桥梁转体专项施工方案

凌源至绥中高速公路建昌至兴城支线工程凌源至绥中高速公路建昌至兴城支线工程 丁家沟公铁分离式立交主桥丁家沟公铁分离式立交主桥 转体专项施工方案转体专项施工方案 中铁九局七公司建兴高速公路项目经理部 二 O 一四年五月 凌源至绥中高速公路建昌至兴城支线工程凌源至绥中高速公路建昌至兴城支线工程 丁家沟公铁分离式立交主桥丁家沟公铁分离式立交主桥 转体专项施工方案转体专项施工方案 编制 复核 审核 批准 中铁九局七公司建兴高速公路项目经理部 二 O 一四年五月 1 目目 录录 1 编制依据 1 2 工程概况 1 2 1 工程概况 1 2 2 主桥与京哈线位置关系图 2 3 总体施工方案 4 3 1 转动体系 4 3 2 转体前施工准备 5 3 2 1 模板及支架拆除 5 3 2 2 拆除砂箱及清理滑道 6 3 2 3 称重试验及配重 6 3 2 4 牵引系统 6 3 3 试转体 6 3 4 正式转体 7 3 5 封固转盘 7 3 6 直线现浇段及合拢段施工 7 3 7 附属工程施工 7 4 施工工艺及主要施工方法 8 4 1 转体施工工艺流程 8 4 2 称重试验及配重 8 4 2 1 称重试验 8 4 2 2 配重 9 4 3 牵引系统 10 2 4 3 1 牵引索 10 4 3 2 转体施工计算 10 4 4 转体作业时间计算 13 4 5 试转体 14 4 5 1 试转体目的 15 4 5 2 试转体步骤 16 4 5 3 试转体角度 16 4 6 正式转体 17 4 6 1 转体组织机构 17 4 6 2 外部条件的确认 17 4 6 3 转体实施 18 4 6 4 同步转体控制措施 18 4 6 5 防超转措施 19 4 6 6 精确就位 20 4 7 临时锁定措施 20 4 8 封固转盘 20 4 9 转体施工注意事项 21 4 9 1 转体抗倾覆预案 21 4 9 2 转体施工操作注意事项 21 4 10 直线现浇段及合拢段施工 22 4 10 1 直线现浇段施工 22 4 10 2 合拢段施工 24 4 10 3 支架拆除 26 3 5 施工监控 26 5 1 监控项目 26 5 2 监控方案 27 5 2 1 转体测量监控 27 5 2 2 下转盘应力监测 27 5 2 3 主梁施工悬臂根部纵向应力监测 28 5 2 4 合拢阶段监控 29 5 2 5 线形监控 29 6 资源配置 30 6 1 材料和设备计划 30 6 2 劳动力计划 30 7 施工进度计划 30 7 1 工期目标 30 7 2 工期计划安排 31 8 施工安全组织措施 32 8 1 安全组织机构 32 8 2 转体施工安全组织分工 32 8 3 安全教育及培训 33 8 4 具体安全措施 34 8 4 1 施工组织与管理 34 8 4 2 高空作业安全措施 34 8 4 3 安全操作要求 35 8 4 4 要点施工防护措施 35 4 8 4 5 梁体卸架施工安全注意事项 36 8 4 6 直线现浇段 合拢段施工安全注意事项 36 9 转体施工应急预案 37 9 1 首次不能正常起动 37 9 2 突然停电 37 9 3 大风 大雾 暴雨等恶劣天气 37 9 4 中途停下后的再次启动 37 9 5 机械设备故障 37 9 6 牵引系统发生故障 38 9 7 结构应力应变异常 39 10 营业线施工安全应急预案 39 10 1 安全应急领导小组 39 10 2 预计发生的险情 40 10 3 分情况抢险措施 40 10 4 应急机械设备 41 11 特殊条件 环境下的施工措施 42 12 施工环保 水土保持和文物保护技术措施 42 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 1 丁家沟公铁分离式立交桥丁家沟公铁分离式立交桥 转体专项施工方案转体专项施工方案 1 1 编制依据编制依据 1 凌源至绥中高速公路建昌至兴城支线建设项目施工组织设计 2 凌源至绥中高速公路建昌至兴城支线施工图设计文件 3 公路桥涵施工技术规范 JTG T F50 2011 4 沈阳铁路局营业线施工安全管理细化办法 沈铁运 2013 37 号文件 5 铁路营业线施工安全管理办法 铁运 2012 280 号 2 2 工程概况工程概况 2 1工程概况 建兴高速公路丁家沟公铁分离式立交桥跨越既有京哈线客运专线 跨越 处铁路里程为京哈线 DK425 992 建兴高速 K77 278 交角为 69 4 起点里 程为 K76 760 终点里程为 K77 440 全长 680 0m 桥孔布置为 15 跨 左幅 10 40 2 80 3 40 m 右幅 12 40 2 80 40m 桥梁设计为双向四车道 主桥为分幅桥 单幅桥宽度为 11 60m 主桥采 用 2 80 m T 型刚构 采用平面转体的施工方法 即先在铁路一侧浇筑梁 体 然后通过转体使主梁就位 调整梁体线形 封固球铰转动体系的上 下 盘 最后浇筑合拢段 使全桥贯通 梁体分为转体段 直线现浇段及合拢段 转体段 T 构长为 69 69 m 直线现浇段长度为 8 95m 合拢段长 2 0m 转 体角度为 69 转体总重量为 8500 吨 主桥平面布置均位于直线段上 纵断面布置自建兴高速向兴城方向为 1 01078 的上坡路段和 1 82117 的下坡路段 凸型竖曲线半径为 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 2 R 12000 0m 变坡点高程为 66 0m 2 2主桥与京哈线位置关系图 转体前 图 2 1 左幅 11 梁体与既有线路的最小距离为 