專利名稱:一種利用轉(zhuǎn)盤球鉸進行公路、鐵路轉(zhuǎn)體橋梁施工的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種橋梁施工方法,具體為一種利用轉(zhuǎn)盤球鉸進行公路、鐵路轉(zhuǎn)體橋 梁施工的方法。
背景技術(shù):
目前,公路、鐵路轉(zhuǎn)體橋梁大多采用傳統(tǒng)施工方法,比如一般直接在線路方向進行 滿堂支架法、掛籃法施工等,在實際施工中存在以下問題(1)施工所需的機具設(shè)備多、工藝復雜、操作危險;(2)施工不便,干擾大;(3) 一般不能克服在高山峽谷、水深流急或經(jīng)常通航的河道上架設(shè)大跨度構(gòu)造物 的困難,尤其是對修建處于交通運輸繁忙的城市立交橋和鐵路跨線橋,其劣勢更加明顯,因 為其需要寬闊、平整的施工現(xiàn)場;(4)施工速度慢、造價高。隨著本領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展,人們利用轉(zhuǎn)盤球鉸進行轉(zhuǎn)體橋梁施工,球鉸既是轉(zhuǎn) 動中心,又承受結(jié)構(gòu)的全部重力,但是目前的這種施工方法對于直線橋轉(zhuǎn)體施工,精度要求 不高,當用于曲線橋轉(zhuǎn)體施工時,由于偏心距的存在,使得整個結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,強度較差,而且 在結(jié)構(gòu)合攏和體系轉(zhuǎn)換時,存在偏差,影響了施工質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有轉(zhuǎn)體橋梁施工存在工藝復雜、施工不便以及對施工場地要求 高等問題,提供一種利用轉(zhuǎn)盤球鉸進行公路、鐵路轉(zhuǎn)體橋梁施工的方法。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種利用轉(zhuǎn)盤球鉸進行公路、鐵路轉(zhuǎn)體橋梁 施工的方法,包括以下步驟一、轉(zhuǎn)盤球鉸加工;二、下承臺施工及下球鉸、環(huán)道安裝,下承臺砼分三個階段澆注,具體施工過程 為A、第一次承臺砼澆注及定位件預埋首次澆注下承臺砼并預留下球鉸下方的鉸下 砼及環(huán)道滑板下方的環(huán)道下砼;利用下承臺鋼筋安裝環(huán)道定位鋼支架、下球鉸定位鋼支架, 定位鋼支架安裝到位,焊接固定于下承臺鋼筋;支立環(huán)道、下球鉸下方鉸下砼的隔離模板; B、下球鉸安裝及鉸下砼澆注利用已埋置并固定于已澆注承臺砼內(nèi)的下球鉸定位鋼支架, 安裝固定下球鉸;下球鉸安裝并檢測無誤后,澆注鉸下砼;C、環(huán)道滑板安裝及環(huán)道下砼澆 注環(huán)道滑板由20mm厚鋼板、5mm厚不銹鋼板和5mm厚四氟板貼面組成;利用已澆注于承臺 砼中的環(huán)道定位鋼支架精確定位環(huán)道滑板,并利用調(diào)節(jié)螺栓調(diào)整頂面標高、平整度,其安裝 平整度要求不超過lmm/2m,標高偏差不超過士 Imm ;環(huán)道滑板安裝好后,澆注環(huán)道下砼;D、 在鉸下砼及環(huán)道下砼施工的同時,澆注牽引支座砼、保險腳砼;三、上承臺施工及上球鉸、撐腳鋼筒安裝,具體施工過程為
