CN112813850A - 一种富水地区转体桥施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种富水地区转体桥施工方法，包括步骤：一、桥梁基础施工；二、主墩施工；三、主桥施工；四、桥体转向施工；五、转体球铰支座的锁定及转体球铰支座永久止水结构的安装；六、桥体合拢施工。本发明通过设置千斤顶在三个方向上调整转体球铰支座的水平位置，占地空间小，只需一次吊装即可实现转体球铰支座高度的定位，转体球铰支座的定位安装速度大大提高，同时在转体梁转体前后均对转体球铰支座进行止水密封结构的安装，保证转体球铰支座在等待转体的过程中能够隔绝杂质进入转体球铰支座内，从而保证转体施工时的转体效果，便于推广使用。

Description

一种富水地区转体桥施工方法

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，具体涉及一种富水地区转体桥施工方法。

背景技术

桥梁转体施工，是20世纪40年代发展起来的一种新型桥梁施工工艺，可充分利用桥墩(台)附近的有利地形进行桥梁上部结构施工，能有效解决跨越深谷、河流、既有线等特殊条件下桥梁施工难题，具有不干扰交通、降低施工难度和风险等优点。现有的转体桥施工过程长，费时费工，此外转体桥转体用的转体球铰支座多数位于基坑内，富水地区施工中经常面临渗水、雨水(洪水)等倒灌的风险，对转体装置的防水性能要求更高，同时施工过程中由于压浆、砼浇筑过程中冲洗等原因导致水泥浆进入转体球铰支座内，影响转体，使后期处理非常麻烦。此外，传统转体球铰支座安装时，先浇筑下承台至球铰骨架底部，然后吊装骨架，浇筑砼固定骨架，然后依次安装球铰下盘、四氟滑片、涂装油脂等，吊装上盘，进行试转并锁定，该方式对球铰结构水平标高的调整主要依靠骨架与下盘之间的螺栓进行调整，但水平位置不便于调整，调整所需的工作空间大，费时费工，使结构定位周期长，更容易使外部杂质进入转体球铰支座内，施工效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种富水地区转体桥施工方法，通过设置定位钢筋实现转体球铰支座高度的精确定位，通过设置三个千斤顶在三个方向上调整转体球铰支座在承台上的水平位置，水平位置调整工具占地空间小，千斤顶的安装受场地限制小，此外只需一次吊装工序即可实现转体球铰支座高度的精确定位，施工步骤更加简单，水平位置调整方式简单明了，转体球铰支座的定位安装速度大大提高，同时在转体梁实施转体前对转体球铰支座进行临时止水密封，保证转体球铰支座在等待转体的过程中能够隔绝施工过程中压浆、砼浇筑过程中冲洗等原因产生水泥浆等杂质进入转体球铰支座内，从而保证转体施工时的转体效果，保证施工的正常进行，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是该方法采用设置在桥梁主墩墩底的转体球铰支座实现转体，所述转体球铰支座包括上球摆、下球摆、以及设置在上球摆和下球摆之间的转轴，上球摆和下球摆垂直连接，上球摆上套设有环形顶座，下球摆上套设有环形底座，所述环形底座上设置有多个呈周向布设的地脚螺栓，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、桥梁基础施工：

步骤101、转体球铰支座临时止水结构的安装；

步骤102、球铰安装承台的施工：

所述球铰安装承台内预埋有多个呈竖向布设且用于支撑所述转体球铰支座的定位钢筋，多个所述定位钢筋顶部齐平，根据所述转体球铰支座设计标高调整定位钢筋顶部与球铰安装承台上表面之间的间距；

所述球铰安装承台内还预留多个供地脚螺栓安装的螺栓安装孔；

步骤103、转体球铰支座的吊装：

将所述转体球铰支座整体吊装在定位钢筋顶部，使地脚螺栓伸入至螺栓安装孔内，实现对所述转体球铰支座安装高度的确定；

步骤104、调整转体球铰支座的水平位置：

步骤1041、确定球铰安装承台上的转体球铰支座定位点；

步骤1042、在以所述转体球铰支座定位点为圆心的圆上呈周向均匀布设有三个用于顶推所述转体球铰支座的千斤顶，三个所述千斤顶的伸缩杆的中心线相交于所述转体球铰支座定位点正上方的一点；三个所述千斤顶的伸缩杆均抵接在所述环形底座的侧壁上；