32 03m 右幅 13 梁体与既有线路的最小距离为 30 58m 转体后 图 2 2 图 2 3 梁底 与铁路轨面最小距离为 9 2m 左幅直线现浇段及合拢段与既有线路的最小距 离分别为 21 15m 和 19 28m 右幅直线现浇段及合拢段与既有线路的最小距 离分别为 22 59m 和 20 72m 图 2 1 转体前 梁体与既有线路平面位置关系图 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 3 京哈线 秦沈段 图 2 2 转体后 梁体与既有线路立面位置关系图 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 4 图 2 3 转体后 梁体与既有线路平面位置关系图 3 3 总体施工方案总体施工方案 该 T 型刚构连续梁顺既有铁路方向采用钢管支架现浇刚构梁部 再利用 铁路封锁时间进行平面转体的施工方案 转体完成后进行上下转盘封固混凝 土施工 最后进行直线现浇段 合拢段 桥面系 附属结构等施工 3 1转动体系 转体的基本原理是箱梁重量通过墩柱传递于上球铰 上球铰通过球铰间 的四氟乙烯滑片传递至下球铰和承台 待箱梁主体施工完毕以后 拆除支架 脱空砂箱将梁体的全部重量转移于球铰 然后进行称重和配重 利用埋设在 上转盘的牵引索 转体连续作用千斤顶 克服上下球铰之间及撑脚与下滑道 之间的动摩擦力矩 使梁体转动到位 转动体系主要有承重系统 顶推牵引系统和平衡系统三大部分构成 图 3 1 承重系统由上转盘 下转盘和转动球铰构成 上转盘为纵横竖三向预 应力体系 是转体结构的重要组成结构 下转盘为支撑转体结构全部重量的 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 5 基础 转体完成后 与上转盘共同形成基础 转动球铰设在上下转盘之间 通过球铰使上转盘相对于下转盘转动 达到转体目的 顶推牵引系统由牵引 索 牵引设备 连续千斤顶 牵引反力座 助推反力座构成 平衡系统由结 构本身 撑脚 大吨位千斤顶及配重用的砂袋等构成 图 3 1 转动系统侧面图 3 2转体前施工准备 3 2 1 模板及支架拆除 拆模应注意保护梁体混凝土不受碰撞和缺棱掉角 模板拆除顺序为 翼 缘板 腹板 底板 梁体转体前进行卸架 然后拆除支架 首先拆除翼缘板部分 再从悬臂 端向主墩对称拆除 拆除时先逐步拧松顶托使底模脱离梁底缓慢卸载 决不 可骤然放松以防冲击过大 卸架前 在转体梁端各配备砂袋 测量梁顶标高 和砂箱高度 卸架过程由技术人员对梁体变形进行观测 每 4 小时观测一次 观测过程中 若发现砂箱变形超过 5mm 停止卸架 在 T 构升高一侧进行配 重 然后再进行卸架 待整个 T 构全部落架并稳定后 再从两端向中间拆除 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 6 支架 3 2 2 拆除砂箱及清理滑道 对上下转盘接茬处混凝土进行凿毛并清理 同时 清除撑脚底部的石英 砂 在撑脚底安装 10mm 厚涂抹黄油的聚四氟乙烯滑板 然后对称同时拆除 砂箱 最后将上下转盘之间的杂物清除干净 3 2 3 称重试验及配重 转体前 由第三方监控单位 兰州交通大学工程检测有限公司 对梁体 进行称重平衡试验 测试转体部分的不平衡力矩 偏心矩 摩阻力矩及摩擦 系数等参数 实现桥梁转体的配重要求 3 2 4 牵引系统 每个转体桥墩均配置一个自动连续牵引转体系统和一个助推转体系统 并备用一套转体系统 3 3试转体 经过现场实际测量与理论计算 计划试转角度为 10 度 试转后 图 3 2 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 7 图 3 2 试转后 梁体与既有线路平面位置关系图 正式转动之前 进行试转 全面检查一遍牵引动力系统 转体体系 位 控体系 防倾保险体系是否状态良好 检测整个系统的安全可靠性 同时由 测量和监控人员对转体系统进行各项初始资料的采集 并分析采集的各项数 据 对转体实施方案进行修正后 方可进行正式转体 整个转体采用统一指 挥控制系统 3 4正式转体 试转体结束后转体角度剩余 59 度 计划以不大于 0 02rad min 的角速 度转动 转体到位后 进行梁体标高 线形复核并调整到符合设计要求 即 为转体结束 3 5封固转盘 转体完成后 先将上下转盘临时锁定 保证转体单元不再产生位移 再 立即绑扎剩余钢筋 安装模板 浇注上下转盘间的封固混凝土 使上转盘与 下转盘连成一体 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 8 3 6直线现浇段及合拢段施工 因左幅 12 右幅 12 的直线现浇段必须等到主桥转体完成后才能进行 施工 均采用钢管贝雷梁支架形式施工 合拢段施工亦采用贝雷梁支架的形 式施工 3 7附属工程施工 为防止转体后 桥梁附属工程的施工影响铁路行车安全 在转体前 必 须将转体梁段铁路投影上方的防撞墙 铁路防落物网及其他附属设施等安装 完毕 4 4 施工工艺及主要施工方法施工工艺及主要施工方法 4 1转体施工工艺流程 4 2称重试验及配重 4 2 1 称重试验 转体前 由第三方监控单位对梁体进行称重平衡试验 测试转体部分的 不平衡力矩 偏心矩及摩擦系数等参数 实现转体的配重要求 4 2 1 1 称重前的准备工作 箱梁直线现浇段施工 转体 T 构梁施工 梁体卸载 支架拆除 解除承台间约束 砂箱 安装转体牵引系统 上承台 墩身及箱梁整体试转体 转体监控 转盘封固 合拢段施工监控 