Α、上球鉸安裝將黃油與四氟粉按重量比120 1的比例配制好后,在中心銷軸套管中放入上述黃油四氟粉,然后將中心銷軸輕放到套管中;在下球鉸凹球面上按照順序由 內(nèi)到外安裝聚四氟乙烯滑板;聚四氟乙烯滑板安裝完畢后,用黃油四氟粉填滿聚四氟乙烯 滑板之間的間隙,使黃油四氟粉面與聚四氟乙烯滑板面相平;將上球鉸的兩段銷軸套管接 好,用螺栓固定牢固;在上球鉸凸球面上抹涂一層黃油四氟粉,然后將上球鉸對準中心銷軸 輕落至下球鉸上,微調(diào)上球鉸位置,使之水平并與下球鉸外圈間隙一致;B、上承臺模板支設(shè) 及鋼筋安裝采用砂胎結(jié)合磚模+竹膠板作為底模,底模鋪設(shè)好后,安裝上承臺鋼筋;C、撐 腳鋼筒安裝上承臺鋼筋安裝前,在下承臺的環(huán)道滑板上間隔安裝撐腳鋼筒,撐腳鋼筒鋼筒 內(nèi)填充微膨脹砼;D、牽引索鋼絞線預埋上承臺底層鋼筋安裝完成后,定位安裝牽引索鋼 絞線,鋼絞線在上承臺砼內(nèi)采用P型錨具錨固,錨固長度不小于3. 3m ;Ε、上承臺砼澆注上 承臺澆注前,準確預埋墩身鋼筋;承臺砼采用纖維砼,澆注順序由周邊向中心,平面分層澆 注高度30cm至Ij 50cm ;四、當上承臺與下承臺在轉(zhuǎn)盤球鉸的作用下轉(zhuǎn)體到位后,澆注上、下承臺之間的后 封砼。上述轉(zhuǎn)盤球鉸的具體結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所述的橋梁轉(zhuǎn)體施工方法,可以將在障礙上空的作業(yè)轉(zhuǎn) 化為岸上或近地面的作業(yè),既可適用于直線橋,也可適用于曲線橋,施工安全可靠、操作簡 便、實施快速、降低造價,與傳統(tǒng)施工方法相比,縮短了施工工期,節(jié)約了部分大型施工機械 和人力,從而大大節(jié)約了施工成本,在橋梁建設(shè)中將發(fā)揮越來越大的作用,產(chǎn)生越來越好的 社會和經(jīng)濟效益,對今后山區(qū)橋梁建設(shè)具有指導作用,對提高我國橋梁建造技術(shù)具有重要 的意義。
圖1為第一次承臺砼澆注及定位件預埋后的結(jié)構(gòu)示意2為環(huán)道滑板與環(huán)道定位鋼支架的連接結(jié)構(gòu)示意3為圖2的局部放大4為上承臺砼澆注輪廓示意5為牽引索鋼鉸線錨固布置示意6為上承臺與下承臺之間的臨時約束示意7為采用本發(fā)明所述施工方法施工后的轉(zhuǎn)體處斷面圖;圖中1-下球鉸;2-第一次承臺砼;3-鉸下砼;4-環(huán)道滑板;5-環(huán)道下砼;6_環(huán) 道定位鋼支架;7-下球鉸定位鋼支架;8-20mm厚鋼板;9_5mm厚不銹鋼板;10_5mm厚四氟貼 面;11-調(diào)節(jié)螺栓;12-上球鉸;13-撐腳鋼筒;14-牽引索鋼絞線;15-上承臺砼;16-后封 砼;17-保險腳;18-限位梁;19-鋼支撐;20-橋墩。
具體實施例方式一種利用轉(zhuǎn)盤球鉸進行公路、鐵路轉(zhuǎn)體橋梁施工的方法,包括以下步驟一、轉(zhuǎn)盤球鉸加工球鉸委托725所設(shè)計、生產(chǎn),承載能力5500t,分為上球鉸、下球鉸和中心銷軸三部分,球鉸中心轉(zhuǎn)盤球面半徑為5. Om,平面直徑為2. 5m,上轉(zhuǎn)盤球缺高0. 293m,中心銷軸的直徑為300mm。