象。（2）安裝精確且便捷。將傳統球鉸的現場分步安裝改為工廠組裝后運輸至現場整體安裝，解決了施工現場施工工序復雜且精度不易控制的問題。（3）球鉸結構內部設置有密封裝置，可有效避免灰塵及異物進入球鉸內部。轉體球鉸設計承載力為160MN，平面直徑3.5m，靜摩擦系數不大于0.1，滑動摩擦系數不大于0.06，設計豎向轉角0.005rad。球擺主體采用ZG270-500材質，其化學成分及熱處理后的機械性能應符合GB11352中的有關規定，球鉸加工中所涉及的焊接技術應滿足GB/T 985.1及JB/T 5943的要求，耐磨板采用改性聚四氟乙烯滑板。轉體球鉸在工廠內精確調平并采用四角臨時連接裝置組裝固定，使球鉸在運輸及安裝過程中上、下球擺的平行度及銷軸與銷孔的對中性不發生變動，臨時連接裝置在轉體稱重前不得拆除，確保轉體球鉸安裝和使用的精度符合項目要求。

3 球鉸結構的安裝

（1）在球鉸安裝前，需將下承臺第二次混凝土及千斤頂反力座、牽引反力座、轉體球鉸墊石按照圖紙設計要求全部澆筑完成。但需要注意的是，在球鉸墊石澆筑混凝土前需使用φ200～250mm長870～1000mm的PVC管制作球鉸底部錨桿預留孔，并確保預留孔的位置準確無誤。（2）在球鉸支座墊石鋼筋綁扎模板加固完成并確保牢固后，在墊石鋼筋頂面按照設計標高預埋標高定位筋，使鋼筋頂面高程與球鉸底面設計高程一致，作為轉體球鉸就位的基準面。該步工序施工精度相對較高，故施工過程中測量人員對球鉸墊石的安設全過程進行監測，確保預埋筋標高符合設計標高要求。（3）錨桿預留孔及標高定位筋安裝完成后，即可進行球鉸支座墊石混凝土澆筑。球鉸支座墊石為φ500×46cm圓臺。在混凝土澆筑過程中，應確保振搗密實，避免出現漏震現象。由于支座墊石結構尺寸較小，在施工時應盡量減少振搗棒與預埋PVC管出現碰撞避免PVC管出現偏位。（4）混凝土澆筑完成初凝后，用電子水準儀對定位筋的標高進行復測及調整。確保標高準確無誤后方可進行球鉸安裝。在球鉸吊裝前，先用全站儀測出球鉸的任意四個十字線邊點。為方便球鉸安裝，四個邊點可分別向外側多放0.5-1.0cm，即兩點間距按照3505mm或3510mm進行定位。待球鉸基本就位后，分別通過全站儀控和尺量控制球鉸中心點及各邊位置的準確性。（5）球鉸支座中心位置及標高調整無誤后，通過球鉸四周邊緣間隙向預留孔中灌注高強無收縮灌漿料，并插搗密實。預留孔中灌漿料初凝后，松開球鉸底部的八個錨固螺栓將本體取下。對球鉸支座墊石表面進行鑿毛處理。鑿毛完成后，安裝球鉸支座灌漿所用的模板，然后將墊石表面清理干凈并用水浸濕。（6）按照無收縮高強度灌漿料的計算用量調配支座灌漿料，將攪拌均勻的灌漿料堆放在球鉸支座墊石中心，采用座漿方式安裝球鉸本體。（7）球鉸支座下方灌漿料凝固后，拆除模板，檢查是否有漏漿現象，必要時對漏漿處進行補漿，最后擰緊下擺錨栓。在球鉸支座上承臺施工前，需在上、下球擺之間間隙處采取防護措施，防止橋梁轉動前有雜物進入支座內。在橋梁轉體前，及時拆除上、下球擺間的連接螺栓，完成球鉸支座全部安裝工序（見圖2）。

4 球鉸安裝中的控制要點

（1）球鉸在工廠內組裝時，應仔細調平，將上、下擺對中，用臨時連接裝置將球鉸連接成整體，在橋梁最終轉動前不得拆解和松動臨時連接裝置。裝卸時需用起重設備吊裝，球鉸部件按要求連接好，即可用于安裝。如果送達工地的球鉸沒有立即安裝，應妥善存貯;球鉸存貯的場所要求場地平整，套筒的下方用方木或木塊墊放，球鉸存貯的場所應防潮、防曬、防塵，并保持清潔;嚴禁與酸、堿、油類、有機溶劑等影響球鉸質量的物質接觸，并距離熱源1m以上。球鉸存貯應不影響工地施工，且方便球鉸的運輸和吊裝。在運輸和吊裝過程中，不能對球鉸有劇烈磕碰，使球鉸的對中性發生變化，并應保證球鉸各部件及油漆面不受損壞。（2）在球鉸安裝前，應檢查球鉸連接狀況是否正常;球鉸支座墊石高程是否符合設計要求;錨栓和防塵套是否緊密固定;球鉸上、下擺貼近混凝土或水泥砂漿的面，保證無灰塵和油漬。（3）轉體球鉸運至施工現場后，應組織驗收，按裝箱單檢查轉體球鉸各部件有無缺少。（4）在現場將錨固螺栓和套筒安裝在球鉸支座上，并在無灌漿料時試安裝，確認預留孔位置無誤。（5）球鉸采用錨固螺栓和套筒與上承臺及下承臺連接。為確保球鉸準確就位安裝，減少對下承臺頂面受力鋼筋的干擾，下承臺預留錨栓孔，預留孔中心及對角線位置偏差不得大于10mm。（6）球鉸安裝精度控制。球鉸安裝精度，直接影響轉體施工精度，對轉體是否能夠順利施工起著決定性作用，必須高精度施工。球鉸吊裝采用多點水平吊裝，防止在吊裝過程中出現變形，測量采用高精度電子水準儀進行標高測量，普通水準儀的度數精度不能達到安裝要求，根據現場情況采用拓普康AT-G2型精密自動安平水準儀，該儀器每公里往返測誤差為0.4mm，讀數可達到0.01mm。在球鉸安裝施工前，安排測量人員熟練掌握精密水準儀的測量方法，實測過程中的注意事項，從技術上為球鉸安裝精度提供有效保證。

安裝球鉸時采用十字測量法依據“邊測邊調，先初后精，步步緊跟，反復校核”的原則進行操作。首先將球鉸支座安放于球鉸支座墊石上，通過高精度電子水準儀測量球鉸頂面8個方向的頂面高程，對角兩點配套調整，利用球鉸底部的調節螺栓對球鉸進行初調。待8個方向的高程與設計高程偏差在≯5mm范圍內以后，利用全站儀復測球鉸中心點坐標位置。如球鉸中心或高程偏差過大，應重復以上施工測量步驟。最終應確保球鉸的中心位置和整體高程均滿足設計的相關要求。（設計球鉸安裝精度要求：中心坐標偏差≯1mm，頂面相對高差≯0.2mm）

5 結束語

我國橋梁的轉體施工經過30多年的發展，現已成為一種成熟的施工方法;轉體球鉸施工目前具有結構合理、受力明確、工藝簡便、施工工期短、安全可靠等特點。根據G207邯長鐵路轉體橋梁球鉸安裝成功實例，簡要分析轉體球鉸結構組成特點、安裝要求和安裝過程中的控制要點，為以后類似工程提供參考。

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