转体桥施工工艺及施工质量控制课件

转体桥施工工艺及施工质量控制1转体桥施工工艺及施工质量控制1目录第一篇转体桥发展及工程概述第二篇关键部件球铰施工工艺及标准2.1、转体结构体系2.2、球铰制作及验收2.3、球铰安装及控制2.4、球铰施工的注意点2.5、撑脚及滑道安装2.6、转动体系安装第三章工效指标及设备、人员配置第四章转体及控制第五章其他2目录第一篇转体桥发展及工程概述2第一章转体桥概述1.1转体技术发展从1977年建成的第一座转体施工的遂宁建设桥至今，成功运用转体施工技术建成的桥梁逾百座，但大多转体吨位较小，可以说转体施工是技术比较成熟的一种施工工艺集成，且近年来转体吨位一再被刷新，尤其是在丫髻沙突破万吨级后，转体吨位已到17000t，目前国内转体施工吨位最大的是郑州市解放路斜拉立交桥，转体重为17100t（超过了此前石家庄市环城公路跨石太铁路转体斜拉桥家庄的16500t）。3第一章转体桥概述1.1转体技术发展3第一章转体桥概述1.2转体施工方法根据桥梁结构的转动方向，可将桥梁转体施工方法分为竖转施工、平转施工以及平竖转相结合施工三种，其中以平转法应用最广泛平转施工可分为平衡转动体系转体施工和无平衡重转体施工方法，其中平衡转动体施工又分为结构自平衡转体施工与需专门配重的转体施工。

修建时间桥名结构体系跨径布置转体方法特点1977四川遂宁建设桥砼箱肋拱70平转国内首座转体桥1984自贡水电局渡槽桁架

竖转国内首座竖体结构1987四川巫山龙门实验桥钢筋混凝土箱拱122平转国内首座无平衡重转体桥1993安阳钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱150平转+竖转国内首座平转+竖转转体桥2004宜恩平地坝大桥混凝土箱拱132平转薄壁开口施工跨度最大2010沪杭高铁大桥钢筋混凝土箱拱80+160+80平转转体重量最大4第一章转体桥概述1.2转体施工方法修建时间桥名结构第一章转体桥概述1.3跨越运营武广高速铁路非对称斜拉转体桥

杭长跨越武广高铁非对称独塔斜拉桥结构采用32+80+112m形式。斜拉桥边跨26m采用桥处支架现浇，主跨84+112m槽型梁为塔梁固结体系水平转体法施工，转体吨位高达14500吨。转体角度约21度。（两座斜拉桥-南西及西北上）

西北上行联络线施工位置武广高铁路基段武广高铁隧道段武广高铁桥梁段南西联络线施工位置5第一章转体桥概述1.3跨越运营武广高速铁路非对第一章转体桥概述1.3跨越运营武广高速铁路非对称斜拉转体桥

转体施工整体示意图合龙段位置支架法浇筑槽型梁水平转体跨越高铁转体结束合龙施工6第一章转体桥概述1.3跨越运营武广高速铁路非对第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.1转动体系构成介绍

本桥转动体系采用环道与球铰中心支撑相结合的平转结构。转动体系由球铰（上、下球铰、球铰间四氟乙烯板、固定上下球铰的钢销、下球铰钢骨架），上、下转盘，环形滑道、支撑支腿、牵引反力座、助推反力座构成。如下图所示。7第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.1转动体系构成下球铰滑道上球铰8下球铰滑道上球铰8钢球铰工厂加工钢球铰现场安装9钢球铰工厂加工钢球铰现场安装9第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.2核心部件球铰加工及验收