球鉸由上下兩塊鋼質(zhì)球面板組成,上面板為凸面,通過圓錐臺與上部的牽轉(zhuǎn)盤 連接,上轉(zhuǎn)盤就位于牽轉(zhuǎn)盤上;下面板為凹面,嵌固于下盤頂面。上下面板均為30mm厚的鋼 板壓制而成的球面,背部設(shè)置肋條,防止在加工、運輸過程中變形,并方便球鉸的定位、加強 與周圍砼的連接。下面板上鑲嵌四氟乙烯片,上下面板間填充黃油四氟粉。設(shè)計要求(1)球鉸轉(zhuǎn)盤的豎向承載力為5500t。(2)球鉸轉(zhuǎn)盤為焊接后機加工結(jié)構(gòu),滑片頂 面應位于同一球面上,誤差< 1mm。(3)球鉸轉(zhuǎn)盤的下球面板上鑲嵌有填充聚四氟乙烯復合 夾層滑板(LR516),與上球面板組成摩擦副,并涂抹黃油四氟粉潤滑。(4)球面板采用Q345 鋼板,鋼板的化學成分及機械性能應符合GB1591-1994的有關(guān)規(guī)定。(5)球鉸的加強肋板采 用Q235鋼板,鋼板的化學成分及機械性能應符合GB/T700-1988的有關(guān)規(guī)定。(6)球鉸的中 心銷軸采用45鍛鋼,材料的化學成分及機械性能應符合GB/T17107-1997的有關(guān)規(guī)定。(7) 聚四氟乙烯滑板采用中船重工725所研制的填充聚四氟乙烯復合夾層滑板(LR516)制成, 其容許應力》IOOMpa,滑動摩擦系數(shù)< 0. 03 (脂潤滑)。轉(zhuǎn)盤球鉸加工要求如下a.上球鉸的滑動球面表面應光滑,其表面粗糙度達到Δ 3至Δ 4之間;b.凸、凹球面各處的曲率半徑應相等,誤差士2mm;c.球鉸邊緣各點高程誤差不大于Imm ;d.球鉸球面的水平截面應為圓形,其橢圓度不大于1. 5mm ;e.下球鉸鑲嵌的聚四氟乙烯滑板頂面應在同一球面上,誤差不大于0.2mm,且球 心與下球鉸凹球面的球心重合;f.上、下球鉸的中心軸線應重合,誤差不大于Imm ;g.定位銷軸套管的中心軸應與球鉸中心軸重合,誤差不大于1mm,且鋼管中心軸 與球面截面圓平面保證垂直,傾斜度< 3%0。轉(zhuǎn)盤球鉸既是轉(zhuǎn)體橋梁的轉(zhuǎn)動中心,又承受結(jié)構(gòu)的全部重力,所以本發(fā)明采用按 照上述要求設(shè)計、加工的轉(zhuǎn)盤球鉸,完全能滿足施工要求,保證施工質(zhì)量。二、下承臺施工及下球鉸1、環(huán)道安裝,下承臺砼分三個階段澆注,具體施工過程 為A、第一次承臺砼2澆注及定位件預埋,如圖1所示首次澆注下承臺砼并預留下球鉸1下方的鉸下砼3及環(huán)道滑板4下方的環(huán)道下砼 5,承臺砼采用C50砼,澆注順序由周邊向中心,平面分層澆注高度30cm到50cm。砼澆注過 程中嚴格控制,避免振動棒觸碰定位鋼支架或其預埋件。下承臺澆注前,準確預埋0#塊支 架、臨時支撐等上部結(jié)構(gòu)施工預埋件;利用下承臺鋼筋安裝環(huán)道定位鋼支架6、下球鉸定位鋼支架7,定位鋼支架安裝到 位,焊接固定于下承臺鋼筋,并支撐牢固,確保砼澆注過程中不移位;支立環(huán)道、下球鉸下方鉸下砼的隔離模板,模板采用5mm厚鋼板卷制成圓形,利用 型鋼在隔離模板內(nèi)側(cè)加勁,并用鋼管對撐加固;B、下球鉸1安裝及鉸下砼3澆注利用已埋置并固定于已澆注承臺砼內(nèi)的下球鉸 定位鋼支架7,安裝固定下球鉸1,鋼支架保證具有足夠的強度和剛度,防止在焊接或灌注時變形使下球鉸錯位;在測量人員的配合下調(diào)整下球鉸中位置及球面,使中心銷軸的套管 豎直,球面周圈在同一水平面上。