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标题

连续刚构转体桥大吨位整体球铰施工控制技术

范文

李林

摘 ?要：文章以G207邯长铁路跨线转体桥施工为例，重点介绍转体桥施工中球铰支座安装施工中的控制要点，为以后类似工程提供参考。

关键词：转体施工;球铰安装;桥梁转体;控制要点

中圖分类号：U445.4 ? ? ? ?文献标志码：A ? ? ? ?文章编号：2095-2945（2020）28-0143-02

Abstract： Taking the construction of G207 long railway cross-line rotation bridge as an example， this paper mainly introduces the control points of ball hinge bearing installation in the construction of G207 long railway cross-line rotation bridge， so as to provide reference for similar projects in the future.

Keywords： rotation construction; ball hinge installation; bridge rotation; control points

引言

近年来，随着桥梁水平转体施工技术的日趋成熟，转体法施工已广泛应用于一些横跨陆地和水上交通道路的桥梁，其不干扰铁路既有线运营优势得到充分发挥。目前水平转体大跨度、大角度、大吨位等技术不断突破，工艺流程多采用单“T”构转体到位再合拢施工技术。

G207长治过境段邯长铁路跨线转体桥采用平转法转体施工，主桥转体完成后与两侧边墩进行15米现浇合拢形成连续刚构桥，该桥梁目前正在实施过程中，球铰支座已安装完成。现结合成功实例对转体桥梁施工中球铰安装的控制要点进行探讨。

1 工程概况

G207线是长治境内乃至山西省境内一条重要的干线公路，贯穿长治南北，是省会太原连接晋东南地区的交通要道。邯长铁路是连接晋东南与冀南最便捷的通道，也是晋煤外运南通道的重要组成部分，该线为客货双用铁路线，年货运量为18000万吨/年，通过客车数量为15对/日。上跨邯长铁路桥梁孔跨采用正交布置，与邯长铁路交角为76.9°，桥梁全长567.0m。跨邯长铁路处采用预应力混凝土转体刚构桥，整幅设桥，基础平行铁路方向布置。孔跨布置为2x70m，全长140m，桥面宽25.5m。转体部分跨径组合为（55+55）m，桥面宽25.5m，转体重量1.41万吨（包括边护栏），两侧各设有15m的支架现浇合拢段。转体支座（以下简称为球铰）采用ZTQZ-160MN型。

2 球铰结构组成及特点

转体球铰是转动体系的核心，是转体施工的关键结构。本桥使用的ZTQZ-160MN型转体球铰由上球摆、下球摆、耐磨板、上锚杆、下锚杆、螺栓、密封装置组成。见图1。

与传统球铰相比，此转体球铰具有以下特点：（1）结构稳定。主体采用铸造成型，从结构上避免了加工、运输、安装过程中产生的球面变形现象。（2）安装精确且便捷。将传统球铰的现场分步安装改为工厂组装后运输至现场整体安装，解决了施工现场施工工序复杂且精度不易控制的问题。（3）球铰结构内部设置有密封装置，可有效避免灰尘及异物进入球铰内部。转体球铰设计承载力为160MN，平面直径3.5m，静摩擦系数不大于0.1，滑动摩擦系数不大于0.06，设计竖向转角0.005rad。球摆主体采用ZG270-500材质，其化学成分及热处理后的机械性能应符合GB11352中的有关规定，球铰加工中所涉及的焊接技术应满足GB/T 985.1及JB/T 5943的要求，耐磨板采用改性聚四氟乙烯滑板。转体球铰在工厂内精确调平并采用四角临时连接装置组装固定，使球铰在运输及安装过程中上、下球摆的平行度及销轴与销孔的对中性不发生变动，临时连接装置在转体称重前不得拆除，确保转体球铰安装和使用的精度符合项目要求。

