CN111676825A - 一种桥梁下转法转体承重系统的施工工艺 - Google Patents

Abstract

一种桥梁下转法转体承重系统的施工工艺涉及桥梁转体承重系统施工工艺。主要是为解决目前转体施工质量不易保证等问题而发明的。它包括如下步骤：承台基底清理；绑扎下承台钢筋、牵引反力座钢筋；安装下承台模板及牵引反力座模板；第一次浇注下承台混凝土；标识球铰安装基准；固定滑道支架及下球铰支架、滑道板、下球铰；安装下承台上半部钢筋、助推反力座钢筋；浇注下承台混凝土；安装千斤顶助推反力座模板并浇注混凝土；定位轴安装；上下球铰之间润滑油脂填充；安装上球铰及试转；封闭上下球铰间缝隙；安装撑脚、临时支撑、上承台、转台底模和侧模、上承台钢筋、锚固转体牵引束；上承台混凝土浇注；转体球铰安装完成。优点是施工质量易保证。

Description

一种桥梁下转法转体承重系统的施工工艺

技术领域：

本发明涉及桥梁转体承重系统施工工艺，特别是涉及一种桥梁平转法的下转法转体承重系统施工工艺。

背景技术：

目前，随着国家基础设施的大力兴建，高速铁路、高速公路建设蓬勃发展，由于新建路网与原有路网存在交叉情况，在新建路网与原有路网交叉时多采用新线上跨既有线的方式。为了不影响既有线的运营，新建线路与既有线路交叉处的桥梁施工多采用移动挂蓝悬臂浇注或采用转体施工方式，转体施工方法根据施工条件及现场环境有平转法和立转法，以平转法采用较多。平转法转动体系主要有承重系统、顶推牵引系统和平衡系统三大部分构成。承重系统由上转盘、下转盘和转动球铰构成，下转盘为支撑转体结构全部重量的基础，上转盘为纵横双向体系，是转体结构的重要结构，上下转盘之间设转动球铰，通过球绞使上转盘相对于下转盘转动，达到转体目的，转体完成后，将上、下转盘间浇注后封装混凝土，使上、下转盘形成整体共同受力。

转体施工是一项技术难度大，安全风险高的作业，稍有不慎将会造成严重的后果，对转体球铰系统组成及安装施工要求极高，需要一套详细而成熟的施工工艺流程，控制好安装施工的每道工序，以确保转体施工的质量。目前下转法转体施工的下承台（下转盘）系统混凝土多采用先浇注底层混凝土、周边混凝土，预留出安装基坑，在安装基坑内进行球铰安装施工，再浇筑安装基坑混凝土的施工工艺；有的在浇注安装基坑混凝土时还分滑道混凝土、球铰底混凝土、最后再浇注滑道与周边、滑道与球铰之间承台混凝土的施工工艺。这种施工工艺，下承台不仅存在水平接缝，还存在环向的竖向接缝，承台施工质量不容易保证；并且工艺复杂，施工工序多，工期较长。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种施工工序少，质量容易保证，并且工期短，降低成本的桥梁下转法转体承重系统的施工工艺。

本发明是通过以下方案解决以上问题的：

一，承台基底清理，测量放样；

将承台范围内的基底清理干净，浇注混凝土垫层，在垫层上测放出承台中心及边线。

二，绑扎下承台（下转盘）钢筋、牵引反力座钢筋；

按照要求进行钢筋安装，竖向钢筋全部安装，水平向钢筋及分布钢筋仅安装第一次浇注混凝土部分的钢筋，同时安装牵引反力座钢筋。

三，安装下承台（下转盘）模板及牵引反力座模板；

模板采用竹胶模板，牵引反力座模板与下承台模板一并安装，并固定、支撑牢固。

四，第一次浇注下承台（下转盘）混凝土；

第一次浇注混凝土层高为1.4m，牵引反力座也同时浇注，待混凝土达到设计强度后，将混凝土表面凿毛处理。

五，测量、标识球铰安装基准；

在滑道支架及下球铰支架安装前，由测量人员测放出转体球铰的标准安装位置，并作出标识。转体球铰的安装标高以下承台混凝土顶面为计算基准，下球铰上缘比下承台混凝土顶面高2cm，在下球铰上缘以下2cm沿圆周标识出测量面。

安装下球铰时，标准标高为：下球铰测量面与下承台混凝土顶面平齐，控制精度为：±0.5mm。可通过调节球铰支架与下球铰之间的联接螺栓及螺母实现。标高调整时，可用精度高于0.02mm的电子水准仪进行多点测量，反复调节，直至符合精度要求。

滑道钢板顶面比下承台混凝土顶面高10mm。

六，安装、调整、固定滑道支架及下球铰支架；

在下承台上安装滑道支架和下球铰支架，滑道支架高度为850mm，安装后滑道支架顶面低于下承台混凝土面75mm，安装精度±5mm。下球铰支架高度为850mm，安装后下球铰支架顶面低于下承台混凝土面328.1mm，安装精度±5mm。

滑道支架拼装方法：第一次浇注承台混凝土时预埋万能钢管作为滑道支架拼装安装平台，平台直径参考滑道支架安装直径，可比滑道支架尺寸大50～80mm，拼装成整圆状，滑道支架的横向钢管顶面标高采用水准仪进行标高控制，利用拼装平台进行滑道支架拼装。

滑道支架标高调整时，可用水准仪进行多点测量，反复调节，直至符合精度要求。

在吊车配合下拼装滑道支架，拼装后核对尺寸，外圈直径为:φ8950±5mm，内圈直径为：φ7050±5mm。

在球铰安装中心处设一固定点，用卷尺测量，将滑道支架在水平方向上粗定位；再将滑道支架抬起（微调时可用撬棍、手动千斤顶等调节），垫入适当高度的垫块，分点反复测量滑道支架顶面标高，增减垫块，使滑道支架顶面标高达到标准范围，低于下承台混凝土顶面标准标高75±5mm。复核滑道支架水平面位置，调整好滑道支架水平位置后，再次多点复核滑道支架标高位置；直至达到水平位置、精度标高位置都达到精度要求后，通过焊接、绑扎将滑道支架与基坑钢筋固定。

