转体桥梁施工方案、工艺、措施

转体桥梁施工方案、工艺、措施南河川渭河特大桥（72.5+120+72.5）m连续梁跨越陇海线，采用转体施工，转体重量约12000t。

进行承台施工时完成转体系统的安装，转体系统主要由下转盘、球铰、上转盘以及转体动力系统组成。

在施工承台时精确安装球铰，然后进行墩身施工。

按照挂篮悬臂浇筑法完成梁体的施工。

待最后节段强度和弹模达到设计要求，进行张拉压浆，达到强度后，拆除墩旁托架，进行转体施工。

转体分试转、正式转体和精调对位三个过程。

调试牵引系统，清理、润滑滑道。

拆除有碍平转的障碍物。

先让辅助千斤顶达到预定吨位，再启动牵引千斤顶使转动体系起动，牵引牵引索平转；在平转就位处设置限位装置，避免过转，平转基本到位后降低平转速率，采用点动迁移进行精确就位；焊接上下转盘钢筋进行固定，清理杂物后浇筑上下转盘混凝土。

转体就位后，拆除主墩临时垫块，拆除多余水平约束，同时进行两边跨合拢段施工，然后进行中跨合拢段段施工。

转体施工工艺流程框图见图2.5.3.14。

图2.5.3.14 转体施工工艺流程图2.5.3.9.1钻孔桩施工主墩23#、24#位于铁路路基坡脚附近，基坑开挖会对铁路路基产生影响，桩基施工前对铁路路基进行防护，采用钻孔桩防护，桩径、桩长根据受力计算确定。

2.5.3.9.2承台施工由于转体的核心部件球铰位于承台中，承台的施工工艺流程如下：基坑开挖→施工下承台第一次混凝土→安装球铰定位底座→浇筑下承台第二次混凝土→安装下球铰→浇筑球铰下混凝土→安装环道→浇筑环道下混凝土→浇筑反力座混凝土→安装上球铰→安装撑脚→浇筑上承台混凝土。

2.5.3.9.3转动体系施工进行承台施工时完成转体系统的安装，转体系统由下转盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成，转体完成后，上下转盘共同形成承台。

转体系统构造见下图2.5.3.15⑴下转盘下转盘承台截面尺寸18m×18m×6.1m，分三次浇注成型，用于固定球铰支架、滑道支架。

滑道宽1.2米，半径5米，滑道顶面为3mm厚不锈钢板，安装时任两点相对高差≯2mm，且任意3m弧长滑道高度差不大于1mm。

⑵球铰钢球铰分上、下球铰两片，下直径为3.9米，上直径3.8米，厚度30mm。

它是转体施工的关键结构，制作及安装精度要求很高，必须精心制作，精心安装。

球铰采用具有多年生产经验的工厂加工，质量均可信赖。

球铰各零件的外形尺寸及公差使用钢直尺、卷尺测量，应符合设计图纸的要求。

球铰各零件的组焊应严格按照焊接工艺要求操作，并采取措施控制焊接变形，焊缝应光滑平整，无裂缝、咬边、气孔、夹渣等缺陷。

上下球铰制造成型后，应进行验收检查，其验收标准为：①球面光洁度不小于▽3；②球面各点处的曲率半径务必相等，误差不大于2mm；③球铰边缘各点的高程误差≯1mm；④水平截面椭园度≯1.5mm；⑤下球铰内球面镶嵌四氟板块顶面应位于同一球面上，其误差≯0.2mm；⑥上下球铰形心轴、转动轴务必重合，其误差≯1mm；⑦与上下球铰相焊钢管中心轴务必与转动轴重合，其误差≯1mm，钢管务必铅直，其倾斜度≯0.3%。