称重试验 配 重 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 9 1 撤除梁顶所有材料 机具 设备 2 检查上转盘撑脚下滑板 3 安放千斤顶 大量程百分表 4 拆除支架 对称拆除砂箱 清理滑道 在撑脚下安装黄油聚四氟乙烯 板 5 解除临时固结 观察转体结构是否倾斜及倾斜方向以确定其状态 4 2 1 2 称重试验 在上转盘下用千斤顶施加力 分别用位移计测出球铰由静摩擦状态到动 摩擦状态的临界值 上转盘两侧的力差即为不平衡重量 根据该状态的测试方法 在两幅梁的上转盘底面布置如下图所示的千斤 顶和位移传感器 实施两幅梁的不平衡力矩等参数测试 图 4 1 称重设备平面及立面布置图 测试中所用设备及性能 400T 千斤顶两台 用于施加顶力 应变式位移传感器 用于测试球铰微 小转动产生的撑脚竖向位移 主要技术指标 量程 5mm 精度 1 100 使 用条件 受周围环境影响不大 力与应变综合参数测试仪 用于采集应变式 说明 1 位移传感器 2 大吨位千斤顶 3 压力传感器 4 转盘底垫钢板 5 千斤顶底座 称重设备平面及立面布置图称重设备平面及立面布置图 4 2 5 3 1 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 10 位移传感器的信号 4 2 2 配重 平衡转体施工必须保证转体上部结构在转动过程中的平稳性 水平转体 应该绝对保证转体中支点两端重量的一致 也就是保证其两端达到平衡状态 4 3牵引系统 4 3 1 牵引索 转体转盘设计埋设有两束牵引索 每束由 22 根强度等级为 1860Mpa 7 5 钢绞线组成 每根 7 5 钢绞线所能承受最大拉力 26t 每束 承受的最大拉力为 572t 每束 4 根钢绞线备用 18 根钢绞线为牵引束 安装牵引索时清洁各根钢绞线表面的锈迹 油污 逐根顺次沿着既定索 道排列缠绕后 穿过 QDCLT2000 300 型连续千斤顶 牵引索的另一端设置固 定锚具 已在上转盘浇注时预埋入上转盘混凝土体内 作为牵引索固定端 将预埋好的钢绞线牵引索顺着牵引方向绕上转盘后穿过千斤顶 并用千 斤顶的夹紧装置夹持住 先用 YDC240Q 型千斤顶在 5 10Mpa 油压下逐根对 钢绞线预紧 再通过连续张拉千斤顶在 2 3Mpa 油压下对该束钢绞线整体预 紧 使两束牵引索每根钢绞线持力基本一致 牵引索索道与对应千斤顶轴心 线应在同一标高 4 3 2 转体施工计算 1 基本数据 转体总重量 W 为 85000 00kN 球铰平面半径 R 195cm 上转盘 牵引束力偶臂 直径 D1 1100cm 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 11 滑道中心线直径 助推力作用力臂 D2 1000cm 动摩擦系数 动 0 05 静摩擦系数 静 0 10 设计转体角速度 0 02 rad min 主梁端部水平线速度 v 1 2m min 2 转体牵引力计算 摩擦力计算公式为 F Wx 启动时静摩擦系数按 静 0 1 静摩擦力 F Wx 静 8500 0KN 转动过程中 的动摩擦系数按 动 0 05 动摩擦力 F Wx 动 4250 0KN 转体拽拉力计算 T 2 3x RxWx D1 计算结果 启动时所需最大牵引力 T静 2 3x RxWx 静 D1 1004 6KN 转动过程中所需最大牵引力 T动 2 3x RxWx 动 D1 502 3KN 3 平转助推力计算 考虑动摩擦力矩与静摩擦力矩间的差值全部由上转盘撑脚处的两台助推 千斤顶承受 则有助推力 T 推为 T推 2 3x RxWx 静 2 3x RxWx 动 xD1 D2 552 5KN 4 牵引索钢铰线检算 每束 22 根 7 5 钢铰线 标准强度 fpk 1860MPa 每束根数 n 22 单根截面面积 A 140mm2 钢铰线锚下控制应力 fk 0 75fpk 0 75x1860 1395MPa 单束钢铰线容许拉力 T1 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 12 T1 nAfk 22x140 x1395 1000 4296 6KN T静 1004 6KN 安全系数 K1 K1 T1 T静 4 28 满足要求 5 牵引设备 牵引千斤顶 2 台 2000KN 连续千斤顶 考虑侧向风荷载对转体的阻力 设备 有一定的储备 则启动动力储备系数 1 1 F1 T静 2000 1004 6 1 99 满足要求 助推千斤顶 2 台 200T 千斤顶 则助推动力储备系数 2 2 F2 T推 2000 552 5 3 62 满足要求 6 惯性制动距离计算 理论上 在转体就位前 若张拉千斤顶停止牵引 转体结构由于惯性会 继续向前转动 此时阻止整个转体继续转动的力量是下转盘对转体的动摩擦 力 摩擦力对转盘中心的力矩的作用使梁体停转 若梁体梁端以转角速度 0 02rad min 的速度转动时 其动能 W1 J 2 2 5x0 022 2 1370 16t m2 rad2 min2 式中 J 为转体部分总的转动惯量 t m2 J 2 miLi2 2 1950 x7 5 2 1000 x26 75 2 900 x53 75 2 5t m2 在摩擦力矩作用下 设止动所需的转角为 a 则摩擦力矩提供 W1 M1 则 W1 3600 xM1 1370 16 3600 x2 3x RxWx 动 1370 16 6 89x10 5 此时梁端中心差距为 L0 x 69x6 89x10 5 0 0048m 4 