安装、调整、固定下球铰支架，方法同安装滑道支架一样。下球铰支架水平向为正方形，在安装时支架四条边在水平向上无具体朝向要求，可根据现场具体条件定。下球铰支架顶面标高低于下承台混凝土顶面标准标高，误差±5mm。

七，安装、校准、固定滑道板；

滑道板预先分块编号，对应的滑道板支架上也有一一对应的编号，然后根据滑道板编号，确定每块滑道板的安装位置，在吊车配合下安装滑道板。在滑道板与滑道板支架上对应位置设置有螺栓孔，安装对位后，用螺栓将滑道板与滑道板支架连接固定。滑道板安装后组成圆环形滑道。

安装滑道板时，标高控制要求为：滑道板顶面比下承台混凝土顶面高10mm，控制精度为±0.5mm。可通过调节滑道板与滑道支架之间的联接螺栓及螺母实现调整标高。标高调整时，可用精度高于0.02mm的电子水准仪进行多点测量，反复调节，直至符合精度要求。

滑道板全部铺设完后，要对整个滑道再复核一遍。利用电子水准仪和水平尺对滑道板逐件校准、调平，合格后在滑道板顶面焊接3mm厚不锈钢板。

八，安装、校准、固定下球铰；

首先确认下球铰安装位置，将阻碍安装的钢筋调整位置，清理出足够的安装空间。下球铰重约3.3t，应轻落轻放。

①安装标准：

球铰安装精度控制的核心在于下球铰安装精度，设计要求球铰边缘各点标高安装精度控制在±0.5mm内，下球铰边缘测量面与下承台混凝土顶面平齐。

②下球铰支架加强：

下球铰吊装就位前，首先对下球铰支架上对应下球铰的8个支撑点（型钢支撑）进行局部加强，防止下球铰重量全部集中在球铰支架上后引起骨架支点位置局部变形。在球铰支架完全定位牢固后，将提前加工好的型钢支撑在对应位置并焊接牢固。

③下球铰就位：

吊装下球铰前，先在球冠平面上将两根通过冠圆心且相交于冠圆心的软线固定在球冠平面上，用作定位测量时的安装基准点。

吊装时，按照标识线将下球铰与球铰支架的轴线位置一一对应，在接近球铰支架顶面位置时，转动下球铰，使球铰固定孔与支架固定孔一一对齐。缓慢松吊绳，使下球铰就位。现场测量下球铰中心位置无误后，安装下球铰与球铰支架之间的标高调节螺栓。

④下球铰盘面标高精调：

下球铰顶面标高采用现场测量、现场调整的方法进行。采用精度达0.01mm的数字水准仪和配套塔尺进行标高测量，通过4台3t油压千斤顶进行标高调整。

⑤测量点位布置：

为保证下球铰安装精度高差满足设计要求，沿下球铰面圆周方向等间距布置16个观测点，这16个观测点分别为8个测量控制点和8个测量标高复核点，测量控制点和测量标高复核点间隔设置；即图中A点～H点为测量控制点，其位置与骨架上的调节螺栓一一对应，A′点～H′点为测量标高复核点，控制点与复核点分别用不同颜色的油漆做好标识。

⑥精调并固定：

将控制点标高逐一测量后，利用油压千斤顶同步调整盘面标高，旋紧下球铰支架与下球铰之间的联接螺栓的螺母，松顶后再次测量，相对高差在1mm范围内时，利用螺母紧固扳手进行微调，微调按照逐点测量、逐点调整的原则进行。由于调节螺栓为1mm/丝的细牙螺栓，所以每次调整高度确定为0.5mm(半丝），A点～H点相对高差满足要求后，对 A′点～H′点标高进行复核，同步对中心销轴套管的竖直度进行复核，全部满足要求后旋紧紧固螺母完成精调并固定。

九，安装下承台（下转盘）上半部1.6m范围内钢筋、安装助推反力座钢筋；

安装下承台1.6m范围内钢筋，同时安装助推反力座钢筋。钢筋安装时一定要注意不要碰撞已安装好的球铰及滑道。

十，第二次浇注下承台（下转盘）混凝土（层高1.6m）；

下球铰及滑道安装完成后，安装相应的钢筋和预埋件，进行下转盘混凝土的二次浇注。为防止后期施工过程中水或杂物进入上下球铰之间的空隙，施工时下转盘混凝土顶面比下球铰顶面低2cm。混凝土浇注时尤其要注意盘下混凝土的浇注质量，球铰作为转体过程中主要的承重结构，其盘下混凝土的浇注质量直接影响到转体过程的安全及转体工况下各部位应力的分布，因此盘下混凝土必须采用最合理的浇注工艺来保证浇注密实。

混凝土的浇注关键在于混凝土的密实度、浇注过程中下转盘球铰应不受扰动、混凝土的收缩不至于对转盘产生影响。混凝土浇注前先将下球铰球面上预装的8件振捣孔盖板更换为震捣孔保护套，每个排气孔安装上梁端回浆连接管；并用塑料布将其余滑块安装孔遮挡好。

利用下转盘球铰上设置的混凝土浇注及排气孔分块单独浇注各肋板区，混凝土的浇注顺序由中心向四周进行。

在混凝土浇注前搭设工作平台。人员在工作平台上作业，避免操作过程对其产生扰动。

严格控制混凝土浇注，加强混凝土的养护。混凝土凝固后采用中间敲击边缘观察的方法进行检查，对混凝土收缩产生的间隙用钻孔压浆的方法进行处理。

十一，安装千斤顶助推反力座模板；

千斤顶助推反力座为内、外两圈，每圈各8个，高度为70cm，宽度为50cm，在外圈8个助推反力座上分别设置8个桥梁转体前的临时支承座，临时支承座顶面与上承台底面一平。为了简化施工，将外圈8个临时支承座与助推反力座采用相同的平面尺寸，采用竹胶板模板，一次性支模到临时支承座顶。

十二，浇注千斤顶助推反力座混凝土；

临时支承座为桥梁转体、落架之前的主要承重件，在桥梁落架之前与球铰、撑脚一起承受上部结构的全部重力，其顶面与上承台底面密贴，要严格控制其顶面标高。为便于落架时拆除临时支承座，浇注临时支承座时，在助推反力座和临时支承座之间垫入一层分隔膜；浇注上承台时，在上承台和临时支承座之间也垫入一层分隔膜。

