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摘要:转盘是转体施工的主体,笔者参加了某高速公路转体桥的施工,该工程为钢筋混凝土铰支承,本工程采用中心转体法施工,转体工艺要求严格,科学施工,现对该工程上、下转盘及滑道的施工作一介绍,与同仁共同探讨。
关键词:转体桥混凝土铰支承上、下转盘施工
中图分类号:TV331文献标识码: A
1、基本概况
该工程承台高2m,宽7.4m,长17.2m,下转盘设在承台顶面中央位置,直径2.5m。
下转盘磨心顶中间放DW=20cm的钢柱用以定位,下转盘磨心顶距承台顶面为40cm。因转体需要,在承台中间设置Rn=420cm,宽30cm的F4板(四氟板)滑道。
上转盘为墩身顶部(上墩帽)的一部分,其宽4.6m,高1.5m,长12.6m,在转体结束后在上墩帽与承台之间用混凝土灌实。
2、主桥承台下转盘及滑道施工
施工顺序:承台(环道)钢筋制作安装→模板制作安装→钢柱支架安装→下转盘钢筋制作安装→承台C60和C30砼浇筑→下转盘模板安装固定→定位钢柱安装固定→安装滑道钢板→测量平面位置及标高→校正钢柱、下转盘模板及滑道钢板→下转盘球面砼施工→养护。
2.1承台(环道)下转盘钢筋制作安装及注意事项:
严格按图下料及配置钢筋,钢筋焊接点的位置应严格按规范错开,同时按要求保证必要的搭接长度,由于承台面积较大,在施工过程中防止有人员踩压,同时浇筑的冲击力也可能造成钢筋骨架的变形,为此视结构稳定设置架力钢筋。下转盘钢筋严格按球面弧形下料制作,施工时定位钢柱位置钢筋应错开,但不得断开,且下转盘面层钢筋宜采用焊接,若采用绑扎时,扎丝应弯头向下,不得向上;钢筋的球面保护层厚度均匀一致,绝对禁止面层钢筋无保护层,否则将为以后球体磨合带来困难。架力筋布置必须满足骨架不变形,尤其在下转盘位置更为重要。预留槽口的钢筋网安装位置准确,确保顶推施工时槽口不被破坏。
2.2承台模板制作安装:
承台模板采用矩形通用模板,用钢管支撑加固,螺栓拉杆拉结。下转盘模板采用工厂专用钢模,加劲箍(法兰箍)的作用为防止定型钢圈(下转盘模板)变形,加强刚度。连接螺栓是将二个半圆钢圈连接成整体。设置调节螺栓的作用是调整整体定位钢圈的标高,使其上顶面高程一致。
2.3定位钢柱制作安装:
定位钢柱采用ZG45,长=50cm,D外=20CM,工厂定制加工,顶端钢柱头倒角、圆滑,在中心位置钻一小孔,孔径不宜过大,作为下转盘,浇筑球面砼用弧形刮尺定位用如下图1,钢柱安装基座如下图2。
钢柱安装作为一个独立体系与承台钢筋互不影响,用70*70*8角钢焊接支架,下面与承台底板接触处用混凝土护脚稳定,上部钢柱与铁板直接焊接,安装时垂直偏差不超过1mm,标高不超过1mm,随着混凝土浇筑的上升随时检查和校正。
施工要点:钢柱基座具有足够的强度和刚度以及整体稳定性。钢柱定位准确,确保钢柱中心与下转盘中心同心。严格控制钢柱安装垂直度。钢柱基座撑脚与承台底面接触处用砼固结,防止基座产生位移。钢柱中心小孔混凝土浇筑前用封箱带封紧,防止砂浆进入。
2.4承台(环道)砼、下转盘砼施工:
2.4.1设计要求:承台、环道砼标号为C30,下转盘底部与球体砼标号为C60。
2.4.2施工准備:砼采用商品砼,两台泵车同时施工。混凝土应具备初凝时间满足规范要求的同时不宜过短,以便于施工,由于承台体积较大,在混凝土施工中,应采用水化热较低的水泥,同时改善骨料级配,降低水灰比,掺外加剂等方法减少水泥用量,由于C60砼作为球面砼时,不宜掺粉煤灰,必要时,考虑埋设冷却管循环水冷却,循环出的热水养护台身,以避免混凝土内外温差过大引起混凝土裂缝。