8mm 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 13 理论上 在止动阶段 当梁端距设计中心线相差为 4 8mm 时应停止牵引 利用惯性就位 但实际操作上 利用转动惯性就位根本无法实现 当牵引动 力停止时 梁端也即停止转动 经上计算可知 每个桥墩转体配置一个自动连续牵引转体系统和一个助 推转体系统 自动连续牵引转体系统由一个 LSDKC 8 主控台 两台 QDCLT2000 300 型连续千斤顶和两台 YTB 液压泵站组成 该自动连续牵引转 体系统可以提供转体结构启动时所需全部扭矩 助推转体系统由两 2 台 200T 千斤顶和两台 ZB4 500 型油泵构成 如发生异常无法启动时可用其助推启动 两台连续千斤顶分别水平 平行 对称的布置于转盘两侧 千斤顶的中 心线必须与上转盘外圆相切 中心线高度与上转盘预埋钢绞线中心线水平 同时要求两千斤顶到上转盘距离相等 千斤顶放置于配套的反力架上 并通 过电焊或高强螺栓与反力墩固定 反力墩必须能够承受 200T 反力的作用 主控台应放于视线开阔 能清楚观察现场整体情况的位置 4 4转体作业时间计算 千斤顶的牵引理论速度 mm min 泵头流量 L min 2 伸缸面积 理论上由于泵头的实际流量可根据要求从 0 到 36L min 进行选择 所以 转体的速度可根据设计的要求而设定在规定的时间范围内实现施工要求 根据转体角度 69 及上转盘半径 5 5m 计算出钢绞线牵引长度 L 6 62m 69m 梁端转过弧线长度为 83 05m 现将 YTB 泵站流量调整为 16L min 伸缸面积为 8 1996 10 2m2 计算出千斤顶动作速度 V 16 0 60 0 001 5 85m h 1 转体所用时间 t L V 1 13h 67 8min 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 14 牵引钢绞线线速度 6 62 67 8 0 098m min 2 转体角速度 69 67 8 1 02 min 即 1 02 180 x 0 0178rad min 3 转体悬臂端线速度 83 05 67 8 1 2m min 计算转体角速度及悬臂端线速度均满足设计转体角速度 0 02 rad min 悬臂端水平线速度 v 1 2m min 根据 公路桥涵施工技术规范 JTG TF50 2011 规定 转体角速度不大于 0 01 0 02 rad min 转体悬臂 端线速度不大于 1 5 2 0m min 上述计算数据均满足规范要求 试转体角度为 10 度 正式转体角度为 59 度 正式转体时间为 T 59 180 0 0178 57 8min 启动和点动阶段时间约为 2 5 7min 加上转体准备工作 线形初调 转盘临时锁定及收尾工作 所需总 时间约为 90 分钟 转体施工相关参数表 序号施工项目试转体正式转体 1 转体角度 1059 2 离路肩最小距离 m 15 68 3 离线路最小距离 m 18 68 4 与既有线 线路关系 梁底与线路净高 m 9 2 5 转体准备 min 5 6 转体实施 min 65 7 线形初调 min 10 8 临时锁定 min 10 9 转体封锁 时间安排 总需时间 min 9090 4 5试转体 正式转动之前 进行试转 全面检查一遍牵引系统 转体体系 位控体 系 防倾保险体系是否状态良好 检测整个系统的安全可靠性 同时由测量 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 15 和监控人员对转体系统进行各项初始资料的采集 建立桥墩转动角速度与梁 端转动线速度的关系 对转体全过程进行跟踪监测 以便在转动过程中把转 动速度控制在要求范围内 转体操作的具体流程如下 转体工作准备 设备安装 调试 牵引索 千斤顶连接 牵引索预紧 防倾保险体系准备监控体系准备 拆除支架 静置 24 小时 试 转 气象信息 自动 状态下启动转体纠偏排除隐患辅助顶推 转体过程质量控制 同 步 控 制 力偶 平稳 控制 主 控 台 泵 站 千 斤 顶 钢 绞 线 转 体 监 测 暂 停转体动力小 转体倾斜发现异常 手动 状态下点动操作 就 位 抄垫固定 转体结束 测量监控辅助千斤顶微调 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 16 4 5 1 试转体目的 试转体目的 检查 测试泵站电源 液压系统及牵引系统的工作状态 测试启动 正常转动 停转重新启动及点动状态的牵引力 转速等施工控制 数据 以求在正式转体前发现 处理设备的问题和可能出现的不利情况 保 证转体的顺利进行 4 5 2 试转体步骤 1 预紧钢绞线 用 YDC240Q 型千斤顶将钢绞线预紧 预紧应采取对称进 行的方式 并应重复数次 以保证各根钢绞线受力均匀 预紧过程中应注意 保证 18 根钢绞线平行地缠于上转盘上 2 合上主控台及泵站电源 启动泵站 用主控台控制两千斤顶同时施力 试转 若不能转动 则施以事先准备好的辅助顶推千斤顶同时出力 以克服 超常静摩阻力来启动桥梁转动 若还不能启动 则应停止试转 另行研究处 理 3 试转时 应做好两项重要数据的测试工作 A 每分钟转速 即每分钟转动主桥的角度及悬臂端所转动的水平弦线距离 应将转体速度控制在设计要求内 B 控制采取点方式操作 测量组应测量每点动一次悬臂端所转动水平弦线 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 17 距离的数据 以供转体初步到位后 