十三，下球铰盘面清理及定位轴安装；

下球铰盘面清理：

下球铰盘下混凝土浇注完成后，对下球铰表面进行清理，盘面采用磨光机进行打磨，镶嵌高分子复合滑块的槽孔用磨光机配合磨光球打磨，以打磨到新鲜板面为标准，表面灰尘及杂物用吸尘器清理干净。

定位轴安装：

定位轴套内水及其它杂物必须清理干净并用空压机吹干。

首先润滑油脂填充入下球铰中心套管中，确保填充足够多的润滑脂后将定位轴吊装就位，人工试转并将定位轴与球铰中心轴重合，且钢管中心轴与球面截面圆平面保证垂直，倾斜度不大于1%。

十四，上下球铰之间润滑油脂填充；

为减小转体过程中上下球铰之间摩擦阻力并防止杂物进入上下转动摩擦面，球铰上下球面之间采用润滑油脂进行填充。润滑油脂采用3#通用锂基润滑脂。人工将润滑脂均匀涂抹在滑块之间的间隙及滑块顶面，涂抹厚度以高出球面10mm为准，确保能够填满上下球铰之间的间隙。整个安装过程要保持球面清洁，不得将杂物带至球面上。

十五，安装上球铰及试转；

润滑油脂填充完成后，及时将表面清理干净的转体上球铰吊装就位，吊装过程中人工配合上球铰定位，确保上球铰中心对准定位轴后缓慢、轻落至下球铰上，就位后使之水平并与下球铰外圈间隙一致。

采用人工加加力杆的方式对上球铰进行试转，一方面靠上球铰的自重将其与滑块顶面充分密贴，另一方面确认上球铰相对下球铰转动时不受其他物料阻碍，并为正式转体施工提供经验。

十六，封闭上下球铰间缝隙；

试转完成后，用槽钢夹牢固定上下球铰。人工去除被挤出的润滑油脂，用工程发泡剂和玻璃胶对上下球铰间的缝隙进行密封，用土工布、宽胶带包裹上，外面用水泥浆密封，避免后续施工过程中杂物进入。

十七，撑脚安装、校准，临时支撑安装；

首先清理滑道顶面，将撑脚安装位置在滑道上标识好。1#、4#撑脚的连线与桥墩转体前纵向中心轴重合，6个撑脚均布在直径8m的滑道中心圆上。先将1#、4#撑脚位置放样，然后按照偏转60度的方法找出其他撑脚中点（先在滑道上画出直径 8m的中心圆，由测量人员给出1#、4#撑脚中心连线；从1#撑脚中点到弦长为4m的滑道中心圆上的点，就是下一个撑脚的中点，依此类推找出其他撑脚中点）。对应撑脚位置处，每个撑脚的四角都设置20mm厚的撑脚钢垫块。

撑脚与滑道板之间填充石英砂，石英砂宜选择粒径1.2～1.8mm的粗砂和粒径0.5～1.2mm的细砂按照6:4的比例进行掺合。石英砂填充可适当超出撑脚安装范围，填充后对其压实整平，石英砂顶面可比撑脚钢垫块略高，控制在1mm以内。

按照设计位置吊装撑脚，并对其平面位置进行复核，复核无误后利用四件撑脚锁定垫块对撑脚进行临时固定。

十八，安装上承台（上转盘）、转台底模和侧模；

上承台支架选用钢管脚手架搭设，底模和侧模采用竹胶模板，模板接缝确保严密，撑脚与底模接缝处涂抹玻璃胶。为保证卸架时撑脚与滑道不被挤压紧密，转体前用砂箱作为临时支撑，支撑在上承台与滑道板间。每两个撑脚之间设2个φ500x15mm的砂箱，共设12个，砂箱内装石英砂，石英砂水洗干净并烘干后方可使用，砂箱使用前先用300KN荷载进行预压处理。

十九，安装上承台（上转盘）钢筋，安装、锚固转体牵引束；

按要求绑扎上承台钢筋，上转盘底层钢筋可与撑脚焊接牢固，之后进行转体牵引束的安装和锚固。

牵引束采用预应力混凝土用钢绞线，公称直径φ15.2mm，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，弹性模量E=1.95×105MPa（同常规用的预应力钢绞线）。每个转台有两束牵引束，每束12根钢绞线，单根钢绞线下料长度不小于39m。牵引束埋入上转盘部分预埋段长5m，端头采用固定端PT型锚具（M15-12PT）锚固；锚固点用钢筋架立，距下承台顶面115cm（与牵引反力座穿束中心等标高）。牵引束应圆顺地穿出上转盘，以方便后续牵引束在上转盘的盘绕。

牵引束穿出上转盘部分为牵引束外露段，在施工现场搁置时间较长。在安装锚固并穿出上转盘外圈模板后，即对牵引束外露段进行防锈处理，用约1m宽长条形的彩条塑料布沿钢绞线引出方向平铺在地上，钢绞线成束放置于彩条布上，对钢绞线喷淋防锈油并用毛刷涂抹均匀，然后用彩条布、透明胶、小铁丝等将钢绞线包扎好。包扎、防护好的钢绞线暂时搁置在不妨碍后续施工的地方，待上承台（上转盘）浇筑、拆模后再将钢绞线盘绕在转台上，利用预埋的钢绞线固定钢筋固定好。

二十，上承台（上转盘）混凝土浇注；

上承台（上转盘）浇注前，注意在转台外圆周低于牵引束中心线5cm处，预埋用于固定牵引束盘绕段的钢筋（φ20㎜，约40cm长，预埋20cm,外露20cm，间隔1m）。上承台浇注时，注意先灌注撑脚内C50微膨胀混凝土。灌注撑脚时，汽车泵泵管距离混凝土顶面距离不宜大于50cm，以减小混凝土浇筑时的冲击。

上承台（上转盘）浇注后，混凝土达到设计要求后拆模，将底面及侧面凿毛，将包扎防护好的牵引束外露段盘绕在上转盘转台上并绑扎固定。

至此，转体球铰的安装阶段的工作完成，进入桥墩、梁体施工，待梁体施工完成后再进入转体施工阶段。

本发明的优点是：在转体系统施工中，下承台（下转盘）混凝土采用两步浇注完成，仅存在一个水平接缝，这样承台施工工序少，施工质量容易保证，并且工期短，降低成本。利用临时支承座作为转体前上转盘的支撑，确保了安全。临时支承座与助推反力座同尺寸一模到顶，减少了施工环节，节约工期。利用球铰支架与下球铰之间的联接螺栓及螺母实现下球铰标高调整，使下球铰安装施工更为简便快速，节约工期，避免损伤球铰，保证球铰完整性。