2.4.3砼施工方法及要求:选用两台泵车,泵车1进行下转盘C60分层砼施工至承台顶面球体,磨心C60砼人工喂料,小直径振动器振捣;泵车2进行承台C30砼分层施工进行至承台顶面。C60砼与C30砼施工顺序为(见示图):1→2→3→4→5→6→7→8→9→10→11→12→13。施工时确保砼能在上一层砼初凝前进行下一层的施工,严禁泵嘴对准定位钢柱及定位钢圈基座,注意磨心C60砼入模前,认真测量,校正定位钢圈平面位置和高程,及时校核定位钢柱。
3、磨心体和环道的施工
3.1下转盘定位钢圈制作与安装
制作:模板采用5MM厚钢板加工,分二个半圆。内径D=250CM,H=30CM,如下图:
安装:当承台混凝土浇至顶面后,将转盘周围3m处的标高控制在-1cm内,并在中心周围255cm处预埋6Ø12螺栓,混凝土终凝二天后进行定位钢圈安装,以钢柱为中心在承台顶面设置2.5m直径圆线,钢圈的标高由调节螺栓调节,位置由预埋螺栓固定,安装完毕后用标尺检测周围各点标高。施工要点:①认真测量放样,确保调节螺栓位置准确。②校正高程时,通过调节上、下调节螺母来完成。③定位钢圈顶面各部位的相对高差严格控制,高程测量时,必须使用毫米标尺,精确至1MM,估读至0.1MM。
3.2磨心体
砼入模振捣密实后,初步整型,然后用带有球面弧形的刮尺,中心套住钢柱中心孔,另一端沿钢圈项面反复刮动,直到磨心球面圆顺,然后抹光成型。(如下图)
砼的养护采用湿麻袋养护,磨心砼应尽早拆模(不得缺边掉角)增加其散热速度,覆盖湿麻袋,浇水养护,不得脱水。
3.3环道的施工
此次环道设计的半径为 4.2米,长为10.8米, 宽为40CM环道钢板厚为10MM,上面贴5mmF4板。施工方法为:①F4板与钢板在车间填充橡胶粉,加热硫化,同时加压成型,F4与钢连接分块拼装,每块为120cm-150cm。②混凝土终凝后1d,根据技术交底内容,待砼强度达到50%以上时,用环氧树脂粘贴钢板F4板,并用膨胀螺栓固定,拼接缝平顺,如有错板用扁凿修平。③上转盘环道处设计刃角,上下之间间隙为3mm,预留3mm间隙的方法为:用300mm*300mm*3mm 不锈钢板垫在上下。④滑道之间,间距为1m,刃角与上承台一起浇筑。建议:上下滑道之间不设间隙,避免转体过程中向一侧倾斜增加推动力,对桥体标高和受力产生影响。
4、上转盘的施工:
施工顺序为:准备底模→安装钢套筒→钢筋及预埋件制作安装→侧模制袋→砼浇筑(先浇段)→养护→ 磨后固定→ 模板制作安装→砼浇筑(后浇段)→养护
4.1模板工程
4.1.1底模:先在四周围用砖砌成20CM高,中间用黄沙填充密实,用2CM厚砂浆抹面,涂隔离剂作底模,下转盘磨心用塑料薄膜覆盖,封箱带粘贴。钢柱用塑料薄膜裹,然后钢套筒套上即可,如下图所示:
4.1.2施工要点:填充黄砂必须密实;隔离层涂刷均匀,严禁漏涂;下转盘磨心薄膜覆盖时,必须等砼水分蒸发量极少时封闭,并抽成真空,避免上转盘砼浇筑时,因管内空气排不出,而影响上转盘凹面的平整圆顺;滑道施工时,确保砂浆不得进入滑道内。
4.1.3侧模:侧模竹胶板制作,钢管支撑,常规施工。
4.2钢筋工程:
底模施工结束后,即可进行钢筋安装,钢筋采用车间成型,现场绑扎,严格下料比度,钢筋焊接点的位置严格按规范错开,同时按规定满足必要的搭接长度,先浇筑钢筋和后浇段钢筋断开位置应满足施工规范的要求,先浇段预埋吊点位置应保持准确。