步骤1043、在球铰安装承台上标记多个控制点，通过三个所述千斤顶对所述转体球铰支座水平位置进行调整，同时，利用全站仪测量转体球铰支座中心点的实时坐标，当所述转体球铰支座中心点在球铰安装承台上表面的垂直投影与多个所述控制点的距离分别等于所述转体球铰支座定位点与多个所述控制点的距离时，停止调整所述千斤顶，此时所述转体球铰支座中心点位于所述转体球铰支座定位点的正上方，完成所述转体球铰支座水平位置的确定；

步骤105、转体球铰支座的固定：

步骤1051、在螺栓安装孔内灌注无收缩灌浆料；

步骤1052、在所述转体球铰支座外侧的球铰安装承台上表面上支设框架侧模板，灌浆管伸入至所述转体球铰支座底部中心位置进行压浆施工，向转体球铰支座底部、承台上表面与框架侧模板之间的区域灌注浆料，从而形成固定座，实现对所述转体球铰支座的固定；

步骤二、主墩施工：

步骤201、主墩模板架设：主墩采用钢管排架防护，在基础顶面测定中线、水平线，划出墩台底面位置，并采用大块模板整体立设在所述转体球铰支座上，一个所述转体球铰支座上施工一个主墩；

步骤202、主墩混凝土浇筑：主墩使用C50混凝土浇筑，采用分层式水平浇筑，并插入式震捣器震捣，每层浇筑厚度30cm；

步骤三、主桥施工：

步骤301、桥体支架搭设：采用满堂支架，并用100％以上的桥梁荷载进行预压并观测沉降；

步骤302、桥体模板架设：主桥的底模和侧模均采用大块钢模板，内模采用钢、木模组合模板，端模采用组合钢模，以钢管作加劲助，通过桥体内纵向筋和拉筋相接固定端模；

步骤303、桥体混凝土浇筑：桥体混凝土采用C50混凝土，且分三层浇注成型，浇筑顺序为底板、腹板及顶板混凝土；

步骤304、预应力张拉作业：钢绞线的预应力张拉从主桥两端同时进行，张拉时采用张拉应力和伸长值双控制；

步骤305、进行孔道压浆和封端作业。

步骤四、桥体转向施工：

桥梁正式转体前，需进行称重平衡试验，测试转体部分的不平衡力矩、偏心矩、摩阻力矩及摩擦系数参数，实现桥梁转体的配重要求；此外，在转体施工前拆除步骤101中的所述临时止水结构，安装转体梁牵拉装置，随后利用所述转体梁牵拉装置实施主墩和转体梁的转体；

步骤五、转体球铰支座的锁定及转体球铰支座永久止水结构的安装：

所述环形顶座和环形底座上均设置有耳板，在所述桥体结构转体施工后先通过螺栓穿过所述耳板将上球摆和下球摆固定连接，随后安装所述永久止水结构；

步骤六、桥体合拢施工：

利用后绑钢筋对预埋钢筋垂直绑扎形成后浇合拢段钢筋网，通过对拉螺栓安装固定后浇合拢段模板，浇筑后浇合拢段混凝土，完成转体桥的施工。

上述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：步骤1043中，通过三个所述千斤顶对所述转体球铰支座水平位置进行调整的具体步骤如下：

在球铰安装承台上表面以所述转体球铰支座定位点为坐标原点建立平面直角坐标系，确定当前所述转体球铰支座中心点的垂直投影在所述平面直角坐标系中的位置，根据当前所述转体球铰支座中心点所处位置调整三个所述千斤顶的伸缩杆的伸缩；

三个所述千斤顶包括呈周向均匀布设的第一千斤顶、第二千斤顶和第三千斤顶，第一千斤顶伸缩杆的中心线位于X轴正上方，第二千斤顶伸缩杆的中心线位于第三象限，第三千斤顶伸缩杆的中心线位于第二象限，第一千斤顶伸缩杆的回缩方向为所述平面直角坐标系的X轴正方向；

所述转体球铰支座在Y轴方向上的具体调整方式如下：

当当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影位于所述直角坐标系的第一象限、第二象限或Y轴正半轴上时，第二千斤顶回缩，第三千斤顶顶推所述转体球铰支座，使所述转体球铰支座中心点在所述直角坐标系上的垂直投影向X轴方向运动，使之位于X轴正上方；