⑶上转盘上转盘是转体的重要结构，在整个转体过程中形成一个多向、立体受力状态。

转盘内布有纵、横、竖三向预应力钢筋。

上盘边长13m，高2.1m，转台直径10米，高1.2米。

转台是球铰、撑脚与上盘相连接的部分，又是转体牵引力直接施加的部位。

转台内预埋转体牵引索，预埋端采用P型锚具，同一对索的锚固端在同一直径线上并对称于圆心。

每根索埋入转盘长度大于2.5米，每对索的出口点对称于转盘中心。

牵引索外漏部分圆顺的缠绕在转盘周围，并用塑料布做好保护措施，防止施工过程中钢绞线损伤后严重生锈。

每个上转盘下设有8个撑脚，每个撑脚为双圆柱形，下设30mm厚钢板，双圆柱为两个直径900mm、厚20mm的钢管，内灌C50微膨胀混凝土。

撑脚在工厂整体制造后运进工地，在下转盘砼灌注完成上球铰安装就位时即安装撑脚，并在撑脚下支垫5mm厚钢板作为转体结构与滑道的间隙，转体前抽掉钢板。

上转盘撑脚为转体时支撑转体结构平稳的保险腿，从转体时保险腿的受力情况考虑，转台对称的两个撑脚之间的中心线与上转盘纵向中心线重合，使8个撑脚对称分布于纵轴线的两侧。

⑷转动牵引系统设计给定牵引索数量为19束，转体施工选用300t连续千斤顶。

每套自动连续转体系统由两台ZLD200-300型连续提升千斤顶，两台ZLDB液压泵站和一台HLDKA－4主控台，通过高压油管和电缆线连接组成。

每台ZLD200-300型连续顶推千斤顶公称牵引力3000KN，由前后两台千斤顶串联组成，每台千斤顶前端配有夹持装置。

两台连续千斤顶分别水平、对称地布置于转盘两侧的同一平面内，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的中心线水平，同时要求两台千斤顶到上转盘的距离相等，千斤顶用高强螺栓固定于反力架上，反力架通过焊接与反力墩固定。

主控台应放置于视线开阔、能清楚观察现场整体情况的位置。

转体转盘埋设有牵引索，预埋牵引索时清洁各根钢绞线表面的锈迹、油污后，逐根顺次沿着既定索道排列缠绕后，穿过连续顶推千斤顶。

牵引索的另一端应先期在上转盘灌注时预埋入上转盘混凝土体内，作为牵引索固定端。

⑸转体体系施工流程浇注下转盘第一步砼→安装滑道支架、下球铰支架→浇注下转盘第二步砼→安装滑道、下球铰→浇注下转盘第三步砼→安装四氟乙烯滑块、上球铰→浇注上球铰内砼→上转盘砼施工→墩柱及上部结构施工。

2.5.3.9.4转体转动施工⑴转体设备的工作原理自动连续转体系统由三部分组成，即连续转体千斤顶、泵站和主控台，其液压原理见图2.5.3.16。

图2.5.3.16 液压原理图自动连续转体千斤顶的结构图见图2.5.3.17。

1、后顶穿心套2、油缸3、后顶活塞4、后顶密封板5、后顶锚板6、后顶夹片7、行程开关SQ18、行程开关SQ29、行程开关SQ3 10、前顶穿心套 11、前顶活塞 12、前顶密封板 13、前顶锚板 14、前顶夹片 15、行程开关SQ4 16、钢绞线 17、行程开关SQ5 18、行程开关SQ6 19、前顶回油嘴 20、前顶进油嘴 21、后顶回油嘴 20、后顶进油嘴图2.5.3.17 自动连续转体千斤顶的结构图⑵具体操作方法①设备就位按照预先定好的方案，将自动连续转体千斤顶、转体泵站、主控台安装在预定位置，把泵站注好油，约600L/台。

把油管及各信号电缆连接好。

②连接系统电源接好主控台和各泵站的电源，主控台为AC220V，泵站为AC380V。

③各转体泵站的调试把泵站的压力调整在预定范围内。

④安装行程开关（感应器）组件⑤主控台的调试将主控台与泵站之间的电缆连接好，启动各泵站后即可开始调试。

手动调试，看每个感应器的信号是否正常，各千斤顶的逻辑动作是否正常。

各项都正常后自动运行。

在自动运行状态下调整出设计要求的运行速度。

⑥穿索千斤顶安装就位后，将油路同时接通前退锚顶和后退锚顶，开动泵站，将前工具夹片和后工具夹片顶开，同时保压; 把钢绞线的一端带上引线套，逐一从后顶尾部穿心孔内穿入，此时应注意将前后工具锚板各孔中心找正，再顺次穿过牵引装置上的后、前工具锚板。