附图说明：

图1是本发明中转体承重系统的立体示意图；

图2是本发明中转体承重系统的俯视示意图；

图3是本发明中转体承重系统的主视示意图；

图4是本发明中下球铰安装时的测量点位布置图。

图中1是下承台，2是上承台，3是千斤顶助推反力座，4是撑脚，5是上球铰，6是下球铰，7是滑道，8是转体牵引束钢绞线，9是牵引反力座，10是转台，11是桥墩，12是梁体。

具体实施方式：

下面结合图1-4对本发明做进一步说明；

一，承台基底清理，测量放样；

将承台范围内的基底清理干净，浇注混凝土垫层，在垫层上测放出承台中心及边线。

二，绑扎下承台（下转盘）钢筋、牵引反力座钢筋；

按照要求进行钢筋安装，竖向钢筋全部安装，水平向钢筋及分布钢筋仅安装第一次浇注混凝土部分的钢筋，同时安装牵引反力座钢筋。

三，安装下承台（下转盘）模板及牵引反力座模板；

模板采用竹胶模板，牵引反力座模板与下承台模板一并安装，并固定、支撑牢固。

四，第一次浇注下承台（下转盘）混凝土；

第一次浇注混凝土层高为1.4m，牵引反力座也同时浇注，待混凝土达到设计强度后，将混凝土表面凿毛处理。

五，测量、标识球铰安装基准；

在滑道支架及下球铰支架安装前，由测量人员测放出转体球铰的标准安装位置，并作出标识。转体球铰的安装标高以下承台混凝土顶面为计算基准，下球铰上缘比下承台混凝土顶面高2cm，在下球铰上缘以下2cm沿圆周标识出测量面。

安装下球铰时，标准标高为：下球铰测量面与下承台混凝土顶面平齐，控制精度为：±0.5mm。可通过调节球铰支架与下球铰之间的联接螺栓及螺母实现。标高调整时，可用精度高于0.02mm的电子水准仪进行多点测量，反复调节，直至符合精度要求。

滑道钢板顶面比下承台混凝土顶面高10mm。

六，安装、调整、固定滑道支架及下球铰支架；

在下承台上安装滑道支架和下球铰支架，滑道支架高度为850mm，安装后滑道支架顶面低于下承台混凝土面75mm，安装精度±5mm。下球铰支架高度为850mm，安装后下球铰支架顶面低于下承台混凝土面328.1mm，安装精度±5mm。

滑道支架拼装方法：第一次浇注承台混凝土时预埋万能钢管作为滑道支架拼装安装平台，平台直径参考滑道支架安装直径，可比滑道支架尺寸大50～80mm，拼装成整圆状，滑道支架的横向钢管顶面标高采用水准仪进行标高控制，利用拼装平台进行滑道支架拼装。

滑道支架标高调整时，可用水准仪进行多点测量，反复调节，直至符合精度要求。

在吊车配合下拼装滑道支架，拼装后核对尺寸，外圈直径为:φ8950±5mm，内圈直径为：φ7050±5mm。

在球铰安装中心处设一固定点，用卷尺测量，将滑道支架在水平方向上粗定位；再将滑道支架抬起（微调时可用撬棍、手动千斤顶等调节），垫入适当高度的垫块，分点反复测量滑道支架顶面标高，增减垫块，使滑道支架顶面标高达到标准范围，低于下承台混凝土顶面标准标高75±5mm。复核滑道支架水平面位置，调整好滑道支架水平位置后，再次多点复核滑道支架标高位置；直至达到水平位置、精度标高位置都达到精度要求后，通过焊接、绑扎将滑道支架与基坑钢筋固定。

安装、调整、固定下球铰支架，方法同安装滑道支架一样。下球铰支架水平向为正方形，在安装时支架四条边在水平向上无具体朝向要求，可根据现场具体条件定。下球铰支架顶面标高低于下承台混凝土顶面标准标高，误差±5mm。

七，安装、校准、固定滑道板；

滑道板预先分块编号，对应的滑道板支架上也有一一对应的编号，然后根据滑道板编号，确定每块滑道板的安装位置，在吊车配合下安装滑道板。在滑道板与滑道板支架上对应位置设置有螺栓孔，安装对位后，用螺栓将滑道板与滑道板支架连接固定。滑道板安装后组成圆环形滑道。

安装滑道板时，标高控制要求为：滑道板顶面比下承台混凝土顶面高10mm，控制精度为±0.5mm。可通过调节滑道板与滑道支架之间的联接螺栓及螺母实现调整标高。标高调整时，可用精度高于0.02mm的电子水准仪进行多点测量，反复调节，直至符合精度要求。

滑道板全部铺设完后，要对整个滑道再复核一遍。利用电子水准仪和水平尺对滑道板逐件校准、调平，合格后在滑道板顶面焊接3mm厚不锈钢板。

八，安装、校准、固定下球铰；

首先确认下球铰安装位置，将阻碍安装的钢筋调整位置，清理出足够的安装空间。下球铰重约3.3t，应轻落轻放。

①安装标准：

球铰安装精度控制的核心在于下球铰安装精度，设计要求球铰边缘各点标高安装精度控制在±0.5mm内，下球铰边缘测量面与下承台混凝土顶面平齐。

②下球铰支架加强：

下球铰吊装就位前，首先对下球铰支架上对应下球铰的8个支撑点（型钢支撑）进行局部加强，防止下球铰重量全部集中在球铰支架上后引起骨架支点位置局部变形。在球铰支架完全定位牢固后，将提前加工好的型钢支撑在对应位置并焊接牢固。

③下球铰就位：

吊装下球铰前，先在球冠平面上将两根通过冠圆心且相交于冠圆心的软线固定在球冠平面上，用作定位测量时的安装基准点。

吊装时，按照标识线将下球铰与球铰支架的轴线位置一一对应，在接近球铰支架顶面位置时，转动下球铰，使球铰固定孔与支架固定孔一一对齐。缓慢松吊绳，使下球铰就位。现场测量下球铰中心位置无误后，安装下球铰与球铰支架之间的标高调节螺栓。