当当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影位于所述直角坐标系的第三象限、第四象限或Y轴负半轴上时，第三千斤顶回缩，第二千斤顶顶推所述转体球铰支座，使所述转体球铰支座中心点在所述直角坐标系上的垂直投影向X轴方向运动，使之位于X轴正上方；

随后调整所述转体球铰支座在X轴方向上的位置，所述转体球铰支座在X轴方向上的具体调整方式如下：

当当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影位于X轴正半轴上时，第二千斤顶和第三千斤顶回缩，第一千斤顶顶推所述转体球铰支座，第一千斤顶顶推长度为当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影与所述转体球铰支座定位点在所述平面直角坐标系上的X轴坐标差值；

当当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影位于X轴负半轴上时，第一千斤顶回缩，第二千斤顶和第三千斤顶顶推所述转体球铰支座，第一千斤顶回缩长度为当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影与所述转体球铰支座定位点在所述平面直角坐标系上的X轴坐标差值；

先调整所述转体球铰支座在Y轴方向上的水平位置，将所述转体球铰支座中心点调整至X轴正上方时，再调整所述转体球铰支座在X轴方向上的水平位置，一次调整到位后测量所述转体球铰支座中心点在球铰安装承台上表面的垂直投影与多个所述控制点的距离是否分别等于所述转体球铰支座定位点与多个所述控制点的距离，若相等，则停止调整，执行步骤五，若不等，则再依次调整所述转体球铰支座在Y轴方向上的水平位置和X轴方向上的水平位置，循环往复，直至将所述转体球铰支座中心点调整至定位点正上方。

上述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：所述临时止水结构包括沿上球摆与下球摆的滑动间隙呈周向布设的第一防水围板、用于将第一防水围板上侧抵接在上球摆侧壁上的上抱箍、用于将第一防水围板下侧抵接在下球摆侧壁上的下抱箍，以及填充在第一防水围板、上球摆和下球摆之间的密封油脂。

上述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：所述永久止水结构包括包覆在环形顶座和环形底座外侧且呈周向布设的第二防水围板、用于将第二防水围板上侧压装在环形顶座侧壁上的上压板、用于将第二防水围板下侧压装在环形底座侧壁上的下压板，所述第二防水围板、上球摆、下球摆、环形顶座和环形底座之间具有空腔，所述空腔内填充有密封油脂。

上述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：所述上压板和下压板的数量均为多个，多个上压板沿环形顶座呈周向布设，多个下压板沿环形底座呈周向布设；所述上压板和下压板均通过安装螺钉固定安装在所述转体球铰支座上。

上述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：步骤五中，安装所述永久止水结构时的具体步骤如下：先在所述空腔内沿周向涂抹密封油脂，将所述转体球铰支座上、下两个对应的上压板和下压板同时安装，向所述空腔内挤压第二防水围板使密封油脂溢出第二防水围板，此时认为所述空腔内已填满密封油脂无空隙，而后紧固安装螺钉，完成一组上压板和下压板的安装，沿周向安装多组上压板和下压板，直至所述永久止水结构安装完成。

上述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：所述框架侧模板为矩形框架侧模板，所述框架侧模板与所述转体球铰支座外侧壁之间的最小间距大于15cm。

上述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：三个所述千斤顶均设置在框架侧模板外侧。

上述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：三个所述千斤顶顶推所述转体球铰支座的顶推点位位于同一水平面上。

上述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：所述螺栓安装孔的孔径大于地脚螺栓的最大外径；多个定位钢筋布设在多个螺栓安装孔围成的区域外侧。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明通过设置定位钢筋，只需一次吊装工序即可实现转体球铰支座即可实现转体球铰支座高度的精确定位，极大地简化了转体球铰支座的定位工序，且定位精度高，便于推广使用。

2、本发明通过设置三个千斤顶调整转体球铰支座的水平位置，三个千斤顶与所述转体球铰支座定位点连线的夹角均为120°，该布设方式可以代替四个支点的调整方式，调整所需设备占用空间更小，安装位置更加灵活，可靠稳定，使用效果好。

3、本发明通过测量放线确定螺栓安装孔的位置，使转体球铰支座的地脚螺栓伸入螺栓安装孔内，螺栓安装孔的孔径大于地脚螺栓的最大外径，为转体球铰支座的水平位置调整提供一定的调整空间，同时螺栓安装孔的孔壁也在转体球铰支座的水平位置调整中形成了对转体球铰支座的限位功能，使转体球铰支座的位置偏差较小，从而使三个千斤顶都能够紧贴转体球铰支座外壁，使千斤顶对所述转体球铰支座的推动效果好，便于推广使用。