注意，使用的钢绞线应尽量左、右旋均布；不能交叉、打绞或扭转；不得拆、碰行程开关组件，以免穿束后难以安装、调试、空载联试等; 将油路卸荷，顶锚板在弹簧作用下回位，把夹片压紧。

检查顶锚板上各钢绞线与锚板孔是否对正，同时保证钢绞线没有交叉和扭转，最后用手动拉紧器或其它设备预紧各钢绞线，使各根钢绞线松紧程度基本一致; 操作各泵站，预紧各千斤顶钢绞线，使各千斤顶钢绞线松紧程度基本一致; 将前、后退锚顶的油嘴拆下，等需松夹片时再装上，以免在转体过程中因活塞的旋转而将油嘴碰坏。

⑦转体过程调试、穿索及各项准备工作结束后，方可开始转体。

⑧分级调压加载的实现：由于各千斤顶间的进油腔并联，油压相等，要实现分级加载必须将所有泵站溢流阀限压调成一致。

分级加载步骤：千斤顶加载到额定压力的30%加载。

千斤顶加载到额定压力的50%加载。

此时若主梁未转动则再按每级5%加载直到主梁被顶动为止。

千斤顶加载到额定压力的55%加载。

千斤顶加载到额定压力的60%加载。

千斤顶加载到额定压力的65%加载。

千斤顶加载到额定压力的70%加载。

若加到额定油压主梁仍未被顶动则应停止转体，全面检查所有的转体设备、滑动机构等，并分析原因，采取应急预案。

⑶千斤顶顶不动时的应急预案：理论上四氟板与不锈钢板之间的摩擦系数很小（≤0.1一般在0.06~0.08），但由于施工现场环境的差异的各种因素的存在，转体初期的摩擦系数还是较大的。

每个墩用2台YDTS250千斤顶组成力偶助推。

⑷转体转动施工工艺流程转体转动施工工艺流程见图2.5.3.18。

⑸转体施工步骤①施工准备a 浇筑反力墩。

根据转体设备布置图在相应的位置浇筑能承受200t 反作用力的钢筋混凝土反力墩。

（这项工作在施工承台时完成）b 称重试验及配重桥梁正式转体前，应进行试转，试转严格控制在铁路限界边以外。

试转前，需进行称重平衡试验，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。

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。

该转体方案的思想是，在转体过程中转体梁应在梁轴线方向略呈倾斜态势，即梁轴线上桥墩一侧的撑脚落下接触滑道，另一侧的撑脚抬起离开滑道。

这样做的好处是使转动体形成两点竖向支承，增加了转动体在转动过程中竖平面内的稳定性。

配重的位置应结合现场装卸操作的难易程度；配重的大小应保证新的重心偏移量满足cm e cm 155≤≤的要求。

配重及重心偏移可按下式计算：需要配重=（摩阻力矩-N*e ）/(悬臂长度－配重距梁端距离）重心偏移=[配重*(悬臂长度－配重距梁端距离）+ N*e]/Nc 设备安装就位并调试d 安装牵引索。

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。

e 拆除上、下转盘间的固定装置及支垫，清理滑道，并涂润滑油以减小摩阻力，检查滑道周围是否存在有碍转动的因素； 2.5.3.18 转体转动施工工艺流程f防超转机构的准备。

在平转就位处应设置限位机构，防止转体到位后继续往前走。

g辅助顶推措施的准备。

根据现场条件，将3台辅助转体千斤顶对称、水平地安放到合适的反力座上，根据需要在启动、止动、姿态微调时使用。

②试转正式转动之前，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，建立主桥墩转动角速度与梁端转动线速度的关系，准备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。