④下球铰盘面标高精调：

下球铰顶面标高采用现场测量、现场调整的方法进行。采用精度达0.01mm的数字水准仪和配套塔尺进行标高测量，通过4台3t油压千斤顶进行标高调整。

⑤测量点位布置：

为保证下球铰安装精度高差满足设计要求，沿下球铰面圆周方向等间距布置16个观测点，这16个观测点分别为8个测量控制点和8个测量标高复核点，测量控制点和测量标高复核点间隔设置；即图中A点～H点为测量控制点，其位置与骨架上的调节螺栓一一对应，A′点～H′点为测量标高复核点，控制点与复核点分别用不同颜色的油漆做好标识。

⑥精调并固定：

将控制点标高逐一测量后，利用油压千斤顶同步调整盘面标高，旋紧下球铰支架与下球铰之间的联接螺栓的螺母，松顶后再次测量，相对高差在1mm范围内时，利用螺母紧固扳手进行微调，微调按照逐点测量、逐点调整的原则进行。由于调节螺栓为1mm/丝的细牙螺栓，所以每次调整高度确定为0.5mm(半丝），A点～H点相对高差满足要求后，对 A′点～H′点标高进行复核，同步对中心销轴套管的竖直度进行复核，全部满足要求后旋紧紧固螺母完成精调并固定。

九，安装下承台（下转盘）上半部1.6m范围内钢筋、安装助推反力座钢筋；

安装下承台1.6m范围内钢筋，同时安装助推反力座钢筋。钢筋安装时一定要注意不要碰撞已安装好的球铰及滑道。

十，第二次浇注下承台（下转盘）混凝土（层高1.6m）；

下球铰及滑道安装完成后，安装相应的钢筋和预埋件，进行下转盘混凝土的二次浇注。为防止后期施工过程中水或杂物进入上下球铰之间的空隙，施工时下转盘混凝土顶面比下球铰顶面低2cm。混凝土浇注时尤其要注意盘下混凝土的浇注质量，球铰作为转体过程中主要的承重结构，其盘下混凝土的浇注质量直接影响到转体过程的安全及转体工况下各部位应力的分布，因此盘下混凝土必须采用最合理的浇注工艺来保证浇注密实。

混凝土的浇注关键在于混凝土的密实度、浇注过程中下转盘球铰应不受扰动、混凝土的收缩不至于对转盘产生影响。混凝土浇注前先将下球铰球面上预装的8件振捣孔盖板更换为震捣孔保护套，每个排气孔安装上梁端回浆连接管；并用塑料布将其余滑块安装孔遮挡好。

利用下转盘球铰上设置的混凝土浇注及排气孔分块单独浇注各肋板区，混凝土的浇注顺序由中心向四周进行。

在混凝土浇注前搭设工作平台。人员在工作平台上作业，避免操作过程对其产生扰动。

严格控制混凝土浇注，加强混凝土的养护。混凝土凝固后采用中间敲击边缘观察的方法进行检查，对混凝土收缩产生的间隙用钻孔压浆的方法进行处理。

十一，安装千斤顶助推反力座模板；

千斤顶助推反力座为内、外两圈，每圈各8个，高度为70cm，宽度为50cm，在外圈8个助推反力座上分别设置8个桥梁转体前的临时支承座，临时支承座顶面与上承台底面一平。为了简化施工，将外圈8个临时支承座与助推反力座采用相同的平面尺寸，采用竹胶板模板，一次性支模到临时支承座顶。

十二，浇注千斤顶助推反力座混凝土；

临时支承座为桥梁转体、落架之前的主要承重件，在桥梁落架之前与球铰、撑脚一起承受上部结构的全部重力，其顶面与上承台底面密贴，要严格控制其顶面标高。为便于落架时拆除临时支承座，浇注临时支承座时，在助推反力座和临时支承座之间垫入一层分隔膜；浇注上承台时，在上承台和临时支承座之间也垫入一层分隔膜。

十三，下球铰盘面清理及定位轴安装；

下球铰盘面清理：

下球铰盘下混凝土浇注完成后，对下球铰表面进行清理，盘面采用磨光机进行打磨，镶嵌高分子复合滑块的槽孔用磨光机配合磨光球打磨，以打磨到新鲜板面为标准，表面灰尘及杂物用吸尘器清理干净。

定位轴安装：

定位轴套内水及其它杂物必须清理干净并用空压机吹干。

首先润滑油脂填充入下球铰中心套管中，确保填充足够多的润滑脂后将定位轴吊装就位，人工试转并将定位轴与球铰中心轴重合，且钢管中心轴与球面截面圆平面保证垂直，倾斜度不大于1%。

十四，上下球铰之间润滑油脂填充；

为减小转体过程中上下球铰之间摩擦阻力并防止杂物进入上下转动摩擦面，球铰上下球面之间采用润滑油脂进行填充。润滑油脂采用3#通用锂基润滑脂。人工将润滑脂均匀涂抹在滑块之间的间隙及滑块顶面，涂抹厚度以高出球面10mm为准，确保能够填满上下球铰之间的间隙。整个安装过程要保持球面清洁，不得将杂物带至球面上。

十五，安装上球铰及试转；

润滑油脂填充完成后，及时将表面清理干净的转体上球铰吊装就位，吊装过程中人工配合上球铰定位，确保上球铰中心对准定位轴后缓慢、轻落至下球铰上，就位后使之水平并与下球铰外圈间隙一致。

采用人工加加力杆的方式对上球铰进行试转，一方面靠上球铰的自重将其与滑块顶面充分密贴，另一方面确认上球铰相对下球铰转动时不受其他物料阻碍，并为正式转体施工提供经验。

十六，封闭上下球铰间缝隙；

试转完成后，用槽钢夹牢固定上下球铰。人工去除被挤出的润滑油脂，用工程发泡剂和玻璃胶对上下球铰间的缝隙进行密封，用土工布、宽胶带包裹上，外面用水泥浆密封，避免后续施工过程中杂物进入。