一、球铰的加工

球铰是平转法施工转动系统的核心，它是转体施工的关键结构，转体结构制作质量控制的好坏直接影响到转体施工的成败，必须保证球铰的加工质量及安装精度。目前国内的球铰一般由中国船舶重工集团公司第725研究所制作。二、球铰的验收制作精度主要控制如下：球铰和接触面粗度Ra≯12.5，球面各处曲率误差≯2mm，边缘各点高程差≯1mm，水平截面椭圆度≯1.5mm，球铰上下球面形心与球铰转动中心应重合，误差≯0.2mm。序号项目设计指标出厂验收1球铰和接触球面光洁度不小于3

2球面各点处曲率半径误差不大于2mm

3球铰边缘各点高程误差不大于1mm

4水平截面椭圆度不大于1.5mm

5四氟板块顶面务必位于同一球面上误差不大于1mm

6上下球铰形心轴、转动轴务必重合误差不大于1mm

7钢套管中心轴务必于转动轴重合误差不大于1mm

8与上下球铰相焊钢管倾斜度不大于3%

9下球面各点处球面度偏差不大于0.85mm

10四氟乙烯滑动片容许应力不小于100MPa10第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.2核心部件球铰加工第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.3球铰安装工艺

整体安装精度要求：中心误差不大于±1.0mm，球铰正面相对高差不大于±0.5mm。一、下球铰钢型骨架下球铰钢型骨架采用角钢支架设置，由工厂预制，运至现场后由吊车将其吊入，并进行粗调、精确调整，调整完成后将下承台预埋钢板与骨架预留钢筋焊接牢固。

钢型骨架安装

11第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.3球铰安装工艺第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.3球铰安装工艺

一、下球铰钢型骨架关键作用：调整定位下球铰高程钢型骨架安装中预留与下转盘的连接螺栓位置，骨架定位后，安装紧固螺母及M20×0.5细牙螺杆。（精调精度0.5mm）M20×0.5细牙螺杆12第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.3球铰安装工艺转盘安装关键工序图解骨架中心定位

完成骨架安装

下球铰安装

13转盘安装关键工序图解骨架中心定位完成骨架安装下球铰安装第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.3球铰安装工艺

二、下球铰安装吊装下球铰使其安放在球铰钢型骨架上，调整中心位置，然后依靠固定调整M20×0.5细牙螺杆上下转动调整标高。利用全站仪、0.01mm的电子水准仪及铟钢尺多点复测。调整完毕后，竖向利用调整螺栓与横梁之间拧紧固定，横向利用承台上预埋型钢固定。

14第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.3球铰安装工艺下球铰、环道安装15下球铰、环道安装15第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.3球铰安装工艺

三、上球铰及聚四氟滑动片的安装1）清理上下球铰球面；2）在中心销轴套管中放入黄油四氟粉；3）在下球铰凹球面上安装聚四氟乙烯滑板，用黄油四氟粉填满聚四氟乙烯滑板之间的间隙；4）将上球铰吊装到位，套进中心销轴内。5）球铰安装完毕对周边进行防护，包裹严密，确保杂质不进入到摩擦面内。16第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.3球铰安装工艺上球铰安装上球铰试转17上球铰安装上球铰试转17安装四氟乙烯片

下球铰和销轴涂抹黄油和四氟乙烯粉

上球铰安装

上球铰模板转盘安装关键工序图解18安装四氟乙烯片下球铰和销轴涂抹黄油和四氟乙烯粉上球铰安装第二章关键部件球铰施工工艺及标准1）滑道安装在钢撑脚的下方设有环形滑道，环道由专业厂家生产，现场采取分节段拼装，在盘下利用调整螺栓调整固定。转体时保证撑脚可在滑道内滑动，以保持转体结构平稳。要求整个滑道面在同一水平面上，其相对高差不大于2mm。（平整度要求较高，现场二次验收）2.4滑道及撑脚安装

19第二章关键部件球铰施工工艺及标准1）滑道安装2.4第二章关键部件球铰施工工艺及标准2）撑脚安装上转盘共设有8组撑脚（钢管内灌注微膨胀混凝土），在下转盘混凝土浇筑完成，上球铰安装就位时即安装撑脚，安装撑脚时必须确保走形板与下滑道的间隙(根据本工程的特点设置为25mm）。转体前在滑道面铺装四氟乙烯板。2.4滑道及撑脚安装