施工注意事项:上转盘磨心钢筋安装(保护层必须均匀一致)满足设计要求;钢筋焊接时,焊渣严禁飞溅在下转盘磨心上,以防烧坏薄膜,同时用完的焊条根不得丢弃在磨心上,避免磨合时的困难;磨心钢筋最下层最好采用绑扎,扎丝不且过长,且弯头向上。
4.3砼浇筑:
砼采用泵送混凝土。砼施工时,振捣应密实,采用分层浇筑法施工。施工要点:①泵嘴避免直接对准磨心,以防砼冲击力导致磨心钢筋保护层不能满足要求。②插入式振捣时,棒头应提升5CM,不能碰到磨心,以免损坏磨心薄膜,失去上、下转盘隔离作用。③养护采用湿麻袋,浇水养护。
5.上、下转盘磨合:
上、下转盘的磨合一般采用干磨法施工。
5.1准备工作:①搭设简易龙门架,纵向用二片贝雷片组合,挂四只20T手拉葫芦,用于起吊上转盘(如下图)。②安装两台同步卷杨机于上转盘外两侧,磨合时使用。③清理上下转盘间黄砂及砂浆层。
施工顺序如下:①垂直起吊上转盘②清理上、下转盘间黄砂及砂浆③清理三夹板及塑料薄膜 ④上转盘就位⑤磨合⑥起吊上转盘⑦检查合格(不合格重复④)⑧清理磨粉涂润滑剂⑨上转盘就位固定, 折除龙门架。
5.2施工方法:
上、下转盘磨合是转体施工的关键工序。先用二台同步5T卷扬机一端固定上转盘,另一端连接卷扬机,同时起动,速度不宜过快,使上、下转盘平衡转动,转动方向同转体方向,转动过程中防止钢丝绳对上转盘砼边角的损坏,应加强成品保护,磨合过程中,经常检查磨合情况,清理磨粉,磨粉积聚过多,影响磨合速度和效果,根据设计图纸要求,磨合达到摩擦系数μ=0.08,满足要求,初步测算人工推动磨盘时人员数n。
G=3*4.6*1.5*2.5=51.75(t)
Ff=G*μ=4.14(t)
每人平均推力F为0.075t
n=4.14*1.25/6*0.075=5.75人
取小值n=5人。
以上计算说明,在施工过程中,5人距中心6米能推动磨盘转动即可。磨盘磨合经检测合格后,即可涂润滑剂,上转盘定位后固定拆除龙门架,进行上转盘后浇段施工。
关键词:转体桥混凝土铰支承上、下转盘施工
中图分类号:TV331文献标识码: A
1、基本概况
该工程承台高2m,宽7.4m,长17.2m,下转盘设在承台顶面中央位置,直径2.5m。
下转盘磨心顶中间放DW=20cm的钢柱用以定位,下转盘磨心顶距承台顶面为40cm。因转体需要,在承台中间设置Rn=420cm,宽30cm的F4板(四氟板)滑道。
上转盘为墩身顶部(上墩帽)的一部分,其宽4.6m,高1.5m,长12.6m,在转体结束后在上墩帽与承台之间用混凝土灌实。
2、主桥承台下转盘及滑道施工
施工顺序:承台(环道)钢筋制作安装→模板制作安装→钢柱支架安装→下转盘钢筋制作安装→承台C60和C30砼浇筑→下转盘模板安装固定→定位钢柱安装固定→安装滑道钢板→测量平面位置及标高→校正钢柱、下转盘模板及滑道钢板→下转盘球面砼施工→养护。
2.1承台(环道)下转盘钢筋制作安装及注意事项:
严格按图下料及配置钢筋,钢筋焊接点的位置应严格按规范错开,同时按要求保证必要的搭接长度,由于承台面积较大,在施工过程中防止有人员踩压,同时浇筑的冲击力也可能造成钢筋骨架的变形,为此视结构稳定设置架力钢筋。下转盘钢筋严格按球面弧形下料制作,施工时定位钢柱位置钢筋应错开,但不得断开,且下转盘面层钢筋宜采用焊接,若采用绑扎时,扎丝应弯头向下,不得向上;钢筋的球面保护层厚度均匀一致,绝对禁止面层钢筋无保护层,否则将为以后球体磨合带来困难。架力筋布置必须满足骨架不变形,尤其在下转盘位置更为重要。预留槽口的钢筋网安装位置准确,确保顶推施工时槽口不被破坏。