十七，撑脚安装、校准，临时支撑安装；

首先清理滑道顶面，将撑脚安装位置在滑道上标识好。1#、4#撑脚的连线与桥墩转体前纵向中心轴重合，6个撑脚均布在直径8m的滑道中心圆上。先将1#、4#撑脚位置放样，然后按照偏转60度的方法找出其他撑脚中点（先在滑道上画出直径 8m的中心圆，由测量人员给出1#、4#撑脚中心连线；从1#撑脚中点到弦长为4m的滑道中心圆上的点，就是下一个撑脚的中点，依此类推找出其他撑脚中点）。对应撑脚位置处，每个撑脚的四角都设置20mm厚的撑脚钢垫块。

撑脚与滑道板之间填充石英砂，石英砂宜选择粒径1.2～1.8mm的粗砂和粒径0.5～1.2mm的细砂按照6:4的比例进行掺合。石英砂填充可适当超出撑脚安装范围，填充后对其压实整平，石英砂顶面可比撑脚钢垫块略高，控制在1mm以内。

按照设计位置吊装撑脚，并对其平面位置进行复核，复核无误后利用四件撑脚锁定垫块对撑脚进行临时固定。

十八，安装上承台（上转盘）、转台底模和侧模；

上承台支架选用钢管脚手架搭设，底模和侧模采用竹胶模板，模板接缝确保严密，撑脚与底模接缝处涂抹玻璃胶。为保证卸架时撑脚与滑道不被挤压紧密，转体前用砂箱作为临时支撑，支撑在上承台与滑道板间。每两个撑脚之间设2个φ500x15mm的砂箱，共设12个，砂箱内装石英砂，石英砂水洗干净并烘干后方可使用，砂箱使用前先用300KN荷载进行预压处理。

十九，安装上承台（上转盘）钢筋，安装、锚固转体牵引束；

按要求绑扎上承台钢筋，上转盘底层钢筋可与撑脚焊接牢固，之后进行转体牵引束的安装和锚固。

牵引束采用预应力混凝土用钢绞线，公称直径φ15.2mm，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，弹性模量E=1.95×105MPa（同常规用的预应力钢绞线）。每个转台有两束牵引束，每束12根钢绞线，单根钢绞线下料长度不小于39m。牵引束埋入上转盘部分预埋段长5m，端头采用固定端PT型锚具（M15-12PT）锚固；锚固点用钢筋架立，距下承台顶面115cm（与牵引反力座穿束中心等标高）。牵引束应圆顺地穿出上转盘，以方便后续牵引束在上转盘的盘绕。

牵引束穿出上转盘部分为牵引束外露段，在施工现场搁置时间较长。在安装锚固并穿出上转盘外圈模板后，即对牵引束外露段进行防锈处理，用约1m宽长条形的彩条塑料布沿钢绞线引出方向平铺在地上，钢绞线成束放置于彩条布上，对钢绞线喷淋防锈油并用毛刷涂抹均匀，然后用彩条布、透明胶、小铁丝等将钢绞线包扎好。包扎、防护好的钢绞线暂时搁置在不妨碍后续施工的地方，待上承台（上转盘）浇筑、拆模后再将钢绞线盘绕在转台上，利用预埋的钢绞线固定钢筋固定好。

二十，上承台（上转盘）混凝土浇注；

上承台（上转盘）浇注前，注意在转台外圆周低于牵引束中心线5cm处，预埋用于固定牵引束盘绕段的钢筋（φ20㎜，约40cm长，预埋20cm,外露20cm，间隔1m）。上承台浇注时，注意先灌注撑脚内C50微膨胀混凝土。灌注撑脚时，汽车泵泵管距离混凝土顶面距离不宜大于50cm，以减小混凝土浇筑时的冲击。

上承台（上转盘）浇注后，混凝土达到设计要求后拆模，将底面及侧面凿毛，将包扎防护好的牵引束外露段盘绕在上转盘转台上并绑扎固定。

至此，转体球铰的安装阶段的工作完成，进入桥墩、梁体施工，待梁体施工完成后再进入转体施工阶段。

Claims (1)

1.一种桥梁下转法转体承重系统的施工工艺，其特征是：

一，承台基底清理，测量放样；

将承台范围内的基底清理干净，浇注混凝土垫层，在垫层上测放出承台中心及边线；

二，绑扎下承台钢筋、牵引反力座钢筋；

按照要求进行钢筋安装，竖向钢筋全部安装，水平向钢筋及分布钢筋仅安装第一次浇注混凝土部分的钢筋，同时安装牵引反力座钢筋；

三，安装下承台模板及牵引反力座模板；

模板采用竹胶模板，牵引反力座模板与下承台模板一并安装，并固定、支撑牢固；

四，第一次浇注下承台混凝土；

第一次浇注混凝土层高为1.4m，牵引反力座也同时浇注，待混凝土达到设计强度后，将混凝土表面凿毛处理；

五，测量、标识球铰安装基准；

在滑道支架及下球铰支架安装前，由测量人员测放出转体球铰的标准安装位置，并作出标识；转体球铰的安装标高以下承台混凝土顶面为计算基准，下球铰上缘比下承台混凝土顶面高2cm，在下球铰上缘以下2cm沿圆周标识出测量面；

安装下球铰时，标准标高为：下球铰测量面与下承台混凝土顶面平齐，控制精度为：±0.5mm；可通过调节球铰支架与下球铰之间的联接螺栓及螺母实现；标高调整时，可用精度高于0.02mm的电子水准仪进行多点测量，反复调节，直至符合精度要求；

滑道钢板顶面比下承台混凝土顶面高10mm；

六，安装、调整、固定滑道支架及下球铰支架；

在下承台上安装滑道支架和下球铰支架，滑道支架高度为850mm，安装后滑道支架顶面低于下承台混凝土面75mm，安装精度±5mm；下球铰支架高度为850mm，安装后下球铰支架顶面低于下承台混凝土面328.1mm，安装精度±5mm；

滑道支架拼装方法：第一次浇注承台混凝土时预埋万能钢管作为滑道支架拼装安装平台，平台直径参考滑道支架安装直径，可比滑道支架尺寸大50～80mm，拼装成整圆状，滑道支架的横向钢管顶面标高采用水准仪进行标高控制，利用拼装平台进行滑道支架拼装；