20第二章关键部件球铰施工工艺及标准2）撑脚安装2.4第二章关键部件球铰施工工艺及标准2）撑脚安装限位：为确保上部结构施工时转盘、球铰结构不发生移动，以及便于拆除；用砂箱将撑脚与环道之间塞死。2.4滑道及撑脚安装

21第二章关键部件球铰施工工艺及标准2）撑脚安装2.4第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.5球铰施工注意的问题

一、施工精度控制1）球铰加工、安装精度，现场达到要求：顺桥向±1mm，横桥向±1.5mm，球铰正面相对高差≯1mm。2）下球铰钢型骨架、环形滑道，撑脚等；3）撑脚本桥根据非对称转体的特点，考虑预留量及梁端净空为25mm；二、施工质量控制1）下转盘控制：主要涉及球铰下方混凝土密实度问题，浇筑采用环形对称、预留排气孔方式；

2）上转盘控制：主要涉及做好下转盘、销轴清理，黄油四氟粉、四氟板安装，及时做好包裹及封闭，避免异物进入。三、施工安全方面上下转盘临时支撑、撑脚限位措施；22第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.5球铰施工注意的问第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.5球铰施工注意的问题

排气孔滑道打磨及防锈为保证上部结构施工期间球铰均匀受力和撑脚不受较大压力，以及转体结构稳定，在上转盘下部（撑脚间）设置临时支座（砂箱，经过预压）。临时支座23第二章关键部件球铰施工工艺及标准2.5球铰施工注意的问第二章关键部件球铰施工工艺及标准

转体设备：本工程转体系统共1套，由2台QDCL2000型连续转体千斤顶、2台YTB液压泵站和1台LSDKC(A)－8主控台通过高压油管和电缆线连接组成转体动力系统。转体上转盘埋设有两束索引索，每束牵引束由19根强度等级为1860MPa的Φ15.24mm钢绞线组成。牵引索的另一端应在上转盘灌注时预埋入体内H形锚具锚固，作为牵引索固定端。2.6转动牵引体系安装

24第二章关键部件球铰施工工艺及标准转体设备：本工程转第二章关键部件球铰施工工艺及标准

转动牵引体系安装注意的问题：1）反力座的结构安全性（安全储备）2）反力座的精度（连续转体千斤顶分别水平、平行、对称、千斤顶的中心线必须与上转盘外圆（钢绞线缠绕的地方）相切、同一高度；3）牵引索成品保护（油渍清理、断丝、包裹保护）4）牵引索位置、长度预留（综合考虑转体角度、弧长）2.6转动牵引体系安装

25第二章关键部件球铰施工工艺及标准转动牵引体系安装注

转动系统一般由钢绞线、反力座、穿心式张拉千斤顶、液压泵站和控制台组成。

转体时，千斤顶对称布置在下转盘两侧的反力座后方，通过拽拉一端锚固在上转盘中的钢绞线，使桥梁匀速、平稳转动。

26转动系统一般由钢绞线、反力座、穿心式张穿心式千斤顶液压泵站主控台27穿心式千斤顶液压泵站主控台27第三章转体过程控制气象条件1转体前一周与气象部门及时沟通，保证转体时风力小于3级。结构的倾覆稳定性安全系数取决于结构自身的抗倾覆力矩与风力构成的倾覆力矩二者之比，取大于1.3。设备调试对使用的设备在使用前进行标定，之后对系统进行空载联试，以确定全部设备正常并满足要求。2拆除临时固结328第三章转体过程控制气象条件1转体前一周与气象部第三章转体过程控制