3 球铰结构的安装

（1）在球铰安装前，需将下承台第二次混凝土及千斤顶反力座、牵引反力座、转体球铰垫石按照图纸设计要求全部浇筑完成。但需要注意的是，在球铰垫石浇筑混凝土前需使用φ200～250mm长870～1000mm的PVC管制作球铰底部锚杆预留孔，并确保预留孔的位置准确无误。（2）在球铰支座垫石钢筋绑扎模板加固完成并确保牢固后，在垫石钢筋顶面按照设计标高预埋标高定位筋，使钢筋顶面高程与球铰底面设计高程一致，作为转体球铰就位的基准面。该步工序施工精度相对较高，故施工过程中测量人员对球铰垫石的安设全过程进行监测，确保预埋筋标高符合设计标高要求。（3）锚杆预留孔及标高定位筋安装完成后，即可进行球铰支座垫石混凝土浇筑。球铰支座垫石为φ500×46cm圆台。在混凝土浇筑过程中，应确保振捣密实，避免出现漏震现象。由于支座垫石结构尺寸较小，在施工时应尽量减少振捣棒与预埋PVC管出现碰撞避免PVC管出现偏位。（4）混凝土浇筑完成初凝后，用电子水准仪对定位筋的标高进行复测及调整。确保标高准确无误后方可进行球铰安装。在球铰吊装前，先用全站仪测出球铰的任意四个十字线边点。为方便球铰安装，四个边点可分别向外侧多放0.5-1.0cm，即两点间距按照3505mm或3510mm进行定位。待球铰基本就位后，分别通过全站仪控和尺量控制球铰中心点及各边位置的准确性。（5）球铰支座中心位置及标高调整无误后，通过球铰四周边缘间隙向预留孔中灌注高强无收缩灌浆料，并插捣密实。预留孔中灌浆料初凝后，松开球铰底部的八个锚固螺栓将本体取下。对球铰支座垫石表面进行凿毛处理。凿毛完成后，安装球铰支座灌浆所用的模板，然后将垫石表面清理干净并用水浸湿。（6）按照无收缩高强度灌浆料的计算用量调配支座灌浆料，将搅拌均匀的灌浆料堆放在球铰支座垫石中心，采用座浆方式安装球铰本体。（7）球铰支座下方灌浆料凝固后，拆除模板，检查是否有漏浆现象，必要时对漏浆处进行补浆，最后拧紧下摆锚栓。在球铰支座上承台施工前，需在上、下球摆之间间隙处采取防护措施，防止桥梁转动前有杂物进入支座内。在桥梁转体前，及时拆除上、下球摆间的连接螺栓，完成球铰支座全部安装工序（见图2）。

4 球铰安装中的控制要点

（1）球铰在工厂内组装时，应仔细调平，将上、下摆对中，用临时连接装置將球铰连接成整体，在桥梁最终转动前不得拆解和松动临时连接装置。装卸时需用起重设备吊装，球铰部件按要求连接好，即可用于安装。如果送达工地的球铰没有立即安装，应妥善存贮;球铰存贮的场所要求场地平整，套筒的下方用方木或木块垫放，球铰存贮的场所应防潮、防晒、防尘，并保持清洁;严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等影响球铰质量的物质接触，并距离热源1m以上。球铰存贮应不影响工地施工，且方便球铰的运输和吊装。在运输和吊装过程中，不能对球铰有剧烈磕碰，使球铰的对中性发生变化，并应保证球铰各部件及油漆面不受损坏。（2）在球铰安装前，应检查球铰连接状况是否正常;球铰支座垫石高程是否符合设计要求;锚栓和防尘套是否紧密固定;球铰上、下摆贴近混凝土或水泥砂浆的面，保证无灰尘和油渍。（3）转体球铰运至施工现场后，应组织验收，按装箱单检查转体球铰各部件有无缺少。（4）在现场将锚固螺栓和套筒安装在球铰支座上，并在无灌浆料时试安装，确认预留孔位置无误。（5）球铰采用锚固螺栓和套筒与上承台及下承台连接。为确保球铰准确就位安装，减少对下承台顶面受力钢筋的干扰，下承台预留锚栓孔，预留孔中心及对角线位置偏差不得大于10mm。（6）球铰安装精度控制。球铰安装精度，直接影响转体施工精度，对转体是否能够顺利施工起着决定性作用，必须高精度施工。球铰吊装采用多点水平吊装，防止在吊装过程中出现变形，测量采用高精度电子水准仪进行标高测量，普通水准仪的度数精度不能达到安装要求，根据现场情况采用拓普康AT-G2型精密自动安平水准仪，该仪器每公里往返测误差为0.4mm，读数可达到0.01mm。在球铰安装施工前，安排测量人员熟练掌握精密水准仪的测量方法，实测过程中的注意事项，从技术上为球铰安装精度提供有效保证。

安装球铰时采用十字测量法依据“边测边调，先初后精，步步紧跟，反复校核”的原则进行操作。首先将球铰支座安放于球铰支座垫石上，通过高精度电子水准仪测量球铰顶面8个方向的顶面高程，对角两点配套调整，利用球铰底部的调节螺栓对球铰进行初调。待8个方向的高程与设计高程偏差在≯5mm范围内以后，利用全站仪复测球铰中心点坐标位置。如球铰中心或高程偏差过大，应重复以上施工测量步骤。最终应确保球铰的中心位置和整体高程均满足设计的相关要求。（设计球铰安装精度要求：中心坐标偏差≯1mm，顶面相对高差≯0.2mm）

5 结束语

我国桥梁的转体施工经过30多年的发展，现已成为一种成熟的施工方法;转体球铰施工目前具有结构合理、受力明确、工艺简便、施工工期短、安全可靠等特点。根据G207邯长铁路转体桥梁球铰安装成功实例，简要分析转体球铰结构组成特点、安装要求和安装过程中的控制要点，为以后类似工程提供参考。

参考文献：

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[2]张文哲.转体施工工艺[J].科技经济市场，2007（9）：24-26.

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[4]聂树东.转体桥球铰安装精度控制[J].中国新技术新产品，2015（6）：110.

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