橋梁轉(zhuǎn)體球鉸的定位及安裝

橋梁轉(zhuǎn)體球鉸的定位及安裝摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)鐵路建設(shè)的日益發(fā)展，橋梁跨越既有線的施工也越來(lái)越多，為了減小施工對(duì)既有線的影響，在選擇跨越既有線的橋梁形式時(shí)，會(huì)優(yōu)先選用轉(zhuǎn)體施工工法。轉(zhuǎn)體橋施工的特點(diǎn)是利用承臺(tái)上的轉(zhuǎn)體系統(tǒng)，在保證鐵路安全運(yùn)行的前提下，將沿鐵路外側(cè)施工好的梁體直接上跨鐵路轉(zhuǎn)動(dòng)至設(shè)計(jì)位置，而球鉸作為轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的樞紐結(jié)構(gòu)，既是上部結(jié)構(gòu)的承重結(jié)構(gòu)，又是轉(zhuǎn)體橋梁轉(zhuǎn)動(dòng)的紐帶。球鉸的定位精度和安裝質(zhì)量對(duì)后續(xù)轉(zhuǎn)體施工能否順利完成起到至關(guān)重要的作用。關(guān)鍵詞：橋梁轉(zhuǎn)體；球鉸；定位；安裝；引言橋梁轉(zhuǎn)體施工是20世紀(jì)40年代以后發(fā)展起來(lái)的一種架橋工藝。它是在河流的兩岸或適當(dāng)?shù)奈恢谩＠玫匦问褂煤?jiǎn)便的支架先將半橋預(yù)制完成，之后以橋梁結(jié)構(gòu)本身為轉(zhuǎn)動(dòng)體，使用一些機(jī)具設(shè)備，分別將兩個(gè)半橋轉(zhuǎn)體到橋位軸線位置合攏成橋。其特點(diǎn)是：可利用地形，方便預(yù)制；施工不影響交通；施工設(shè)備少，裝置簡(jiǎn)單；節(jié)省施工用料。施工工序簡(jiǎn)單，施工迅速；它適合于單跨和三跨橋梁，可在深水、峽谷中建橋采用，同時(shí)也適應(yīng)在平原區(qū)及城市跨線橋?，F(xiàn)在很多跨鐵路及跨公路橋中都用到了橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)，采用下方轉(zhuǎn)體球鉸結(jié)構(gòu)及后期連續(xù)千斤頂轉(zhuǎn)體施工使兩個(gè)處于交角或平行的半橋轉(zhuǎn)體到位并合攏成橋。1轉(zhuǎn)體技術(shù)轉(zhuǎn)體技術(shù)，即在橋梁非設(shè)計(jì)軸線位置制作相應(yīng)構(gòu)件，并在構(gòu)件成形后，對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)體處理的一種技術(shù)方案。通過(guò)該技術(shù)的合理應(yīng)用，可有效避免空間實(shí)物的阻礙，提高鐵路橋梁工程的整體建設(shè)有效性與可行性。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)體技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析可知，該技術(shù)類似于挖掘機(jī)的鏟臂進(jìn)行適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)。轉(zhuǎn)體技術(shù)與傳統(tǒng)施工方案相比，轉(zhuǎn)體技術(shù)的結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能更好，可有效提高工程建設(shè)的質(zhì)量。鑒于轉(zhuǎn)體技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在高山、峽谷、急流、河道等區(qū)域進(jìn)行鐵路橋梁建設(shè)時(shí)，應(yīng)用轉(zhuǎn)體技術(shù)不僅能有效控制工程建設(shè)成本，且工程建設(shè)的安全系數(shù)也能得到保。施工難點(diǎn)分析1.球鉸安裝的精度直接決定轉(zhuǎn)體完成后橋梁的線形，梁體轉(zhuǎn)體完成的線形是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求是判斷轉(zhuǎn)體成敗的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。2）球鉸施工過(guò)程中，混凝土澆筑的密實(shí)程度決定了轉(zhuǎn)體基礎(chǔ)是否穩(wěn)固可靠，是影響轉(zhuǎn)體橋梁耐久性的重要指標(biāo)3）球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，受水平摩擦力影響，其摩阻的大小是轉(zhuǎn)體能否順利實(shí)現(xiàn)的重要影響因素。