进行精确定位提供操作依据 C 试转过程中 应检查转体结构是否平衡稳定 有无故障 关键受力部位 是否产生裂纹 如有异常情况 则应停止试转 查明原因并采取相应措施整 改后方可继续试转 4 5 3 试转体角度 经过现场测量及理论计算 若左幅 11 墩试转角度为 10 度 试转后 梁 端转动距离为 12 07m 梁体与既有下行线路最小距离约为 20 14m 与路肩 最小距离为 17 12m 若右幅 13 墩试转角度为 10 度 试转后 梁端转动距 离为 12 07m 梁体与既有上行线路最小距离为 18 68m 与路肩最小距离为 15 68m 两转体梁均再需转动 59 度即可就位 4 6正式转体 4 6 1 转体组织机构 1 试转结束 分析采集的各项数据 对转体实施方案进行修正 方可进 行正式转体 整个转体采用统一指挥控制 所以 两墩同步转体必须有统一 的指挥机构 转体过程中数据的收集 采用一套严密的监视系统 指挥人员 通过监视系统反映的两幅桥的数据资料进行协调指挥 以达到同步的目的 转体结构旋转前要做好人员分工 根据各个关键部位 施工环节 对现场人 员做好周密部署 各司其职 分工协作 由现场总指挥统一安排 2 人员配备 现场指挥组 组长 潘绪明 副组长 芦海洋 闫尚斌 OVM 转体主管 现场技术组 王世学 张科 王雷 张秋明 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 18 线形监控组 兰州交大成员 安全防护组 刘学成 林臣皓 李晓刚 包占峰 驻站防护员 郭刚 物资设备组 白凯 薛亮 转体操作组 欧维姆成员 对外联络应急组 郝爽 郑旭 张涛 转体配合组 工人 60 名 每个转体桥墩各 30 人 4 6 2 外部条件的确认 1 转体施工必须在无雨雾及风力小于 6 级的气象条件下进行 所以转体 施工日期的选择必须以气象条件做依据 2 根据铁路局有关规定 桥梁转体时需要对线路进行封锁施工 按照理 论计算 转体需要时间约为 65 分钟 然后进行线形初调 转盘临时锁定及 收尾工作 所需总时间约为 90 分钟 转体前进行精心组织 科学安排 确 保在封锁时间内完成 4 6 3 转体实施 1 先让牵引千斤顶达到预定吨位 启动动力系统设备 并使其在 自动 状态下运行 2 每个转体使用的对称千斤顶的作用力始终保持大小相等 方向相反 以保证上转盘仅承受与摩擦力矩相平衡的动力偶 无倾覆力矩产生 3 设备运行过程中 各岗位人员的注意力必须高度集中 时刻注意观察 和监控动力系统设备和转体各部位的运行情况 如果出现异常情况 必须马 上向现场指挥汇报 立即停机处理 待彻底排除隐患后 方可重新启动设备 继续运行 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 19 4 6 4 同步转体控制措施 1 两墩同时启动 现场设同步启动指挥员 用对讲机通讯指挥 2 连续千斤顶公称油压相同 转体采用同种型号的两套液压设备 转体 时按校验报告提供的参数控制好油表压力 3 采用两幅转体同步监测 转体过程中随时观测转盘的转过刻度 观察两个转体的钢绞线是否等速 转体前在转盘上布置刻度并编号 转体过程中随时观测两个转盘的转过角度 是否一致 上转盘最外圆周上均匀布置转动刻度 然后按顺序进行编号 转 体过程中随时观测两个转盘的转过刻度 在转盘钢绞线上做好标记 观察同 一转盘两根牵引索通过千斤顶是否等速 转体就位采用 2 台全站仪观测中线 时刻注意观察桥面转体情况 左右 幅梁端每转过 1m 向指挥长汇报一次 在距终点 1 5m 时 结束千斤顶的自 动 连续 状态 改为 点动 状态 每转过 10cm 向指挥长汇报一次 在 20cm 内 每 1cm 报一次 在 5cm 内必须每 1mm 报告一次 以便控制系统的操 作人员能及时掌握转体情况 利于操作控制系统 使转体达到理想的设计要 求 4 6 5 防超转措施 1 转体前在转盘上布置刻度并编号 同时在梁端中线位置采用全站仪进 行测量 转体过程中进行全程动态监控 确保转体精确就位 转体前在转体 就位位置安装 I40b 工字钢横梁 使工字钢横梁与转盘撑脚接触位置即为转 体就位位置 图 4 2 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 20 图 4 2 限位装置布置图 2 如果发生超转 在滑道千斤顶反力座位置安装 I40b 工字钢横梁 采用 2 台 200T 千斤顶顶推撑脚 将转体部分反向顶回至设计位置 3 每座转体在上 下盘的滑道之间均设置有 8 对保险撑脚 撑脚走板底 面距离滑道顶面预留有 15mm 缝隙 转体结构精确就位后 采用三角形钢锲 子进行固定 并用电焊将钢锲子同撑脚走板钢板 连同滑道钢板立即进行全 面焊接 4 6 6 精确就位及线形调整 轴线偏差主要采用连续千斤顶点动控制来调整 根据试转结果 确定每 次点动千斤顶行程 换算梁端行程 每点动操作一次 测量人员测报轴线走 行现状数据一次 反复循环 直至转体轴线精确就位 转体就位后采用全站 仪中线校正 若转体到位后发现有轻微横向倾斜或高程偏差 则采用千斤顶 在上下盘之间适当顶起 进行调整 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 21 4 7临时锁定措施 在试转体结束及正式转体结束后 为保证梁体在受风荷载等外力的作用 下不发生变形 转动 偏载 甚至倒塌现象 需要对上下转盘进行临时锁定 试转体结束后 临时锁定的方法有 立即在撑脚和滑道间打入 5cm 10cm 20mm 三角钢楔块 立即在上下转盘间 邻近铁路侧 