轉體橋專輯2——球鉸安裝工藝

06-13

2016年8月29日凌晨，廣（州）清（遠）城際鐵路獅嶺跨廣清高速公路特大橋轉體連續梁成功完成墩頂轉體對接，成為國內噸位最大的墩頂轉體連續梁。

獅嶺跨廣清高速公路特大橋轉體連續梁為（70+130+70）米，單體重7800噸，與既有京廣線雙向電氣化鐵路、廣清高速公路、107國道分別成66°、59°、61°交叉，一次轉體跨越。

（轉體前）

（轉體裝置）

（轉體操作）

（對轉體實時監控）

（轉體後）

梁體轉體到位後還要進行落梁施工，完成受力體系轉換。即在轉體的墩頂採用20組630噸千斤頂同步將梁體頂起3～5毫米，抽出夾層鋼板使上球鉸與下球鉸分離。隨後採用特質滑道將支座頂推到設計位置，灌注支座砂漿，緩慢鬆弛千斤頂落梁使支座受力。

梁體落定後再進行合龍施工。

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球鉸安裝工藝

橋樑轉體裝置一般由下轉盤、球鉸、上轉盤和轉體牽引系統組成，其中球鉸是最關鍵的部分，其安裝精度將直接影響轉體的精度。

獅嶺跨廣清高速公路特大橋轉體梁重7800噸，設計採用79000KN球鉸。

1 施工工序流程

下球鉸支架支撐鋼板預埋、下球鉸定位鋼板預埋及滑道定位鋼板預埋→下球鉸支架及下球鉸安裝→滑道安裝→安裝澆築下轉盤、滑道預留槽混凝土→安裝滑塊→安裝上球鉸及澆築上球鉸與平面連接鋼板、下鋼護筒之間的微膨脹混凝土→安裝夾層鋼板、上鋼護筒→安裝鋼管通道及銷軸→撐腳和沙箱安裝→綁紮上護筒及上轉盤鋼筋澆築上轉盤混凝→上轉盤牽引索施工。

2 施工工藝

2.1 下球鉸支架支撐鋼板預埋、下球鉸定位鋼板預埋及滑道定位鋼板預埋

在墩頂混凝土澆筑前預埋。

（1）下球鉸支架支撐鋼板尺寸30cm*30cm，分別安裝在下球鉸支架四個支腿下方，標高比下球鉸支架底部略低，低5cm為宜，鋼板中心間距2.29m。

（2）下球鉸定位鋼板尺寸15cm*15cm，安裝在沿線路方向和垂直線路方向的軸線上與球鉸中心間距2m，鋼板標高與下球鉸頂部高程相平，鋼板底部焊接1.5m長[10槽鋼，槽鋼埋入墩頂混凝土10cm。

（3）滑道定位鋼板結構與下球鉸定位鋼板結構相似，頂部與滑道鋼板底標高相同，沿滑道中心等間距預埋8塊。

2.2 下球鉸支架及下球鉸安裝

（1）在下球鉸定位鋼板上用全站儀投影出下球鉸中心輔助點坐標（沿線路方向各2m及垂直線路方向各2m，4個輔助中心點坐標）牽線引出下球鉸坐標中心，並在下球鉸轉盤上牽線引出下球鉸幾何中心。

（2）用大噸位吊車整體吊裝下球鉸支架及下球鉸，慢慢移動使下球鉸幾何中心與下球鉸坐標中心基本重合，同時調整下球鉸高度使下球鉸頂部與坐標中心牽引線重合，兩個方面保證下球鉸位置和高程與設計位置和設計高程基本相同時，接長下球鉸支架支腿，然後落在下球鉸支架預埋鋼板上。

（3）在大小里程及左右安裝四個手拉葫蘆，慢慢拉動下球鉸及支架，調整下球鉸中心位置知道與坐標中心完全重合，同時用電子水準儀測量下球鉸頂部標高至下球鉸邊緣任意兩點高差不大於1mm為止。

（4）將下球鉸支架支腿與預埋鋼板焊接、同時將下球鉸支架在大小里程、左右通過八根角鋼與下球鉸支架定位鋼板結構（埋入混凝土，牢固可靠）焊接，保證下球鉸的穩定。

2.3 滑道安裝

（1）滑道道在墩底預先拼裝，八塊滑道鋼板在鋼板底部用鋼筋焊接，滑道支架用下外環筋和下內環筋焊接成整體，整體吊裝至墩頂，若部分滑道支架橫杆與鋼筋衝突，可先將橫杆臨時截斷，然後將滑道落在滑道定位鋼板上。