球鉸相對(duì)偏位原因分析結(jié)合橋梁和積木的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，深入分析發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)這座橋時(shí)上下關(guān)節(jié)相對(duì)位移的原因主要是3點(diǎn):1）螺栓軸與球關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)中的孔相距1厘米，是上下球關(guān)節(jié)相對(duì)偏差的前提條件。當(dāng)球接頭被水平力或扭矩接觸時(shí)，產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，當(dāng)外力克服上下球接頭之間的摩擦損失時(shí)，向上壓力開始滑動(dòng)。由于銷的軸和孔之間存在間隙，因此銷的軸尚未最終確定，因此會(huì)產(chǎn)生上下球接頭的位移。當(dāng)球接頭被推到銷軸接觸上時(shí)，螺栓軸將傾斜，直到銷軸隨銷卡一起死亡，銷軸開始于極限功能并停止滑動(dòng)。2）在施工過(guò)程中，塔的重量和梁系統(tǒng)的拆除順序會(huì)導(dǎo)致梁體不對(duì)稱變形，導(dǎo)致鉸鏈上方的梁圍繞一個(gè)角，最終導(dǎo)致上下球形接頭扭曲。這是可能導(dǎo)致相對(duì)坡度的外部因素之一。3）一般水平轉(zhuǎn)子是將一對(duì)水平力拖動(dòng)到轉(zhuǎn)盤兩側(cè)的球接頭對(duì)稱處，偶爾給旋轉(zhuǎn)體施加力，理論球接頭只通過(guò)扭矩作用。由于橋使用的力系統(tǒng)不能形成球接頭的力，因此旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的驅(qū)動(dòng)力水平作用于球接頭，這是由傾斜引起的兩個(gè)外部因素。如上所述，上下球關(guān)節(jié)的相對(duì)位移主要由梁變形和水平響應(yīng)度的外部因素控制，因此下面兩個(gè)外部因素詳細(xì)分析了球關(guān)節(jié)偏差的原因和影響。球鉸定位及安裝施工技術(shù)總體施工方案依據(jù)設(shè)計(jì)情況，下承臺(tái)混凝土分成2次進(jìn)行澆筑：1）第1次混凝土澆筑高度取決于下球鉸定位支架及滑道定位骨架位置，內(nèi)圈混凝土澆筑頂面高程距離下球鉸定位支架2cm，外圈混凝土澆筑頂面高程距離滑道定位骨架2cm。混凝土澆筑完成后進(jìn)行下球鉸和滑道的定位安裝和固定。2）第2次混凝土澆筑高度取決于下球鉸外沿標(biāo)高和滑道頂面標(biāo)高，混凝土澆筑頂面標(biāo)高比其低lcm，混凝土施工過(guò)程中要保證下球鉸和滑道的穩(wěn)定牢固性和混凝土澆筑的密實(shí)性?；炷翝仓瓿珊筮M(jìn)行滑道不銹鋼板和下球鉸聚四氟乙烯滑片的安裝，安裝完成并涂抹黃油后進(jìn)行銷軸和上球鉸的安裝。鋼筋結(jié)構(gòu)安裝在具體施工時(shí)，使用的鋼筋結(jié)構(gòu)材料應(yīng)當(dāng)通過(guò)加工廠進(jìn)行統(tǒng)一加工，并在對(duì)鋼筋進(jìn)行加工和安裝時(shí)，在允許偏差范圍內(nèi)完成安裝。鋼筋下料制作應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)尺寸及相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，下料過(guò)程中施工人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行，并將圖紙當(dāng)中存在的尺寸問(wèn)題，及時(shí)上報(bào)到有關(guān)部門，進(jìn)行調(diào)整。在對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械式連接時(shí)，其連接質(zhì)量應(yīng)當(dāng)符合《鋼筋機(jī)械連接通用規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定。安裝人員在安裝過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格做好對(duì)圖紙的學(xué)習(xí)工作，嚴(yán)格按照相關(guān)操作規(guī)章制度進(jìn)行施工。