用螺栓固定下球鉸,使其緊固牢靠,防止下球鉸的變形及 錯位,同時蓋住中心銷軸套管口。下球鉸安裝并檢測無誤后,澆注鉸下砼3,鉸下砼為微膨脹C50,混凝土由拌合站 供應,混凝土試配坍落度控制在18到22cm?;炷吝\到現(xiàn)場后用吊機配吊斗運到球鉸部位 灌注,混凝土從一側(cè)通過球缺下底面向另一側(cè)流動,振動棒從球鉸四周邊緣往里斜插使其 流動,同時在球鉸頂面振搗孔處插入振動棒振動,排出氣泡,混凝土溢出孔后封堵振搗孔。混凝土終凝前,球鉸周邊收壓混凝土面三遍,防止混凝土收縮;混凝土終凝后,打 開下球鉸面覆蓋物,將整個球面及各滑塊安裝槽內(nèi)清理干凈。C、環(huán)道滑板安裝及環(huán)道下砼澆注如圖2、3所示,環(huán)道滑板4由20mm厚鋼板8、 5mm厚不銹鋼板9和5mm厚四氟板貼面10組成;利用已澆注于承臺砼中的環(huán)道定位鋼支架 6精確定位環(huán)道滑板4,并利用調(diào)節(jié)螺栓11調(diào)整頂面標高、平整度,其安裝平整度要求不超 過lmm/2m,標高偏差不超過士 Imm ;環(huán)道滑板安裝好后,澆注環(huán)道下砼5 ;環(huán)道內(nèi)的砼同樣采用微膨脹C50,混凝土由拌合站供應,混凝土試配坍落度控制在 18到22cm?;炷吝\到現(xiàn)場后用吊機配吊斗運到球鉸部位灌注,混凝土從環(huán)道內(nèi)側(cè)布料, 從環(huán)道滑板底面向另一側(cè)流動,振動棒從環(huán)道滑板四周邊緣往里斜插使其流動。為保證環(huán)道下砼填充密實,頂部砼放慢澆注速度,并采用鋼板內(nèi)外側(cè)砼略高出鋼 板反壓、錘擊鋼板判斷等方式確保砼充滿鋼板底面?;炷两K凝前,環(huán)道滑板周邊收壓混凝 土面三遍,防止混凝土收縮;混凝土終凝后,環(huán)道滑板表面清理干凈,覆蓋土工布防護。D、在鉸下砼3及環(huán)道下砼5施工的同時,澆注牽引支座砼、保險腳砼17 ;三、上承臺施工及上球鉸12、撐腳鋼筒13安裝,具體施工過程為A、上球鉸安裝將黃油與四氟粉按重量比120 1的比例配制好后,在中心銷軸套 管中放入上述黃油四氟粉,然后將中心銷軸輕放到套管中;在下球鉸凹球面上按照順序由 內(nèi)到外安裝聚四氟乙烯滑板;聚四氟乙烯滑板安裝完畢后,用黃油四氟粉填滿聚四氟乙烯 滑板之間的間隙,使黃油四氟粉面與聚四氟乙烯滑板面相平,整個安裝過程要保持球面清 潔,不要將雜物帶至球面上;將上球鉸的兩段銷軸套管接好,用螺栓固定牢固,注意保護好 上球鉸,將上球鉸凸球面涂抹黃油后,用防水塑料布將整個上環(huán)鉸嚴密包起來,放置于厚木 板上。使用時在上球鉸吊起,去除防水塑料布,用紗布將凸球面擦試干凈,凸球面上抹涂一 層黃油四氟粉,然后將上球鉸對準中心銷軸輕落至下球鉸上,用拉鏈葫蘆微調(diào)上球鉸位置, 使之水平并與下球鉸外圈間隙一致,去除被擠出的多余的黃油,用寬膠帶紙將上、下球鉸邊 緣的縫隙密封。B、上承臺模板支設(shè)及鋼筋安裝采用砂胎結(jié)合磚模+竹膠板作為底模,便于成型 和后期拆除。底模鋪設(shè)好后,安裝上承臺鋼筋,鋼筋與模板間設(shè)置砼墊塊以保證保護層厚 度;C、撐腳鋼筒13安裝上承臺鋼筋安裝前,在下承臺的環(huán)道滑板4上間隔安裝撐腳鋼筒13,撐腳鋼筒鋼筒內(nèi)填充C50微膨脹砼;撐腳鋼筒可作為上承臺和下承臺之間的支撐 腳,同時有利于兩者之間的平衡轉(zhuǎn)動;D、牽引索鋼絞線14預埋上承臺底層鋼筋安裝完成后,定位安裝牽引索鋼絞線, 如圖5所示,鋼絞線在上承臺砼內(nèi)采用P型錨具錨固,錨固長度不小于3. 