放置 4 个 400T 千斤顶 并使其处于临时受力状态 立即在支架上离墩中 20m 处用脚 手架临时支顶 防止梁体抖动 正式转体结束 经过对转体和精确定位阶段监测的平面位置 标高均符 合设计要求后 临时锁定的方法有 立即在撑脚和滑道间打入钢楔块 并 在下转盘承台上焊接型钢反力架 事先精确定位预埋钢板 立即焊接上 下转盘预留钢筋 立即对转体段和直线现浇段进行刚性骨架连接 4 8封固转盘 临时锁定结束并保证转体单元不再产生位移后 以最快的速度对转盘进 行封固施工 清洗底盘上表面污垢 检查预留压降管道是否通畅 焊接上下 转盘预留钢筋 安装模板 封盘四角顶部安装保险压降管道 浇注封固混凝 土 微膨胀混凝土 混凝土浇注时必须振捣密实 使上转盘与下转盘连成 一体 因在上转盘施工时已预留注浆管道 及后置保险压降管道 封固混凝 土后 为保证上下转盘处封固混凝土的密实 采用相同标号注浆水泥将其注 满 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 22 图 4 3 封铰混凝土浇注示意图 4 9转体施工注意事项 4 9 1 转体抗倾覆预案 理论上两端受力是平衡的 但由于两侧砼浇注的不完全对称及施工荷载 的影响 风荷载 会产生不平衡弯矩 若产生不平衡弯矩 采取以下预案 1 撑脚可以承受 2210T m 的弯矩 利用撑脚的作用 采取相应的措施 消除不平衡弯矩 确保施工安全 2 在箱梁顶放置一个容积为 6m3的水箱 在转体过程中观测悬臂端高程的 变化 若产生不平衡弯矩 则一端箱梁悬臂端翘起 往该端水箱里注水 直 至产生的不平衡弯矩消除 4 9 2 转体施工操作注意事项 1 穿钢绞线时不能交叉 打搅和扭转 所用的钢绞线应尽量均匀布置 2 前后顶的行程开关位置要调整好 即不能让行程开关滑板碰坏行程开 关 又不能因距离太远而使行程开关不动作 3 千斤顶的安装应注意和钢绞线方向一致 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 23 4 前 后千斤顶进油嘴 回油嘴与泵站的油嘴必须对应好 不能装错 5 油管和千斤顶油嘴连接时 接口部位应清洗 擦拭干净 严格防止砂 粒 灰尘进入千斤顶 6 卸下油管后 千斤顶和泵站的油嘴应加防尘螺帽 以防污泥进入 7 控制系统在运行前一定要经过空载联试 确认无问题后方可投入使用 8 牵引系统操作人员在系统运行过程中严禁站在千斤顶后 9 转体时对梁体做接地处理 做好防电工作 确保施工及行车安全 10 所有工作人员必须严格遵守有关安全施工操作规程 4 10直线现浇段及合拢段施工 因左幅 12 右幅 12 的直线现浇段必须等到主桥转体后才能进行施工 均采用钢管贝雷梁支架形式施工 合拢段施工亦采用贝雷梁支架的形式施工 4 10 1 直线现浇段施工 1 支架搭设及模板安装 直线现浇段拟采用钢管贝雷梁支架配合脚手架方式的施工方案 图 4 4 图 4 5 即沿直线现浇段纵向搭设钢管贝雷梁支架 在贝雷梁上方布置 碗口脚手架 支架横向为不等间距布置 在脚手架上铺设纵横向木方 左幅 12 墩直线现浇段支架基础采用扩大基础方式 然后按支架结构布 置摆放钢管 支架从下至上为 钢管 工字钢 贝雷梁 脚手架 底模板 施工时要严格检查扣件处的安装质量 确保支架结构完好 待支架搭设完毕 后进行加载预压 消除支架非弹性变形并获取支架弹性变形值 先对铺设的 底模标高进行调整并在其上放样侧模安装平面位置 之后立侧模 翼缘板模 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 24 板 底侧模板均采用竹胶板 内模采用木胶板组拼 因右幅 12 墩直线现浇段支架基础距离路基坡脚较近 无法采取扩大基 础方式施工 采用 2 个人工挖孔桩 挖至风化岩层为止 再做条形基础施工 然后按照支架搭设顺序进行施工 2 钢筋混凝土及预应力施工 在绑扎钢筋前 对模板上杂物进行清扫干净 施工时先进行底板及腹板 钢筋的绑扎及预应力束管道的布置 待内模安装完毕后 进行顶板及翼缘板 钢筋的绑扎及预应力束管道的安装 预应力束管道每隔一定间距布设定位筋 管道接头应牢固 密封 混凝土由拌和站集中拌和 混凝土及预应力施工细 则均与箱梁施工相同 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 25 图 4 4 直线现浇段及合拢段支架方案图 京哈线 秦沈段 京哈线 秦沈段 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 26 图 4 5 直线现浇段 合拢段支架与既有线关系位置图 4 10 2 合拢段施工 箱梁的合拢是控制主桥受力状况和线形的关键工序 因此箱梁的合拢顺 序 合拢温度和工艺都必须严格控制 1 合拢顺序 按照设计方案要求 合拢段采用同一支架进行施工 图 4 4 图 4 5 合拢段具体施工程序依次为 安装施工支架 立模 绑扎钢筋 预应力管道 安装劲性骨架 临时穿束并张拉 按照设计要求压配重 安放竖向和横向预 应力筋 混凝土浇注及养生 预应力张拉并压浆 2 时间区段的选择 合拢跨合拢前 应对主梁的梁顶高程 桥轴线和桥长进行联测 观测气 温变化及气温引起的梁体竖向和水平向相对位置变化的关系 连续观测时间 不小于 48 小时 设计要求合拢温度控制在全天最低温度范围内 以确定浇 注合拢混凝土的时间区段 3 支架安装 合拢段拟采用支架施工 即利用原有直线现浇段支架 在底板上铺设底 模和架设外模 然后进行合拢段箱梁的施工 4 劲性骨架的安装 按设计合拢温度及张拉预应力后弹性压缩进行约束锁定 