称重与配重4位移测点测力点配重29第三章转体过程控制称重与配重4位移测点测力点配第三章转体过程控制平转牵引系统安装6转体千斤顶安装位置应以球铰轴心成对称分布。对平转千斤顶、牵引索、锚具、泵站配套安装完成后要进行调试。安装助推系统助推系统主要用于克服转体施工中静摩擦力与动摩擦力之间的差值而使整个转体部分启动。助推系统安装于环形滑道上转盘钢管撑脚与助推千斤顶反力座之间。助推系统安装后应进行调试。7安装微调、限位装置8设置测量及监控标志9试转1030第三章转体过程控制平转牵引系统安装6转体千斤第三章转体过程控制正式转体（各方面数据监测）10转体到位后调整11先封铰后合龙：转体施工完成后，精确调整成桥线形精度，对承台进行固结，填充封铰C50微膨胀混凝土，保证混凝土密实性，完成球铰固结。31第三章转体过程控制正式转体（各方面数据监测）10转体到第三章转体过程控制转体及合龙施工中注意的问题1、称重与配重：力矩平衡，进行称重、精确配重，然后再称重，达到平衡。2、转体前试转：一是检验转体方案的实用性、可靠性；二是检验整个指挥系统的协调性；三是检验操作人员是否明确自己的岗位职责和协同反应能力；四是通过演练取得经验并找到差距，以便进一步改进预定的转体方案；五是为了测试连续千斤顶加载后的工作性能，并确定合理转速的油泵控制参数和停止牵引后转动体在惯性作用下可能产生的转动距离。、3、转体结束前:梁端中心线距设计位置1.5m时，降低顶推千斤顶的供油量，对整个平转体减速。约0.5m时，点动给油，靠惯性就位。速度控制0.08m/min，到位后临时进行限位。4、转体监测：特别是梁体轴线、下挠、撑脚间隙、转体角度等数据;5、转体完成后精调，以梁体线形为主，同时精定位以转盘位置调整为主，梁端微调为辅。32第三章转体过程控制转体及合龙施工中注意的问题32撑脚氟滑板转体姿态监测精调完毕撑脚固结转动角度及位移观察33撑脚氟滑板转体姿态监测精调完毕撑脚固结转动角度及位移观察333434第五章其他1■转体施工在国内的发展1975年我国桥梁转体施工的开拓者、转体技术进步的引领者——张联燕所长开始进行“拱桥转体施工工艺”的研究，并于1977年建成了我国第一座平转施工的跨径70m的肋拱桥——遂宁建设桥。70米钢筋混凝土肋拱实验桥，施工用木材100m3,聚四氟乙烯60㎏，钢材15吨,手摇卷扬机2台，千斤顶8台，一岸拱箱全宽7米一次转体安装就位约4～5小时。实验证明，“拱桥转体施工”具有经济、快速、安全等优点，施工设备省、施工简便、适于地方施工。由于转体施工不影响交通，也逐渐用于铁路立交桥及较大的通航河流上。35第五章其他1■转体施工在国内的发展35第五章其他2桥梁转体施工经过近40年的发展，其主要成就为：（1）桥型从拱桥发展到梁桥、梁拱组合体系、斜拉桥；（2）转体工艺从平转到竖转，再到竖转与平转相结合；（3）转动支承体系由环道支承到中心支承，再到中心支承与环道支承相结合；（4）转轴由混凝土磨心到钢管混凝土磨心，再到钢磨心；（5）转体阶段结构轻型化从钢筋混凝土薄板到钢结构，再到钢混组合结构；（6）采用转体施工的桥梁达到200余座，转体重量达1.68万吨，转动体单侧最大悬臂长度近200m。中国桥梁转体施工成就36第五章其他2中国桥梁转体施工成就36第五章其他■转体施工桥例1、自平衡转动体平转沪杭高铁跨沪杭高速160m梁拱组合结构平转，转体重量1.68万吨。37第五章其他■转体施工桥例37第五章其他■转体施工桥例1、自平衡转动体平转撑脚间隙预留偏小，实测重心偏移5cm，转体32度历时约70分钟。38第五章其他■转体施工桥例38第五章其他■转体施工桥例2、配平衡重转动体平转湖北建始县汪家寨大桥1-70m刚架拱。39第五章其他■转体施工桥例39第五章其他■转体施工桥例2、配平衡重转动体平转撑脚间隙偏小、辅调千斤顶倾倒，背索锚点失效。40第五章其他■转体施工桥例40第五章其他■转体施工桥例3、利用扣、锚结构本身进行平衡的平转跨越湖北清江隔河岩水库的黄陵洞大桥152m混凝土拱41第五章其他■转体施工桥例41第五章其他■转体施工桥例3、利用扣、锚结构本身进行平衡的平转美的混凝土拱桥！最经典的平衡重拱桥转体桥例！！42第五章其他■转体施工桥例42第五章其他■转体施工桥例4、无平衡重的平转涪陵乌江桥1-200m混凝土拱无平衡重转体（4x620t)，在八十年代末修建如此规模桥梁很了不起。43第五章其他■转体施工桥例43第五章其他■转体施工桥例4、无平衡重的平转双箱对称同步转体惊彩！，利用上下转轴偏心提供自转巧妙！！目前仍无来者。44第五章其他■转体施工桥例44第五章其他■转体施工桥例5、正角度竖转施工广元朝天三滩沟桥1-60m刚架拱桥，2t卷扬机！34万！45第五章其他■转体施工桥例45第五章其他■转体施工桥例5、正角度竖转施工广元朝天三滩沟桥1-60m刚架拱桥，施工阶段结构轻型化，简易设备修大桥。46第五章其他■转体施工桥例46第五章其他■转体施工桥例6、负角度竖转施工贵州务川珍珠桥1-120m刚架拱桥，拱肋滑模浇注，竖转姿态分两段47第五章其他■转体施工桥例47第五章其他■转体施工桥例6、负角度竖转施工贵州务川珍珠桥1-120m刚架拱桥，开启了悬崖绝壁修建拱桥的另一个实例。48第五章其他■转体施工桥例48第五章其他■转体施工桥例7、竖转+平转施工广州丫髻沙大桥1-360m钢管混凝土飞燕式拱桥，竖转重约2000吨，10小时将拱顶提升73m49第五章其他■转体施工桥例49第五章其他■转体施工桥例7、竖转+平转施工采用竖转加平转施工，将主跨为360米、宽40米、高80米、重13685吨的两个庞大转动体系，在7天之内转体安装合拢。仍是目前转体规模最大的桥梁。50第五章其他■转体施工桥例50第五章其他