3m,并利用固定在底層鋼筋上的定位鋼板確定鋼絞線的平面位置和高度;E、上承臺砼15澆注,其澆注輪廓如圖4所示上承臺澆注前,準確預埋墩身鋼筋; 承臺砼采用C50纖維砼,澆注順序由周邊向中心,平面分層澆注高度30cm到50cm,砼澆注過 程中嚴格控制,避免振動棒觸碰定位鋼支架或其預埋件,四、當上承臺與下承臺在轉(zhuǎn)盤球鉸的作用下轉(zhuǎn)體到位后,澆注上、下承臺之間的后 封砼16,如圖7所示。墩身及箱梁澆注施工全過程中,對上下承臺進行臨時約束,保證不發(fā)生相對位移和轉(zhuǎn)動,上、下承臺采用臨時約束,如圖6所示,具體做法是在下承臺頂面的保險腳17之間 安裝型鋼作限位梁18,限位梁與上承臺撐腳鋼筒13之間布置鋼支撐19,并用鋼楔子打緊。 轉(zhuǎn)體施工前,打掉鋼楔子,解除約束,同時保留部分限位型鋼,用作啟動助推反力梁。本發(fā)明所述的施工方法已經(jīng)在多個施工項目上進行驗證,取得了很好的效果,例 如內(nèi)蒙古濟寧市霸王河1號特大橋。與傳統(tǒng)施工方法相比,提前一個月完工,節(jié)約施工成本 費用180萬。
權(quán)利要求
一種利用轉(zhuǎn)盤球鉸進行公路、鐵路轉(zhuǎn)體橋梁施工的方法,其特征是包括以下步驟一、轉(zhuǎn)盤球鉸加工;二、下承臺施工及下球鉸(1)、環(huán)道安裝,下承臺砼分三個階段澆注,具體施工過程為A、第一次承臺砼(2)澆注及定位件預埋首次澆注下承臺砼并預留下球鉸(1)下方的鉸下砼(3)及環(huán)道滑板(4)下方的環(huán)道下砼(5);利用下承臺鋼筋安裝環(huán)道定位鋼支架(6)、下球鉸定位鋼支架(7),定位鋼支架安裝到位,焊接固定于下承臺鋼筋;支立環(huán)道、下球鉸下方鉸下砼的隔離模板;B、下球鉸(1)安裝及鉸下砼(3)澆注利用已埋置并固定于已澆注承臺砼內(nèi)的下球鉸定位鋼支架(7),安裝固定下球鉸(1);下球鉸安裝并檢測無誤后,澆注鉸下砼(3);C、環(huán)道滑板安裝及環(huán)道下砼澆注環(huán)道滑板(4)由20mm厚鋼板(8)、5mm厚不銹鋼板(9)和5mm厚四氟板貼面(10)組成;利用已澆注于承臺砼中的環(huán)道定位鋼支架(6)精確定位環(huán)道滑板(4),并利用調(diào)節(jié)螺栓(11)調(diào)整頂面標高、平整度,其安裝平整度要求不超過1mm/2m,標高偏差不超過±1mm;環(huán)道滑板安裝好后,澆注環(huán)道下砼5;D、在鉸下砼(3)及環(huán)道下砼(5)施工的同時,澆注牽引支座砼、保險腳砼(17);三、上承臺施工及上球鉸(12)、撐腳鋼筒(13)安裝,具體施工過程為A、上球鉸安裝將黃油與四氟粉按重量比120∶1的比例配制好后,在中心銷軸套管中放入上述黃油四氟粉,然后將中心銷軸輕放到套管中;在下球鉸凹球面上按照順序由內(nèi)到外安裝聚四氟乙烯滑板;聚四氟乙烯滑板安裝完畢后,用黃油四氟粉填滿聚四氟乙烯滑板之間的間隙,使黃油四氟粉面與聚四氟乙烯滑板面相平;將上球鉸的兩段銷軸套管接好,用螺栓固定牢固;在上球鉸凸球面上抹涂一層黃油四氟粉,然后將上球鉸對準中心銷軸輕落至下球鉸上,微調(diào)上球鉸位置,使之水平并與下球鉸外圈間隙一致;