16.4 转体施工.docx

16.4 转体施工16.4.1 拱圈的预制及拼装1 根据地形条件和桥梁结构特点，可选择平转、竖转以及平转竖转结合的转体施工法。 2 拱圈的预制及拼装，应按照设计确定的位置、高程，充分利用地形，合理布置拱圈预制场地，在适当的支架或土胎上进行。支架（或土胎）的设计，应按本规范第16.2.1条的规定执行，并保证使支架稳固，工料节省，易于施工和安装。3 无论采用何种施工方法，均应严格控制拱肋的制作尺寸，保证拱肋的精度和重量符合要求，以免增大扣索系统和转动系统的应力。 构件尺寸允许偏差为5mm，重量偏差不得超过2，拱肋轴线平面、立面允许偏差为10mm。4 应严格控制结构的预制尺寸和重量。16.4.2 有平衡重平转施工1 跨径较大、转动体系重心较高的转体施工，宜采用环道与中心支承相结合的转盘结构，以确保整个转动体系的稳定。中、小跨径的桥梁转体施工，可采用中心支承的转盘结构。转体平衡重可视情况利用桥台或另设临时配重，转体前，应核对平衡体的重量、转动体系的重心。如采用临时配重，应确保锚固设施的安全、可靠。2 应选用摩擦系数较小的材料制作滑板和转盘轴心,制作安装时应符合下列规定：1）环道转盘应平整，球面转盘应圆顺，其允许偏差为lmm；环道基座应水平，3m长度内平整度不大于lmm，环道径向对称点高差不大于环道直径的1/5000。2）中心支承宜采用球面铰柱，用直径不小于100mm的钢质或钢管混凝土定位销固于球面铰柱中心，再用不低于C50的混凝土浇筑球面铰成型。在球面打磨光滑后再浇筑混凝土球面铰盖。达到设计强度后，应将盖、铰进行反复磨合，至单人以3m杠杆能推动为止。3）盖、铰磨合符合要求后，其接触面应涂以二硫化钼或黄油四氟粉等润滑剂，再将铰盖浇固于上盘混凝土中。4）浇固于上盘周边的四个或六个辅助支腿，应对称均匀布置，与下环道的间距不大于20mm。5）环道钢板安装固定时，宜与下转盘预埋件栓接，以便能精确调节环道钢板安装位置，以及避免因焊接使环道钢板变形。6）为减小环道和走板之间的摩擦力，宜在环道表面设置一层3mm厚镜面不锈钢板。3 拱圈混凝土达到设计规定强度或者设计强度的85后，方可分批、分级张拉扣索，扣索索力应进行检测，其允许偏差为3。张拉达到设计总吨位时，拱圈脱离支架成为以转盘为支点的悬臂平衡状态，再根据合龙高程（考虑合龙温度）的要求精调张拉扣索。4 扣索张拉到位、拱圈卸架后，应有24小时的观测阶段，以检验锚固、支承体系的可靠程度。同时应观测拱结构的变形状态及随气温变化的规律，以确定转体前拱顶的高程。5 采用内、外锚扣体系时，应符合下列相应规定：1）扣索宜采用钢铰线、带镦头锚的高强钢丝、精轧螺纹钢筋等高强材料，安全系数不应低于3。2）扣点应设在拱顶点附近，如因大跨径拱桥单点扣索力太大或者其它原因需采用多扣点时，控制好扣索同步张拉，使桥体截面应力处于允许的受力状态。3）扣索和锚索之间宜通过置于扣、锚支承（桥台或立柱）的顶部交换梁相连接。扣索锚点高程不应低于扣点，宜与通过锚点的水平线形成05的角度，以利于扣索调整和拱圈脱架。4）用千斤顶张拉扣索时应分级进行，并同时进行结构内力及挠度观测，直到拱圈脱架。6 转体牵引力按式（16.4.2）计算：（16.4.2）式中：牵引力（kN）；转体总重力（kN）；铰柱半径（m）；牵引力偶臂（m）；摩擦系数，无试验数据时，可取静摩擦系数为0.10.12，动摩擦系数为0.060.09。7 转体牵引索可用两根（钢绞线、高强钢丝束），其一端引出，一端绕固于上转盘上，形成一转动力偶。牵引动力可用卷扬机、牵引式千斤顶等，也可用普通千斤顶斜置在上、下转盘之间（注意应预留顶位）。