滑道支架标高调整时，可用水准仪进行多点测量，反复调节，直至符合精度要求；

在吊车配合下拼装滑道支架，拼装后核对尺寸，外圈直径为:φ8950±5mm，内圈直径为：φ7050±5mm；

在球铰安装中心处设一固定点，用卷尺测量，将滑道支架在水平方向上粗定位；再将滑道支架抬起，垫入适当高度的垫块，分点反复测量滑道支架顶面标高，增减垫块，使滑道支架顶面标高达到标准范围，低于下承台混凝土顶面标准标高75±5mm；复核滑道支架水平面位置，调整好滑道支架水平位置后，再次多点复核滑道支架标高位置；直至达到水平位置、精度标高位置都达到精度要求后，通过焊接、绑扎将滑道支架与基坑钢筋固定；

安装、调整、固定下球铰支架，方法同安装滑道支架一样；下球铰支架水平向为正方形，在安装时支架四条边在水平向上无具体朝向要求，可根据现场具体条件定；下球铰支架顶面标高低于下承台混凝土顶面标准标高，误差±5mm；

七，安装、校准、固定滑道板；

滑道板预先分块编号，对应的滑道板支架上也有一一对应的编号，然后根据滑道板编号，确定每块滑道板的安装位置，在吊车配合下安装滑道板；在滑道板与滑道板支架上对应位置设置有螺栓孔，安装对位后，用螺栓将滑道板与滑道板支架连接固定；滑道板安装后组成圆环形滑道；

安装滑道板时，标高控制要求为：滑道板顶面比下承台混凝土顶面高10mm，控制精度为±0.5mm；可通过调节滑道板与滑道支架之间的联接螺栓及螺母实现调整标高；标高调整时，可用精度高于0.02mm的电子水准仪进行多点测量，反复调节，直至符合精度要求；

滑道板全部铺设完后，要对整个滑道再复核一遍；利用电子水准仪和水平尺对滑道板逐件校准、调平，合格后在滑道板顶面焊接3mm厚不锈钢板；

八，安装、校准、固定下球铰；

首先确认下球铰安装位置，将阻碍安装的钢筋调整位置，清理出足够的安装空间；下球铰重约3.3t，应轻落轻放；

①安装标准：

球铰安装精度控制的核心在于下球铰安装精度，设计要求球铰边缘各点标高安装精度控制在±0.5mm内，下球铰边缘测量面与下承台混凝土顶面平齐；

②下球铰支架加强：

下球铰吊装就位前，首先对下球铰支架上对应下球铰的8个支撑点进行局部加强，防止下球铰重量全部集中在球铰支架上后引起骨架支点位置局部变形；在球铰支架完全定位牢固后，将提前加工好的型钢支撑在对应位置并焊接牢固；

③下球铰就位：

吊装下球铰前，先在球冠平面上将两根通过冠圆心且相交于冠圆心的软线固定在球冠平面上，用作定位测量时的安装基准点；

吊装时，按照标识线将下球铰与球铰支架的轴线位置一一对应，在接近球铰支架顶面位置时，转动下球铰，使球铰固定孔与支架固定孔一一对齐；缓慢松吊绳，使下球铰就位；现场测量下球铰中心位置无误后，安装下球铰与球铰支架之间的标高调节螺栓；

④下球铰盘面标高精调：

下球铰顶面标高采用现场测量、现场调整的方法进行；采用精度达0.01mm的数字水准仪和配套塔尺进行标高测量，通过4台3t油压千斤顶进行标高调整；

⑤测量点位布置：

为保证下球铰安装精度高差满足设计要求，沿下球铰面圆周方向等间距布置16个观测点，这16个观测点分别为8个测量控制点和8个测量标高复核点，测量控制点和测量标高复核点间隔设置；即图4中A点～H点为测量控制点，其位置与骨架上的调节螺栓一一对应，A′点～H′点为测量标高复核点，控制点与复核点分别用不同颜色的油漆做好标识；

⑥精调并固定：

将控制点标高逐一测量后，利用油压千斤顶同步调整盘面标高，旋紧下球铰支架与下球铰之间的联接螺栓的螺母，松顶后再次测量，相对高差在1mm范围内时，利用螺母紧固扳手进行微调，微调按照逐点测量、逐点调整的原则进行；由于调节螺栓为1mm/丝的细牙螺栓，所以每次调整高度确定为0.5mm，A点～H点相对高差满足要求后，对 A′点～H′点标高进行复核，同步对中心销轴套管的竖直度进行复核，全部满足要求后旋紧紧固螺母完成精调并固定；

九，安装下承台上半部1.6m范围内钢筋、安装助推反力座钢筋；

安装下承台1.6m范围内钢筋，同时安装助推反力座钢筋；钢筋安装时一定要注意不要碰撞已安装好的球铰及滑道；

十，第二次浇注下承台混凝土；

下球铰及滑道安装完成后，安装相应的钢筋和预埋件，进行下转盘混凝土的二次浇注；为防止后期施工过程中水或杂物进入上下球铰之间的空隙，施工时下转盘混凝土顶面比下球铰顶面低2cm；混凝土浇注时尤其要注意盘下混凝土的浇注质量，球铰作为转体过程中主要的承重结构，其盘下混凝土的浇注质量直接影响到转体过程的安全及转体工况下各部位应力的分布，因此盘下混凝土必须采用最合理的浇注工艺来保证浇注密实；

混凝土的浇注关键在于混凝土的密实度、浇注过程中下转盘球铰应不受扰动、混凝土的收缩不至于对转盘产生影响；混凝土浇注前先将下球铰球面上预装的8件振捣孔盖板更换为震捣孔保护套，每个排气孔安装上梁端回浆连接管；并用塑料布将其余滑块安装孔遮挡好；

利用下转盘球铰上设置的混凝土浇注及排气孔分块单独浇注各肋板区，混凝土的浇注顺序由中心向四周进行；

在混凝土浇注前搭设工作平台；人员在工作平台上作业，避免操作过程对其产生扰动；

严格控制混凝土浇注，加强混凝土的养护；混凝土凝固后采用中间敲击边缘观察的方法进行检查，对混凝土收缩产生的间隙用钻孔压浆的方法进行处理；

十一，安装千斤顶助推反力座模板；

千斤顶助推反力座为内、外两圈，每圈各8个，高度为70cm，宽度为50cm，在外圈8个助推反力座上分别设置8个桥梁转体前的临时支承座，临时支承座顶面与上承台底面一平；为了简化施工，将外圈8个临时支承座与助推反力座采用相同的平面尺寸，采用竹胶板模板，一次性支模到临时支承座顶；