B、上承臺模板支設(shè)及鋼筋安裝采用砂胎結(jié)合磚模+竹膠板作為底模,底模鋪設(shè)好后,安裝上承臺鋼筋;C、撐腳鋼筒(13)安裝上承臺鋼筋安裝前,在下承臺的環(huán)道滑板(4)上間隔安裝撐腳鋼筒(13),撐腳鋼筒鋼筒內(nèi)填充微膨脹砼;D、牽引索鋼絞線(14)預埋上承臺底層鋼筋安裝完成后,定位安裝牽引索鋼絞線,鋼絞線在上承臺砼內(nèi)采用P型錨具錨固,錨固長度不小于3.3m;E、上承臺砼(15)澆注上承臺澆注前,準確預埋墩身鋼筋;承臺砼采用纖維砼,澆注順序由周邊向中心,平面分層澆注高度30cm到50cm;四、當上承臺與下承臺在轉(zhuǎn)盤球鉸的作用下轉(zhuǎn)體到位后,澆注上、下承臺之間的后封砼(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用轉(zhuǎn)盤球鉸進行公路、鐵路轉(zhuǎn)體橋梁施工的方法,其 特征是上、下承臺采用臨時約束,具體做法是在下承臺頂面的保險腳(17)之間安裝型鋼作 限位梁(18),限位梁與上承臺撐腳鋼筒(13)之間布置鋼支撐(19),并用鋼楔子打緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用轉(zhuǎn)盤球鉸進行公路、鐵路轉(zhuǎn)體橋梁施工的方法, 其特征是轉(zhuǎn)盤球鉸加工要求如下a.上球鉸的滑動球面表面應光滑,其表面粗糙度達到Δ3至Δ4之間;b.凸、凹球面各處的曲率半徑應相等,誤差士2mm;c.球鉸邊緣各點高程誤差不大于Imm;d.球鉸球面的水平截面應為圓形,其橢圓度不大于1.5mm ;e.下球鉸鑲嵌的聚四氟乙烯滑板頂面應在同一球面上,誤差不大于0.2mm,且球心與 下球鉸凹球面的球心重合;f.上、下球鉸的中心軸線應重合,誤差不大于Imm;g.定位銷軸套管的中心軸應與球鉸中心軸重合,誤差不大于1mm,且鋼管中心軸與球面截面圓平面保證垂直,傾斜度< 3%。。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種橋梁施工方法,具體為一種利用轉(zhuǎn)盤球鉸進行公路、鐵路轉(zhuǎn)體橋梁施工的方法,解決現(xiàn)有轉(zhuǎn)體橋梁施工存在工藝復雜、施工不便以及對施工場地要求高等問題,具體步驟包括,轉(zhuǎn)盤球鉸加工;下承臺施工及下球鉸、環(huán)道安裝,下承臺砼分三個階段澆注;上承臺施工及上球鉸、撐腳鋼筒安裝;當上承臺與下承臺在轉(zhuǎn)盤球鉸的作用下轉(zhuǎn)體到位后,澆注上、下承臺之間的后封砼??梢詫⒃谡系K上空的作業(yè)轉(zhuǎn)化為岸上或近地面的作業(yè),既可適用于直線橋,也可適用于曲線橋,施工安全可靠、操作簡便、實施快速、降低造價,與傳統(tǒng)施工方法相比,縮短了施工工期,節(jié)約了部分大型施工機械和人力,從而大大節(jié)約了施工成本。
文檔編號E01D21/08GK101818482SQ20101013245
公開日2010年9月1日 申請日期2010年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月22日
發(fā)明者周高峰, 岳志華, 李帥, 李曉超, 欒遠亮, 梁安軍, 武峰, 熊偉強, 王克勤, 郝文廣, 郭強, 雷軍 申請人:中鐵十二局集團第二工程有限公司;中鐵十二局集團有限公司