转动时应控制速度，通常角速度不宜大于0.010.02rad/min或桥体悬臂端线速度不大于1.52.0m/min。8 采用钢绳牵引转动时，必须用千斤顶直接顶推启动后，再用钢绳牵引转动，以防止在牵引过程中克服转盘的静摩擦力时带来的冲击力。9 转体合龙时应符合下列规定：1）应严格控制拱肋高程和轴线，合龙接口高程允许偏差为10mm，轴线允许偏差为5mm。2）合龙时应选择当日最低温度进行。当合龙温度与设计计算温度相差较大时，应考虑温度差带来的影响，修正合龙高程。3）合龙时，宜采用先打入钢楔的快速合龙措施，然后施焊接头钢筋，浇筑接头混凝土，封固转盘。在混凝土达到设计强度后，再分批、分级松扣，拆除扣、锚索。10 转体施工前应了解掌握气象情况，转体时避开不良天气。16.4.3 无平衡重平转施工无平衡重平转施工是以锚固体系代替了平衡重进行转体。无平衡重转体系统由锚固体系、转动体系和位控体系构成，除按照有平衡重平转施工的有关要求施工外，还应遵循以下规定：1 转动体系由拱体、上转轴、下转轴、下转盘、下环道和扣索组成。转动体系施工可按下列程序进行：安装下转轴、浇筑下环道、安装转盘、浇筑转盘混凝土、安装拱脚铰、浇筑铰脚混凝土、拼装、浇筑拱体、穿扣索、安装上转轴等等。施工时应符合下列要求：1）下转轴一般设置在桩基上，桩柱混凝土浇筑至环道设计高程下时，应安装用钢板卷制加工的轴圈。2）轴圈安装前应先进行试装，防止钢轴的支撑角钢与桩柱主钢筋发生干扰，轴圈与转轴的平面位置与竖直度应符合设计要求；然后点焊固定在桩柱主盘上，浇筑填心混凝土。3）转盘表面可用钢板制作，其内径、平整度、焊缝均应符合相关要求。转轴与转盘套合部分应涂润滑油脂。环道上的滑道宜采用固定式，其平整度应控制在1.0mm内。当转盘填心混凝土达到85设计强度后，可拨动转盘转至拱体预制位置。转轴与轴套应转动灵活，其配合误差应控制在1.0mm内。4）拱铰铰头可用钢板加工，其配合误差应小于2mm。浇筑铰脚锥体混凝土时可采用预制钢筋混凝土模板，承托拱体可利用第一段拱体的横隔板，并将其封闭，增设受弯钢筋来承担。2 锚固体系由锚碇、尾索、支撑、锚梁（或锚块）及立柱组成。锚碇可设于引道或其他适当位置的边坡岩层中。支撑和尾索一般为两个不同方向，形成三角形稳定体系，稳定锚梁和立柱顶部的上转轴使其为一固定点。当拱体设计为双肋，并采取对称同步平转施工时，斜向支撑可省去。锚固体系必须稳固可靠，必要时应作抗拔试验。施工时，应符合下列规定：1）锚碇可按照设计要求，参照悬索桥有关规定施工，应考虑锚固尾索时着力点和受力方向，防止混凝土开裂。2）锚梁锚固处应设置张拉尾索的设备。锚梁施工时，应注意防止钢筋尾索、扣索和预应力钢材穿孔的干扰。浇筑的锚梁混凝土达到设计强度的50后，方可将轴套穿入上下轴套和环套中。3）桥轴向的支撑可根据实际情况，利用引桥的梁作为支撑，或采用预制、现浇的钢筋混凝土构件。非桥轴向（斜向）的支撑须采用预制或现浇的钢筋混凝土构件。4）立柱一般为钢筋混凝土结构，可参照有关规定施工。3 位控体系包括缆风索与扣点、转盘牵引系统，安装时的技术要求应按照本章有关规定执行。4 尾索张拉、扣索张拉、拱体平转、合龙卸扣等工序，必须进行索力、轴线、高程等施工观测。5 尾索张拉时应符合下列规定：1）尾索张拉一般在立柱顶部的锚梁（锚块）内进行，操作程序与一般预应力梁后张法相同，可参照第7章有关规定执行。2）两组尾索应按照上下左右对称、均衡张拉的原则，对桥轴向和斜向尾索分次、分组交叉张拉。3）张拉一级荷载时，应按照上一级荷载张拉后的伸长值与拉索中的应力数值进行分析，调整本级张拉荷载，力求各尾索内力均衡。4）尾索张拉荷载达到设计要求后，应对尾索内力进行测量，如发现由于预应力损失导致尾索间内力相差过大时，应再进行一次尾索张拉，以求均衡达到设计内力。