十二，浇注千斤顶助推反力座混凝土；

临时支承座为桥梁转体、落架之前的主要承重件，在桥梁落架之前与球铰、撑脚一起承受上部结构的全部重力，其顶面与上承台底面密贴，要严格控制其顶面标高；为便于落架时拆除临时支承座，浇注临时支承座时，在助推反力座和临时支承座之间垫入一层分隔膜；浇注上承台时，在上承台和临时支承座之间也垫入一层分隔膜；

十三，下球铰盘面清理及定位轴安装；

下球铰盘面清理：

下球铰盘下混凝土浇注完成后，对下球铰表面进行清理，盘面采用磨光机进行打磨，镶嵌高分子复合滑块的槽孔用磨光机配合磨光球打磨，以打磨到新鲜板面为标准，表面灰尘及杂物用吸尘器清理干净；

定位轴安装：

定位轴套内水及其它杂物必须清理干净并用空压机吹干；

首先润滑油脂填充入下球铰中心套管中，确保填充足够多的润滑脂后将定位轴吊装就位，人工试转并将定位轴与球铰中心轴重合，且钢管中心轴与球面截面圆平面保证垂直，倾斜度不大于1%；

十四，上下球铰之间润滑油脂填充；

为减小转体过程中上下球铰之间摩擦阻力并防止杂物进入上下转动摩擦面，球铰上下球面之间采用润滑油脂进行填充；润滑油脂采用3#通用锂基润滑脂；人工将润滑脂均匀涂抹在滑块之间的间隙及滑块顶面，涂抹厚度以高出球面10mm为准，确保能够填满上下球铰之间的间隙；整个安装过程要保持球面清洁，不得将杂物带至球面上；

十五，安装上球铰及试转；

润滑油脂填充完成后，及时将表面清理干净的转体上球铰吊装就位，吊装过程中人工配合上球铰定位，确保上球铰中心对准定位轴后缓慢、轻落至下球铰上，就位后使之水平并与下球铰外圈间隙一致；

采用人工加加力杆的方式对上球铰进行试转，一方面靠上球铰的自重将其与滑块顶面充分密贴，另一方面确认上球铰相对下球铰转动时不受其他物料阻碍，并为正式转体施工提供经验；

十六，封闭上下球铰间缝隙；

试转完成后，用槽钢夹牢固定上下球铰；人工去除被挤出的润滑油脂，用工程发泡剂和玻璃胶对上下球铰间的缝隙进行密封，用土工布、宽胶带包裹上，外面用水泥浆密封，避免后续施工过程中杂物进入；

十七，撑脚安装、校准，临时支撑安装；

首先清理滑道顶面，将撑脚安装位置在滑道上标识好；1#、4#撑脚的连线与桥墩转体前纵向中心轴重合，6个撑脚均布在直径8m的滑道中心圆上；先将1#、4#撑脚位置放样，然后按照偏转60度的方法找出其他撑脚中点；对应撑脚位置处，每个撑脚的四角都设置20mm厚的撑脚钢垫块；

撑脚与滑道板之间填充石英砂，石英砂宜选择粒径1.2～1.8mm的粗砂和粒径0.5～1.2mm的细砂按照6:4的比例进行掺合；石英砂填充可适当超出撑脚安装范围，填充后对其压实整平，石英砂顶面可比撑脚钢垫块略高，控制在1mm以内；

按照设计位置吊装撑脚，并对其平面位置进行复核，复核无误后利用四件撑脚锁定垫块对撑脚进行临时固定；

十八，安装上承台、转台底模和侧模；

上承台支架选用钢管脚手架搭设，底模和侧模采用竹胶模板，模板接缝确保严密，撑脚与底模接缝处涂抹玻璃胶；为保证卸架时撑脚与滑道不被挤压紧密，转体前用砂箱作为临时支撑，支撑在上承台与滑道板间；每两个撑脚之间设2个φ500x15mm的砂箱，共设12个，砂箱内装石英砂，石英砂水洗干净并烘干后方可使用，砂箱使用前先用300KN荷载进行预压处理；

十九，安装上承台钢筋，安装、锚固转体牵引束；

按要求绑扎上承台钢筋，上转盘底层钢筋可与撑脚焊接牢固，之后进行转体牵引束的安装和锚固；

牵引束采用预应力混凝土用钢绞线，公称直径φ15.2mm，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，弹性模量E=1.95×105MPa；每个转台有两束牵引束，每束12根钢绞线，单根钢绞线下料长度不小于39m；牵引束埋入上转盘部分预埋段长5m，端头采用固定端PT型锚具锚固；锚固点用钢筋架立，距下承台顶面115cm；牵引束应圆顺地穿出上转盘，以方便后续牵引束在上转盘的盘绕；

牵引束穿出上转盘部分为牵引束外露段，在施工现场搁置时间较；在安装锚固并穿出上转盘外圈模板后，即对牵引束外露段进行防锈处理，用约1m宽长条形的彩条塑料布沿钢绞线引出方向平铺在地上，钢绞线成束放置于彩条布上，对钢绞线喷淋防锈油并用毛刷涂抹均匀，然后用彩条布、透明胶、小铁丝等将钢绞线包扎好；包扎、防护好的钢绞线暂时搁置在不妨碍后续施工的地方，待上承台浇筑、拆模后再将钢绞线盘绕在转台上，利用预埋的钢绞线固定钢筋固定好；

二十，上承台混凝土浇注；

上承台浇注前，注意在转台外圆周低于牵引束中心线5cm处，预埋用于固定牵引束盘绕段的钢筋；上承台浇注时，注意先灌注撑脚内C50微膨胀混凝土；灌注撑脚时，汽车泵泵管距离混凝土顶面距离不宜大于50cm，以减小混凝土浇筑时的冲击；

上承台浇注后，混凝土达到设计要求后拆模，将底面及侧面凿毛，将包扎防护好的牵引束外露段盘绕在上转盘转台上并绑扎固定；

至此，转体球铰的安装阶段的工作完成，进入桥墩、梁体施工，待梁体施工完成后再进入转体施工阶段。

Images