2.2承台模板制作安装:
承台模板采用矩形通用模板,用钢管支撑加固,螺栓拉杆拉结。下转盘模板采用工厂专用钢模,加劲箍(法兰箍)的作用为防止定型钢圈(下转盘模板)变形,加强刚度。连接螺栓是将二个半圆钢圈连接成整体。设置调节螺栓的作用是调整整体定位钢圈的标高,使其上顶面高程一致。
2.3定位钢柱制作安装:
定位钢柱采用ZG45,长=50cm,D外=20CM,工厂定制加工,顶端钢柱头倒角、圆滑,在中心位置钻一小孔,孔径不宜过大,作为下转盘,浇筑球面砼用弧形刮尺定位用如下图1,钢柱安装基座如下图2。
钢柱安装作为一个独立体系与承台钢筋互不影响,用70*70*8角钢焊接支架,下面与承台底板接触处用混凝土护脚稳定,上部钢柱与铁板直接焊接,安装时垂直偏差不超过1mm,标高不超过1mm,随着混凝土浇筑的上升随时检查和校正。
施工要点:钢柱基座具有足够的强度和刚度以及整体稳定性。钢柱定位准确,确保钢柱中心与下转盘中心同心。严格控制钢柱安装垂直度。钢柱基座撑脚与承台底面接触处用砼固结,防止基座产生位移。钢柱中心小孔混凝土浇筑前用封箱带封紧,防止砂浆进入。
2.4承台(环道)砼、下转盘砼施工:
2.4.1设计要求:承台、环道砼标号为C30,下转盘底部与球体砼标号为C60。
2.4.2施工准備:砼采用商品砼,两台泵车同时施工。混凝土应具备初凝时间满足规范要求的同时不宜过短,以便于施工,由于承台体积较大,在混凝土施工中,应采用水化热较低的水泥,同时改善骨料级配,降低水灰比,掺外加剂等方法减少水泥用量,由于C60砼作为球面砼时,不宜掺粉煤灰,必要时,考虑埋设冷却管循环水冷却,循环出的热水养护台身,以避免混凝土内外温差过大引起混凝土裂缝。
2.4.3砼施工方法及要求:选用两台泵车,泵车1进行下转盘C60分层砼施工至承台顶面球体,磨心C60砼人工喂料,小直径振动器振捣;泵车2进行承台C30砼分层施工进行至承台顶面。C60砼与C30砼施工顺序为(见示图):1→2→3→4→5→6→7→8→9→10→11→12→13。施工时确保砼能在上一层砼初凝前进行下一层的施工,严禁泵嘴对准定位钢柱及定位钢圈基座,注意磨心C60砼入模前,认真测量,校正定位钢圈平面位置和高程,及时校核定位钢柱。
3、磨心体和环道的施工
3.1下转盘定位钢圈制作与安装
制作:模板采用5MM厚钢板加工,分二个半圆。内径D=250CM,H=30CM,如下图:
安装:当承台混凝土浇至顶面后,将转盘周围3m处的标高控制在-1cm内,并在中心周围255cm处预埋6Ø12螺栓,混凝土终凝二天后进行定位钢圈安装,以钢柱为中心在承台顶面设置2.5m直径圆线,钢圈的标高由调节螺栓调节,位置由预埋螺栓固定,安装完毕后用标尺检测周围各点标高。施工要点:①认真测量放样,确保调节螺栓位置准确。②校正高程时,通过调节上、下调节螺母来完成。③定位钢圈顶面各部位的相对高差严格控制,高程测量时,必须使用毫米标尺,精确至1MM,估读至0.1MM。
3.2磨心体
砼入模振捣密实后,初步整型,然后用带有球面弧形的刮尺,中心套住钢柱中心孔,另一端沿钢圈项面反复刮动,直到磨心球面圆顺,然后抹光成型。(如下图)
砼的养护采用湿麻袋养护,磨心砼应尽早拆模(不得缺边掉角)增加其散热速度,覆盖湿麻袋,浇水养护,不得脱水。
3.3环道的施工