6 扣索张拉的技术要求应符合下列规定：1）张拉前应在桥轴向和斜轴向支撑以及拱顶、3/8、1/4、1/8跨径处设立高程观测点，在张拉前和张拉过程中随时观测。2）全面检查支撑、锚梁、轴套、拱铰、拱体、锚碇，并列表记录，分析确认不影响安全时，才可开始张拉。3）每索应分级张拉至设计张拉力，每级荷载张拉时，应对称于拱体，按由下向上的次序进行，各索内力相对偏差应控制在5kN以内，应同时检查并调整各支承点木楔。按上述要求操作张拉到设计荷载，直至拱体脱架。7 在进行无平衡重拱体转体时，应符合下列规定：1）制定详细的转体施工安全技术操作规程，进行技术交底。2）应对全桥各部位包括转盘、转轴、风缆、电力线路、拱体下的障碍等进行测量、检查，符合要求后，方可正式转动。3）若起动摩阻力较大，不能自行起动时，宜用千斤顶在拱顶处施加顶力，使其起动，然后应以风缆控制拱体转速；风缆走速在起动和就位阶段一般控制在0.50.6m/min，中间阶段控制在0.81.0mm/min。4）上转盘采用四氟板做滑板支垫时，应随转随垫并密切注意四氟板接头和滑动支垫情况，便于发现异常情况及时处理。5）拱体旋转到距设计位置约5时，应放慢转速，距设计位置相差1时，可停止外力牵引转动，借助惯性就位。6）当拱体采用双拱肋在同一岸上下游预制并进行平转达到一定角度后，上下游拱体宜同步对称向桥轴线旋转。8 当两岸拱体旋转至桥轴线位置就位后，两岸拱顶高程误差超过标准时，宜采用千斤顶张拉、松卸扣索的方法调整拱顶高差。操作时应符合下列要求：1）测定两岸各扣索内力，对低于设计高程的拱顶端，其扣索可按对称均衡原则进行张拉，应先张拉内力较低的一排扣索，并分次张拉，使其尽可能达到设计高程。2）对高于设计高程的拱顶端，按与上相反的程序进行。3）若两岸拱顶端高差仍较大，可利用千斤顶再一次调整拱顶高程。4）当两岸拱体合龙处轴线与高程偏差符合要求后，尽量按设计要求规定的合龙温度进行合龙施工，其内容包括用钢楔顶紧合龙口，将两端伸出的预埋件用型钢连接焊牢，连接两端主钢筋，浇筑台座混凝土，浇筑拱顶合龙口混凝土。9 当台座和拱顶合龙口混凝土达到设计强度的85后，按对称均衡原则，分级卸除扣索。在卸除扣索过程中，应监测扣索内力、拱轴线和高程。待全部扣索卸除后，应测量最终轴线位置和高程，填入合龙记录表。16.4.4 竖转施工当地形及施工条件适合时，可选择竖转法施工。其转动系统由转动铰、提升体系（动、定滑车组，牵引绳等）、锚固体系（锚索、锚碇等）等组成，除应按照本章的有关要求施工外，还应遵循以下规定：1 在桥轴线方向的河床上利用地形搭设支架，在支架上拼装待转拱肋，利用扣索的牵引力将拱肋竖向旋转至设计标高。支架的要求应符合16.2的规定。根据提升能力确定转动单元为单肋或双肋，在提升能力足够时，宜采用横向连接成整体的双肋为一个转动单元。2 应根据竖转拱肋的重量及牵引设备情况，选用钢丝绳或钢绞线作扣索，扣索锚碇采用混凝土锚，提升动力可选用吨位适宜的卷扬机。扣索系统必须通过计算，钢丝绳的安全系数不小于6，钢绞线的安全系数不小于3，锚碇抗拔、抗滑安全系数不小于2。3 索塔宜采用常备式周转设备拼装。索塔设计时要充分考虑拱肋竖转产生的偏载、荷载变化、风力等带来的不利影响，确保索塔的强度、刚度、及稳定性符合要求。4 转动铰可根据推力大小选用钢制的轴销铰、钢板包裹混凝土的弧形柱面铰、球面铰等。转动铰应转动灵活，接触面能满足局部承压的要求。5 转动时应符合下列规定：1）转动前应进行试转，以检验转动系统的可靠性。竖转速度可控制在0.0050.0lrad/min，提升重量大者宜采用较低的转速，力求平稳。2）两岸桥体竖转就位，调整高程和轴线应