预埋型钢支架 进行栓接或焊接 在锁定后 对设计要求的部分钢束进行张拉 复测合拢 段长度 高程 合拢前应在两悬臂端加平衡重 并在混凝土浇注过程中逐步 撤除 使悬臂挠度保持稳定 5 合拢段施工 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 27 合拢段混凝土施工 由于箱梁混凝土的收缩 徐变及自然条件的变化 如日照不均匀 昼夜之间的温差 等 在合拢范围内相应要求会产生各种 变形和内力 当混凝土浇注完毕 从初凝到混凝土结硬 混凝土还未形成强 度或强度很低 直到张拉纵向连续束之前 上述变形及由于结构体系的变 化在箱梁中引起的内力易使合拢段范围内混凝土开裂 为此 须采取措施予 以防止 为改善上述不利影响 使结构在合拢段变形协调 内力连续传递 应在 合拢段施工前提供箱梁挠度测量报告作为合拢施工的依据 并采取下列措施 1 在合拢段锁定前 需对悬臂断面进行一昼夜分时段连续观测 观测气温 与悬臂端的标高变化 气温与梁体气温的关系等 为合拢锁定时间提供依据 2 为改善合拢段前后结构的受力情况 在浇注合拢段前 合拢段内设置劲 性骨架范围内变形协调 并可传递内力 3 选择合理的浇注时间 应在一天中平均温度较低 变化幅度较小时锁定 合拢口并浇注混凝土 以达到低温度合拢的目的 4 合拢劲性骨架的焊接锁定要求迅速 对称的进行 保证焊缝质量 5 合拢段纵向钢筋要求全部焊接 焊接长度满足规范要求 钢筋焊接在劲 性骨架锁定后完成 6 合拢段接头处混凝土表面应凿毛处理 漏出石子 混凝土应采用早强微 膨胀混凝土 严格控制用水量 以减少混凝土的收缩影响 并应先做好混凝 土配合比试验 使混凝土在较短时间内达到一定的强度 7 合拢段混凝土应覆盖保湿养护 其他处混凝土也应加强混凝土的养护 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 28 保持箱梁混凝土的潮湿 适当降低合拢段以外箱梁顶面由于日照引起的温度 差 8 要求事先与气象部门取得联系 了解浇注合拢段期间内的温度变化情况 在合拢段浇注后 5 天 7 天内应避免气温骤降的天气 并要求在气温骤降到 来前张拉一定数量连续钢束 以保证合拢段两侧结构的整体性 4 10 3 支架拆除 合拢段混凝土达到强度张拉后 拆除钢管脚手架及侧模 底模板 钢管 支架等 拆除时从合拢段处向边跨梁体端头进行 首先对顶托进行调松 将 底模板的木方和竹胶板从梁底抽出 然后对碗口脚手架进行整体拆除 最后 拆除钢管贝雷梁支架 因直线现浇段与合拢段离既有线较近 施工时必须有现场防护人员跟班 作业 来车时提前通知现场作业人员 现场停止作业 5 5 施工监控施工监控 5 1监控项目 主要监控项目包括转体前后及转体过程中下盘应力情况 梁体根部应力 与变形 转体平衡情况 转体的速度及其对转体运行平稳的影响 桥梁线性 通过上述项目的监控 及时为转体平稳 顺利 安全运行提供方案控制依据 和保证手段 5 2监控方案 5 2 1 转体测量监控 测点布置 a 轴线控制 在梁体悬臂端将梁体轴线做出标记 同时在下承台上画出上承台转体终 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 29 点线 转体时 用全站仪对梁体轴线进行动态观测 根据观测数据及时调整 转体速度 确保转体精确就位 图 5 1 b 高程控制 分别在 T 构的悬臂端部上做 3 个高程观测点 并对转体全过程进行监控 转体就位后 根据测量结果 采用千斤顶调整梁端高程 使其符合设计要求 1200 预埋钢筋 图 5 1 预埋钢筋布置图 5 2 2 下转盘应力监测 主要监测转体荷载作用下下转盘内部混凝土的应力及其变化状况 从中 反映出转动体系的偏心状况 为过程安全和纠偏提供依据 通过测量转动体 系重心位置的偏心状况可指导施工中针对性的采取平衡配重措施 从而控制 转体姿态 上转盘浇筑前 浇筑完毕 箱梁各施工段浇筑完毕支架拆除前后 转体施工前后 合拢段浇筑前后 下转盘混凝土应力共监测 12 次 转盘应 力监测的方法是在下转盘混凝土内部埋设弦式应变计测点 采用埋设埋入式 振弦应变传感器 单侧转体体系的下转盘共布置 4 个测点 图 5 2 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 30 图 5 2 下转盘应变测点位置图 5 2 3 主梁施工悬臂根部纵向应力监测 主梁施工悬臂根部截面混凝土内纵向应力随着预应力张拉 支架施工或 全部脱架后全部处于悬臂状态以及体系转换等各个施工阶段的不同工况随时 都在发生变化 由于该截面受力十分复杂 内应力的变化较大 是主梁混凝 土内应力的关键控制截面 另外 观测两端悬臂根部截面的纵向应力分布变 化也可以推算两端悬臂重量不平衡状况 为整个转体体系旋转前 后的两端 平衡控制与调整 都将起到积极主动的实际指导作用 该部位的应力应变观 测截面 设在两幅主梁的 1 1 施工段面 既悬臂端与墩身交界的根部位置 上 两端共预埋振弦应变传感器 10 个 图 5 3 1200 150150 弦式应变计 图 5 3 主梁悬臂根部应变测点位置 每个施工段施工完成后 以及每道关键工序施工前后分别观测 1 次悬臂 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 31 根部应力 每次观测在 1 天中的相同时刻进行 5 2 4 合拢阶段监控 在合拢段施工过程中对梁体轴线 高程进行监测 定时测量 发现差异 及时调整 使合拢段两侧梁体高程偏差值控制在规范允许范围内 5 2 5 线形监控 