此次环道设计的半径为 4.2米,长为10.8米, 宽为40CM环道钢板厚为10MM,上面贴5mmF4板。施工方法为:①F4板与钢板在车间填充橡胶粉,加热硫化,同时加压成型,F4与钢连接分块拼装,每块为120cm-150cm。②混凝土终凝后1d,根据技术交底内容,待砼强度达到50%以上时,用环氧树脂粘贴钢板F4板,并用膨胀螺栓固定,拼接缝平顺,如有错板用扁凿修平。③上转盘环道处设计刃角,上下之间间隙为3mm,预留3mm间隙的方法为:用300mm*300mm*3mm 不锈钢板垫在上下。④滑道之间,间距为1m,刃角与上承台一起浇筑。建议:上下滑道之间不设间隙,避免转体过程中向一侧倾斜增加推动力,对桥体标高和受力产生影响。
4、上转盘的施工:
施工顺序为:准备底模→安装钢套筒→钢筋及预埋件制作安装→侧模制袋→砼浇筑(先浇段)→养护→ 磨后固定→ 模板制作安装→砼浇筑(后浇段)→养护
4.1模板工程
4.1.1底模:先在四周围用砖砌成20CM高,中间用黄沙填充密实,用2CM厚砂浆抹面,涂隔离剂作底模,下转盘磨心用塑料薄膜覆盖,封箱带粘贴。钢柱用塑料薄膜裹,然后钢套筒套上即可,如下图所示:
4.1.2施工要点:填充黄砂必须密实;隔离层涂刷均匀,严禁漏涂;下转盘磨心薄膜覆盖时,必须等砼水分蒸发量极少时封闭,并抽成真空,避免上转盘砼浇筑时,因管内空气排不出,而影响上转盘凹面的平整圆顺;滑道施工时,确保砂浆不得进入滑道内。
4.1.3侧模:侧模竹胶板制作,钢管支撑,常规施工。
4.2钢筋工程:
底模施工结束后,即可进行钢筋安装,钢筋采用车间成型,现场绑扎,严格下料比度,钢筋焊接点的位置严格按规范错开,同时按规定满足必要的搭接长度,先浇筑钢筋和后浇段钢筋断开位置应满足施工规范的要求,先浇段预埋吊点位置应保持准确。
施工注意事项:上转盘磨心钢筋安装(保护层必须均匀一致)满足设计要求;钢筋焊接时,焊渣严禁飞溅在下转盘磨心上,以防烧坏薄膜,同时用完的焊条根不得丢弃在磨心上,避免磨合时的困难;磨心钢筋最下层最好采用绑扎,扎丝不且过长,且弯头向上。
4.3砼浇筑:
砼采用泵送混凝土。砼施工时,振捣应密实,采用分层浇筑法施工。施工要点:①泵嘴避免直接对准磨心,以防砼冲击力导致磨心钢筋保护层不能满足要求。②插入式振捣时,棒头应提升5CM,不能碰到磨心,以免损坏磨心薄膜,失去上、下转盘隔离作用。③养护采用湿麻袋,浇水养护。
5.上、下转盘磨合:
上、下转盘的磨合一般采用干磨法施工。
5.1准备工作:①搭设简易龙门架,纵向用二片贝雷片组合,挂四只20T手拉葫芦,用于起吊上转盘(如下图)。②安装两台同步卷杨机于上转盘外两侧,磨合时使用。③清理上下转盘间黄砂及砂浆层。
施工顺序如下:①垂直起吊上转盘②清理上、下转盘间黄砂及砂浆③清理三夹板及塑料薄膜 ④上转盘就位⑤磨合⑥起吊上转盘⑦检查合格(不合格重复④)⑧清理磨粉涂润滑剂⑨上转盘就位固定, 折除龙门架。
5.2施工方法:
上、下转盘磨合是转体施工的关键工序。先用二台同步5T卷扬机一端固定上转盘,另一端连接卷扬机,同时起动,速度不宜过快,使上、下转盘平衡转动,转动方向同转体方向,转动过程中防止钢丝绳对上转盘砼边角的损坏,应加强成品保护,磨合过程中,经常检查磨合情况,清理磨粉,磨粉积聚过多,影响磨合速度和效果,根据设计图纸要求,磨合达到摩擦系数μ=0.08,满足要求,初步测算人工推动磨盘时人员数n。
G=3*4.6*1.5*2.5=51.75(t)
Ff=G*μ=4.14(t)
每人平均推力F为0.075t
n=4.14*1.25/6*0.075=5.75人
取小值n=5人。
以上计算说明,在施工过程中,5人距中心6米能推动磨盘转动即可。磨盘磨合经检测合格后,即可涂润滑剂,上转盘定位后固定拆除龙门架,进行上转盘后浇段施工。