4、本发明在转体梁实施转体前对转体球铰支座进行临时止水密封，保证转体球铰支座在等待转体的过程中能够隔绝施工过程中压浆、砼浇筑过程中冲洗等原因产生水泥浆等杂质进入转体球铰支座内，从而保证转体施工时的转体效果，保证施工的正常进行，使用效果好。

5、本发明在施工过程中不仅可以使桥下航道或铁路的交通保持正常，还可以在岸上的开阔地带开展施工，不受地形制约，适用于跨越深谷急流、难以吊装的特殊河道，同时，节省了吊装费用，施工速度快、安全、可靠、整体性好。

6、本发明方法步骤简单，极大地简化了转体球铰支座的定位安装工序，且定位精确，对大吨位转体球铰支座定位效果好，便于推广使用。

7、本发明方法步骤简单，在转体梁转体前后均对转体球铰支座进行止水密封结构的安装，保证转体施工的正常进行。

综上所述，本发明通过设置定位钢筋实现转体球铰支座高度的精确定位，通过设置三个千斤顶在三个方向上调整转体球铰支座在承台上的水平位置，水平位置调整工具占地空间小，千斤顶的安装受场地限制小，此外只需一次吊装工序即可实现转体球铰支座高度的精确定位，施工步骤更加简单，水平位置调整方式简单明了，转体球铰支座的定位安装速度大大提高，同时在转体梁实施转体前对转体球铰支座进行临时止水密封，保证转体球铰支座在等待转体的过程中能够隔绝施工过程中压浆、砼浇筑过程中冲洗等原因产生水泥浆等杂质进入转体球铰支座内，从而保证转体施工时的转体效果，保证施工的正常进行，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明转体球铰支座、球铰安装承台、定位钢筋、地脚螺栓、螺栓安装孔和框架侧模板的位置关系示意图。

图2为图1中拆除圆形上座板后的俯视图。

图3为图1中球铰安装承台、定位钢筋、和螺栓安装孔的位置关系示意图。

图4为本发明采用的临时止水结构的结构示意图。

图5为图4中的A处放大图。

图6为图5中拆除第一防水围板、上抱箍、下抱箍和密封油脂后的结构示意图。

图7为本发明采用的永久止水结构的结构示意图。

图8为图7的B处放大图。

图9为本发明采用的转体梁牵拉装置的结构示意图。

图10为本发明采用的转体梁转体后的结构示意图。

图11为本发明采用的钢管混凝土立柱结构示意图。

图12为本发明采用的地滑道俯视结构示意图。

图13为本发明采用的地滑道断面结构示意图。

图14为本发明桥梁转向后的施工状态图。

图15为本发明桥体合拢后的施工状态图。

图16为本发明的方法流程框图。

附图标记说明:

1-1-上球摆； 1-2-下球摆； 1-3-环形顶座；

1-4-环形底座； 1-5-转轴； 2—球铰安装承台；

3—定位钢筋； 4—螺栓安装孔； 5—第一千斤顶；

6—第二千斤顶； 7-第三千斤顶； 8-工字钢；

9-地脚螺栓； 10-框架侧模板； 11-第一防水围板；

12-上抱箍； 13-下抱箍； 14-密封油脂；

15-上限位凹槽； 16-下限位凹槽； 17-第二防水围板；

18-上压板； 19-下压板； 20-安装螺钉；

21-固定座； 22-桥梁主墩； 23-转体梁；

34-钢管混凝土立柱； 35-弧形滑道； 36-槽钢；

37-牵引钢绞线； 38-牵引千斤顶； 39-反力座；

40-走行钢板； 51-弧形滑道梁； 52-滑道板支架；

53-滑道钢板； 54-聚四氟乙烯滑块； 55-钢垫板；

56-钢管混凝土矮立柱； 62-转体球铰支座。

具体实施方式

如图1至图16所示，本发明的一种富水地区转体桥施工方法，该方法采用设置在桥梁主墩22墩底的转体球铰支座62实现转体，所述转体球铰支座包括上球摆1-1、下球摆1-2、以及设置在上球摆1-1和下球摆1-2之间的转轴1-5，上球摆1-1和下球摆1-2垂直连接，上球摆1-1上套设有环形顶座1-3，下球摆1-2上套设有环形底座1-4，所述环形底座1-4上设置有多个呈周向布设的地脚螺栓9，该方法包括以下步骤：