梁部施工时 委托第三方 兰州交通大学工程检测有限公司 进行线形 监控 转体梁在悬臂阶段时是静定结构状态 合拢过程中如不施加额外的荷 载 成桥后内力状态一般不会偏离很大 因此连续梁施工控制的主要目标是 控制梁体线形 线形控制最主要的任务 就是根据每个施工阶段的测量结果 分析测量 数据 同时与模型预测值进行对比 找出差距并分析误差产生的原因 从而 确定下一阶段施工时合理的预拱度 每一阶段施工完毕 对结构模型中实际 的混凝土养护龄期 节段施工周期 混凝土实际的弹性模量 容重等相关参 数进行修正 修正之后 对结构模型进行重新计算 将新的计算结果与实测 结果进行比较 比较的主要内容包括混凝土浇筑前后的标高变化 预应力束 张拉前后的标高变化以及梁底 梁顶的标高变化 通过比较结果 可以对测 量数据进行分析 从每节段混凝土浇筑前至预应力钢束张拉完毕是本连续梁 施工监测的一个周期 线形控制的关键是 每节段施工周期的结束都必须对已完成所有节段进 行全面的复核测量 分析实际施工结果与预计目标的误差 从而及时地对已 出现的误差进行调整 在达到要求的精度后 才能对下一节段施工循环做出 预测 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 32 6 6 资源配置资源配置 6 1材料和设备计划 主要材料和设备计划表 序号名称单位数量用途 1 LSDKC 8 主控台台 2 2 台千斤顶同步牵引 2 QDCLT2000 300 千斤顶台5 1 台备 用 转体牵引 3 YTB 液压泵站台 4 转体牵引油缸供油 4 200T 千斤顶台5 1 台备 用 启动助推 备用 5 ZB4 500 型油泵台 4 启动助推千斤顶供油 6 YDC240Q 千斤顶 台 2 预紧钢绞线用 7 液压油公斤 1750 油泵用油 8 高压油管米 900 油泵配件 9 测量仪器套 2 施工测量用 10 监测仪器套 2 施工监测用 11 反力梁 钢板等套 2 助推系统用 12 100KW 发电机台 2 备用 13 四氟乙烯滑板平 90 撑脚与滑道间用 14 400T 千斤顶套 4 称重试验用 15 大吨位吊车台 2 备用 16 对讲机台 10 转体指挥用 17 角磨机台 4 切割钢绞线用 18 钢楔子个 50 临时锁定转盘用 6 2劳动力计划 转体操作组 10 人 转体技术及线形监控组 10 人 安全防护组 5 人 转 体配合及应急组 60 人 共需 85 人 7 7 施工进度计划施工进度计划 7 1工期目标 结合目前工程进度 施工条件 该两幅 T 构连续梁转体计划于 2014 年 6 月底前完成转体施工 封锁时间 计划 2014 年 10 月 1 日前完成通车需求 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 33 7 2工期计划安排 左幅11 右幅13 序号施 工 工 序 开始结束天数 备注 1 梁体施工0 2段梁体施工 2014 2 152014 6 1107 2 跨铁路处防 护墙施工 防撞墙及防落物网安装 2014 6 22014 6 87 3 梁体卸架及砂箱拆除 监控 2014 6 92014 6 157 自梁端至梁根部 4 合拢段吊架及滑道安装 2014 6 162014 6 161 5 称重及配重 监控 2014 6 172014 6 182 6 牵引设备安装及调试 2014 6 192014 6 191 7 试转 监控 2014 6 202014 6 201 按 BC 类施工 8 正式转体 监控 2014 6 212014 6 222 9 线形 标高精调 2014 6 232014 6 242 按路局封锁时间 10 转体施工 焊接预留钢筋 立模及砼浇筑 2014 6 252014 6 273 11 过渡墩施工 右幅12 左幅12 墩 墩身 盖梁 垫石 支座 24 2m 20m 剩余 11 69m 11 66m 2014 6 282014 7 1215 分两次浇筑 12 剩余 T 梁架 设 20片 T 梁 2014 7 132014 7 175 13 钢管 工字钢 2014 7 182014 7 203 基础提前施工 14 贝雷梁 2014 7 212014 7 211 15 脚手架 2014 7 222014 7 232 16 木方 竹胶板 调标高 2014 7 242014 7 252 17 预压 2014 7 262014 7 283 18 外侧模 翼缘板 2014 7 292014 7 313 19 底腹板钢筋 波纹管 2014 8 12014 8 55 20 内模 顶板钢筋 预应力 砼 2014 8 62014 8 127 21 4 边跨现浇 段 临近铁 路 8 95m 砼养生及拆模 2014 8 132014 8 197 丁家沟公铁分离式立交主桥转体专项施工方案 34 22 合拢段吊架 2014 8 202014 8 212 23 脚手架 木方 竹胶板 2014 8 222014 8 232 24 劲性骨架连接 2014 8 242014 8 263 25 张拉50 钢束 2014 8 272014 8 271 26 钢筋 预应力 内外模 砼 2014 8 282014 9 37 27 砼养生 张拉 注浆封锚 2014 9 42014 9 118 28 3 合拢段 2 0m 剩余防撞墙 齿块封锚 劲性骨架 拆除 过人孔封闭等 2014 9 122014 9 198 8 8 施工安全组织措施施工安全组织措施 8 1安全组织机构 建立健全安全组织机构 成立以项目经理为组长 OVM 转体主管 项目 副经理 项目