竖向转体施工工艺工法

竖向转体施工工艺工法

1前言

1.1工艺工法概况

超大型液压同步竖转技术是一项近几年发展起来的新颖建筑施工技术，该技术一反传统的提升方法，采用柔性钢绞线或刚性立柱承重，提升器集群，计算机控制，液压同步提升新原理。液压同步提升技术的出现，适应了当前建设事业蓬勃发展的需要，是建设施工技术的重大突破，实现超大型构件的大吨位、大跨度、超高空转体安装。自动化程度和良好的安全可靠性蠃得了重大工程的应用，并将在更广泛的施工领域内获得推广。

1.2工艺原理

转体施工是桥梁结构在非设计轴线位置制作（浇注或拼接）成形后，在轴线位置设置转铰及竖转提升铰，采用柔性钢绞线、钢丝绳或刚性立柱，通过传力体系将桥梁结构竖向转体提升安装就位。

2工艺工法特点

2.1液压同步竖转采用计算机实时控制完成同步竖转，具有负载均衡，姿态校正，应力控制，操作闭锁，参数显示及故障报警等多种功能，是集机，电，液，传感器，计算机和控制论于一体的现代化大型设备。

2.2桥梁结构在地面浇注或拼接；便于机械化作业，从而使质量和装配精度及检测精度上更容易得到保证。

2.3桥梁主要结构的拼装等工作在地面进行，施工效率高，安全防护工作易于组织。

2.4桥梁结构竖转吊装，将高空作业量降至最少，能够有效保证安装工期。

3适用范围

适用于大型直立桥梁结构件地面拼装，竖转安装。

4主要引用标准

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

《高耸结构设计规范》（GB50135-2006）

《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

《液压系统通用技术条件》（GB3766-2001）

《液压缸试验方法》（GB/T15622-2005）

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）

5施工方法

桥梁结构在在其平面位置投影线上进行整体浇注或拼接，在靠近主塔桥墩位置设置门式塔架、后锚索稳定体系、竖转动力体系、传力装置。钢结构按照工厂内加工的工艺段进行拼装和焊接。完成整体预拼桥梁结构在其根部或塔座采用铰链定位，门式塔架塔顶架上设置提升动力设备或液压提升器，通过承重钢绞线与主塔上对应位置的地锚连接，同步牵引将主塔搬起，直至主塔达到设计位置，最后集中焊接根部焊缝。

6.1施工工艺流程

图2 钢拱塔液压同步竖向转体施工工艺流程

6.2操作要点

6.2.1液压提升器的选取

根据主塔钢结构重（含加固材料及吊点重量），确定结构初始提升力最大吨位及每个吊点反力，在门式塔架顶部配置超大型液压提升器为主塔竖转提供提升力。

6.2.2液压提升架的设置

提升门架一般采用可拆装式钢构件拼装而成，门架的跨度和净空根据钢拱塔的起吊点位置确定。其结构的设计主要考虑门架提升过程中的承重能力、门架的整体刚度及稳定性。门架内侧设两道内缆风绳，与塔架底部连接，以加强塔架的稳定性。门架及横梁、门架底部及基础螺栓锚接。

门架基础承受较大的垂直荷载，每个基础采用钻孔灌注桩，使之作用在持力层上。门架基础承台采用高标号钢筋混凝土，承台内预设锚筋，通过螺栓与塔架底节连接。

门架在其后设后拉稳定索，以平衡塔架的提升力，保证塔架体系的平衡。根据提升

主塔时的工况分析，确定提升反力，换算到后拉稳定索的拉力，依此数据配置后拉稳定索。稳定索采用钢绞线加索具形式，索具必须具备分级加载和卸载（加载依次为20％，40％，60％，80％，100％）的功能，以完成施工过程中分级加载平衡的功能。

6.2.3拱塔底部转铰

在主塔提升竖转过程中，塔体在立面内旋转，所以在塔体底部设置旋转销轴。由于底部要承受巨大的水平和垂直荷载，且此时塔体未形成整体，整体性较差，因此在耳板处做了适度加强，以使销轴的局部荷载较均匀的传递至塔体上。（见图3 主塔底部转铰结构图）

图3 主塔底部转铰结构图

6.2.4拱塔提升吊点

提升点的数量及设计位置主要从两方面进行考虑，其一主要考虑提升设备的提升能力要求；其二则考虑提升过程中塔体的变形控制。主塔提升上吊点设计形式为吊笼＋吊点耳板（销轴）连接，吊点耳板设计在门式塔架（或主塔）顶部，通过销轴将门式塔架（后主塔）与吊笼连接，吊笼内放置提升器。塔架提升主塔上吊点示意图见图4。

图4提升塔架上吊点布置示意图

提升下吊点对应与上吊点而设置，提升下吊点内安装提升专用地锚，提升地锚通过钢绞线与提升上吊点内的提升器连接。提升下吊点的设置以尽量不改变结构原有受力体系为原则。下吊点设置在被提升构件上，相同上吊点设计形式，也为吊点耳板＋销轴连接方式。

钢桥塔提升下吊点示意图及提升下吊点塔体局部加强图见图5和图6。

图5 提升下吊点立面示意图图6 提升下吊点塔体加强图面

6.2.5承重钢绞线选取

钢绞线作为柔性承重索具，采用高强度低松弛预应力钢绞线。选取钢绞线应根据最大提升力及钢绞线最大允许提升力计算，根据施工安全规范，考虑安全储备。

6.2.6液压提升系统的布置

根据上述提升设备的配置情况，在提升拱塔时，门架柱顶端设置2台液压提升器及2台液压泵站。液压提升器间距上、下吊点间距相同，每台液压提升器安装于提升吊笼里面，提升吊笼与门架顶端对应耳板销轴连接。液压泵站布置于门架顶部横梁中间，便于连接并控制对应提升器。

6.2.7液压提升系统的连接

液压提升系统间的连接主要为提升器内穿钢绞线、提升器泵站间油管、线路连接、液压泵站动力线连接等。

1液压管路的连接

液压泵站与提升器的油管连接：连接油管时，油管接头内的组合垫圈应取出，对应管接头或对接头上应有O形圈；应先接低位置油管，防止油管中的油倒流出来。泵站与提升器间油管要一一对应，逐根连接；依照方案制定的并联或窜连方式连接油管，确保正确，接完后进行全面复查。

2控制、动力线的连接

控制、动力线的连接包括各类传感器的连接，液压泵站与提升器之间的控制信号线连接，液压泵站与计算机同步控制系统之间的连接，液压泵站与配电箱之间的动力线连接。

6.2.8计算机控制液压提升系统的安装和调试

液压提升系统在进场安装之前，元件、部件必须经过严格的检测，并达到合格,并形成检测报告，并保存所有的检测原始记录。液压提升系统在运输过程中，应对设备保护。设备运输到位后应做好进场检查。

1 提升油缸及钢绞线安装应符合下列规定：

油缸使用前，应经过负载试验，并检查锚具动作以及锚片的工作情况；油缸就位后的安装位置应达到设计要求；钢绞线导向架安装，应使多余钢绞线距上锚具1～2m范围内保持垂直；应用疏导板理顺钢绞线之后，带钢绞线整体吊装；底锚和油缸钢绞线穿入后，应对钢绞线进行预紧。

2 提升泵站安装应符合下列规定：

泵站在安装之前，应严格试验；应平稳起吊；泵站要有防雨、散热措施，泵站设置在高空，要有临边安全设施。

3 计算机控制系统安装应符合下列规定：