2003年8月，赣龙铁路吊钟岩大桥140m上承式劲性钢管骨架钢筋混凝土提篮拱在4台10t倒链拽拉下分别平转180°、81°合拢。

承重系统采用Φ4m钢平板铰，岸两侧半跨转动体各重3012t。51第五章其他2003年8月，赣龙2004年8月，重8498t的贵州崇遵高速公路鞍山大桥跨黔渝铁路2×51.5mT型刚构采用Φ3.02m钢平板铰，平转45°后合拢。522004年8月，重8498t的贵州崇遵高速公路鞍山大桥跨黔渝

2005年9月转体的黑龙江绥芬河市新华街西延伸线2×100m独塔单索面斜拉桥采用Φ4m钢平板铰，转动体长196m、重14000t，是大陆迄今为止转动体最长的斜拉桥。532005年9月转体的黑龙江绥芬河市2004年6月，贵州崇遵高速公路楚米大桥采用连续张拉千斤顶，首次实现了2座2×51.5mT型刚构双幅同步平转跨越黔渝铁路。542004年6月，贵州崇遵高速公路楚米大桥采用连续张拉千斤顶，

2008年7月，郑西铁路客运专线洛河特大桥跨二广高速公路(48+80+48)mV型墩连续刚构成功转体，两侧的2×39mV型刚构转体重量约3800t、转角57°，成为首