（2）延長下球鉸定位牽引線至滑道外側，用四個手拉葫蘆調整滑道位置，使滑道各個方向到球鉸中心距離相同。

（3）接長滑道支架，落至混凝土面，將支架與滑道定位結構焊接，保證滑道穩定，用電子水準儀和微調螺旋調整滑道頂面標高使滑道滿足任意3m不大於1mm的要求。

2.4 安裝澆築下轉盤、滑道預留槽混凝土

澆築混凝土前先檢查下球鉸及滑道各部分是否牢固、穩定，澆築時需注意以下幾點：

（1）澆筑前需對下球鉸球面用土工布包裹並用膠布封邊，用剪刀在振搗孔處開口，並用膠布封死防止混凝土進進球面。

（2）澆筑前先測量滑道及下球鉸各點高程並記錄，待澆築一部分混凝土時重新測量下球鉸和滑道各點高程看下球鉸和滑道是否穩定，若穩定則繼續澆築混凝土。

（3）澆築從下球鉸中心向外澆築，並加強振搗，保證混凝土密實，直到混凝土澆築至下球鉸球面底部用膠帶包土工布封堵振搗孔。

（4）滑道底部混凝土坍落度必須大，混凝土流動性要好，振搗時將搗鼓棒放入滑道與角鋼縫隙中振搗，待滑道頂面排氣孔被混凝土灌滿，才能確定混凝土密實。

2.5 安裝滑塊

安裝滑塊前將下球鉸球面雜物用吸塵器清除乾淨，將球面滑塊螺絲安裝孔中的雜物挑出，對照滑塊上的編號安裝滑塊，並將螺絲擰緊，然後再次用吸塵器清除滑片表面雜物。

滑塊安裝完成後塗抹黃油四氟粉，按黃油：四氟粉=120:1比例調配，調配完成後安裝均勻塗抹在下球鉸球面上，吊裝上球鉸。

2.6 安裝上球鉸及澆築上球鉸與平面連接鋼板、下鋼護筒之間的微膨脹混凝土

由於下球鉸準確定位安裝，上球鉸可藉助下球鉸，用鋼尺量出下球鉸邊緣至下球鉸邊緣的距離，移動下球鉸至各點距離相等即可。

上球鉸與平面連接鋼板、下鋼護筒之間的微膨脹混凝土可將下護筒上振搗孔適當擴大，澆築混凝土嚴禁混凝土空腔。

2.7 安裝夾層鋼板、上鋼護筒

在上球鉸、夾層剛板、上鋼護筒分離前需在上球鉸、夾層剛板、鋼護筒邊緣做好標記，用記號筆畫一條短直線，拼裝時對好標記安裝，安裝夾層鋼板需預先考慮轉體後夾層鋼板耳板孔位置，便於轉體後抽出夾層鋼板，夾層鋼板設定轉體後耳板位於墩身右側軸線上，便於支吊車取出，安裝前根據轉體角度計算轉體前位置並標記好。

吊裝上護筒時可運用上護筒直邊與夾層鋼板直邊對齊，然後運用螺栓孔定位，保證夾層鋼板和上護筒對齊，以確保每個螺絲都能輕鬆擰入為準。

2.8 安裝鋼管通道及銷軸

鋼管通道可以與銷軸一起吊裝至球鉸里，可以在鋼管頂部焊接一根掛鉤，將表面塗有黃油的銷軸用φ12鋼絲繩一頭放入鋼管通道，另一端懸掛在掛鉤上。整體吊裝鋼管通道及銷軸至球鉸，鋼管通道插入入上護筒底部鋼部3cm，可在鋼管通道上做好標記，以免插入過深，導致夾層鋼板不能取出。

2.9 撐腳和沙箱安裝

由於設計要求撐腳底部距滑道鋼板2cm，考慮梁體沉降可按照2.5cm控制，安裝時可在滑道位置，用角鋼製作一個方框，裡面放置2.5cm小木塊，然後鋪滿石英砂，石英砂頂部標高與小方木相等。然後吊裝撐腳準確放置。

砂箱安裝前以試驗確定石英砂的壓縮量，充分考慮承受重量後的砂箱壓縮量，計算好砂箱裡面石英砂安裝高度，保證整個轉體系統支撐體系轉換後，撐腳與滑道鋼板滿足設計20mm要求。

2.10 綁紮上護筒及上轉盤鋼筋澆築上轉盤混凝土

綁紮上轉盤鋼筋需注意：

（1）上轉盤鋼筋豎向鋼筋需錨入梁體，水平鋼筋穿過鋼護筒預留孔與梁體鋼就連接成整體。

（2）安裝裝P錨時需注意，將錨墊板與轉盤鋼筋連接並保證轉體角度，牽引索錨固段埋入轉盤4.0m以上，並圓順的纏繞在轉盤上，施工時應特別注意牽引索引出方向。

（3）澆築上轉盤需預埋牽引索支撐鋼筋。

2.11 上轉盤牽引索施工

P型錨具，同一對牽引索的錨固端應在同一直徑線上並對稱於圓心，注意每根索的預埋高度和牽引方向一致。每根索的出口點也應對稱於轉盤中心，牽引索外漏部分應圓順的纏繞在上轉盤周圍，互不干擾的擱置在預埋鋼筋上，並用膠布包裹防止鋼絞線損壞或嚴重鏽蝕。

3 注意事項

3.1 轉體前應核對墊石預埋鋼筋，確保轉體過程中其不與球鉸及鋼護筒夾層鋼板相碰。轉體完成後施工墊石與滑道重合部分鋼筋，應與滑道鋼板焊接。

3.2 滑道鋼板焊接需注意焊接速率，不宜過快，以免滑道在焊接過程中變形，焊接完成後應對滑道鋼板標高複核。

3.3 下球鉸安裝完後澆築混凝土時應進行複核，若發生偏移，立即停止澆築混凝土，對下球鉸標高進行修正。

3.4 夾層鋼板需注意考慮轉體前和轉體後位置，以便在轉體完成後能順利取出。

3.5 銷軸需配全新鋼絲繩懸掛，表面塗抹黃油，黃油厚度不宜過厚，以免轉體後不能取出。

4 質量標準

4.1 球鉸轉動面各處偏差不大於1mm，滑動面處球面度偏差不大於0.6mm。

4.2 球鉸邊緣各點高差不大於1mm。

4.3 球鉸上下球面形心軸與球鉸轉動中心軸務必重合，誤差不大於1mm,鋼管務必鉛垂，傾斜度不大於3‰。

4.4 滑道任意3m弧長內高差不大於1mm，局部平整度0.5mm。

4.5 上轉盤施工時底面保證水平，縱坡在上轉盤頂部進行調整。