在施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)保證鋼筋的種類、型號(hào)、直徑等相關(guān)參數(shù)均在合理范圍內(nèi)。在實(shí)際鋼筋結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中，現(xiàn)澆箱梁鋼筋綁扎時(shí),應(yīng)注意預(yù)留伸入箱梁內(nèi)鋼筋。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)注意預(yù)埋防振與鋼筋結(jié)構(gòu)之間的位置距離，嚴(yán)格控制其各構(gòu)件的尺寸，以此保證鋼筋結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量的提升。下球鉸安裝安裝下球鉸前，確定好下球鉸及定位支架對(duì)應(yīng)軸線和定位螺栓位置，然后吊裝下球鉸，使定位支架的軸線位置與定位螺栓位置一一對(duì)應(yīng)，利用定位螺栓將下球鉸與定位支架頂面角鋼臨時(shí)固定，通過(guò)標(biāo)高調(diào)節(jié)螺栓調(diào)整下球鉸標(biāo)高。球鉸中心采用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)控制，同時(shí)人工拉十字線進(jìn)行對(duì)中復(fù)核；現(xiàn)場(chǎng)高程測(cè)量采用“3人測(cè)量、同步復(fù)核、邊測(cè)邊調(diào)”方式進(jìn)行控制。為保證下球鉸安裝精度，在下球鉸外沿均勻布置8個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)，8個(gè)控制點(diǎn)兩兩對(duì)稱，控制點(diǎn)位置需與定位支架上的調(diào)節(jié)螺栓對(duì)應(yīng)，控制點(diǎn)用紅色油漆做好標(biāo)識(shí)。將控制點(diǎn)標(biāo)高逐一調(diào)整至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，同步對(duì)球鉸中心進(jìn)行再次復(fù)核，全部滿足要求后旋緊緊固螺母完成精調(diào)并固定。球鉸安裝精度要求：球鉸安裝頂口必須水平，其頂面任意2點(diǎn)誤差Wl.Omm；球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)中心必須位于設(shè)計(jì)位置，其誤差順橋向±1.0mm、橫橋向±1.5mm；鋼套筒應(yīng)鉛垂，其傾斜度W0.3%。上球鉸安裝上球鉸安裝之前要將上球鉸接觸面清理干凈，然后將上球鉸用汽車吊進(jìn)行吊裝，輔助人工張拉四角繩索將上球鉸套筒插入銷軸內(nèi)。上球鉸安裝就位完成后，使用人工推動(dòng)上球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)2周，驗(yàn)證球鉸能否順利轉(zhuǎn)動(dòng)，使上下球鉸間的黃油聚四氟乙烯粉分布均勻，并將多余的黃油聚四氟乙烯粉擠出。之后檢查上下球鉸相對(duì)位置，尺寸一致說(shuō)明銷軸兩側(cè)間隙一致，誤差要求W3mm，如果發(fā)生偏差則要進(jìn)行調(diào)整，采用吊葫蘆進(jìn)行調(diào)整，使上球鉸與下球鉸外圈重合。上球鉸定位完成后，將上球鉸用焊接形式與周圍鋼筋進(jìn)行固結(jié)，保證上球鉸在澆筑上承臺(tái)混凝土過(guò)程中不會(huì)偏移。用膠帶在上下球鉸外圈接合處進(jìn)行封閉，防止雜質(zhì)進(jìn)入。結(jié)束語(yǔ)在轉(zhuǎn)體系統(tǒng)安裝過(guò)程中，球鉸定位安裝是整個(gè)轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵，精度高、難度大，通過(guò)科學(xué)實(shí)用的測(cè)量方法進(jìn)行下球鉸定位安裝，能夠確保轉(zhuǎn)體的順利實(shí)施青島新機(jī)場(chǎng)南進(jìn)場(chǎng)路轉(zhuǎn)體橋的球鉸定位及安裝精確控制施工技術(shù)的實(shí)踐，為后期類似工程施工提供了參考。參考文獻(xiàn)李春玉?橋梁轉(zhuǎn)體球鉸的定位及安裝[J].建筑施工,2021,43(04):637-638+645.莫增模，黃仕平,王衛(wèi)鋒.橋梁轉(zhuǎn)體施工中球鉸接觸應(yīng)力分析研究[J]