步骤一、桥梁基础施工：

步骤101、转体球铰支座临时止水结构的安装；

步骤102、球铰安装承台的施工：

所述球铰安装承台2内预埋有多个呈竖向布设且用于支撑所述转体球铰支座的定位钢筋3，多个所述定位钢筋3顶部齐平，根据所述转体球铰支座设计标高调整定位钢筋3顶部与球铰安装承台2上表面之间的间距；

所述球铰安装承台2内还预留多个供地脚螺栓9安装的螺栓安装孔4；

步骤103、转体球铰支座的吊装：

将所述转体球铰支座整体吊装在定位钢筋3顶部，使地脚螺栓9伸入至螺栓安装孔4内，实现对所述转体球铰支座安装高度的确定；

步骤104、调整转体球铰支座的水平位置：

步骤1041、确定球铰安装承台2上的转体球铰支座定位点；

步骤1042、在以所述转体球铰支座定位点为圆心的圆上呈周向均匀布设有三个用于顶推所述转体球铰支座的千斤顶，三个所述千斤顶的伸缩杆的中心线相交于所述转体球铰支座定位点正上方的一点；三个所述千斤顶的伸缩杆均抵接在所述环形底座1-4的侧壁上；

步骤1043、在球铰安装承台2上标记多个控制点，通过三个所述千斤顶对所述转体球铰支座水平位置进行调整，同时，利用全站仪测量转体球铰支座中心点的实时坐标，当所述转体球铰支座中心点在球铰安装承台2上表面的垂直投影与多个所述控制点的距离分别等于所述转体球铰支座定位点与多个所述控制点的距离时，停止调整所述千斤顶，此时所述转体球铰支座中心点位于所述转体球铰支座定位点的正上方，完成所述转体球铰支座水平位置的确定；

步骤105、转体球铰支座的固定：

步骤1051、在螺栓安装孔4内灌注无收缩灌浆料；

步骤1052、在所述转体球铰支座外侧的球铰安装承台2上表面上支设框架侧模板10，灌浆管伸入至所述转体球铰支座底部中心位置进行压浆施工，向转体球铰支座底部、承台上表面与框架侧模板10之间的区域灌注浆料，从而形成固定座21，实现对所述转体球铰支座的固定；

步骤二、主墩施工：

步骤201、主墩模板架设：主墩22采用钢管排架防护，在基础顶面测定中线、水平线，划出墩台底面位置，并采用大块模板整体立设在所述转体球铰支座上，一个所述转体球铰支座上施工一个主墩22；

步骤202、主墩混凝土浇筑：主墩使用C50混凝土浇筑，采用分层式水平浇筑，并插入式震捣器震捣，每层浇筑厚度30cm；

步骤三、主桥施工：

步骤301、桥体支架搭设：采用满堂支架，并用100％以上的桥梁荷载进行预压并观测沉降；

步骤302、桥体模板架设：主桥的底模和侧模均采用大块钢模板，内模采用钢、木模组合模板，端模采用组合钢模，以钢管作加劲助，通过桥体内纵向筋和拉筋相接固定端模；

步骤303、桥体混凝土浇筑：桥体混凝土采用C50混凝土，且分三层浇注成型，浇筑顺序为底板、腹板及顶板混凝土；

步骤304、预应力张拉作业：钢绞线的预应力张拉从主桥两端同时进行，张拉时采用张拉应力和伸长值双控制；

步骤305、进行孔道压浆和封端作业。

步骤四、桥体转向施工：

桥梁正式转体前，需进行称重平衡试验，测试转体部分的不平衡力矩、偏心矩、摩阻力矩及摩擦系数参数，实现桥梁转体的配重要求；此外，在转体施工前拆除步骤101中的所述临时止水结构，安装转体梁牵拉装置，随后利用所述转体梁牵拉装置实施主墩22和转体梁23的转体；

步骤五、转体球铰支座的锁定及转体球铰支座永久止水结构的安装：

所述环形顶座1-3和环形底座1-4上均设置有耳板，在所述桥体结构转体施工后先通过螺栓穿过所述耳板将上球摆1-1和下球摆1-2固定连接，随后安装所述永久止水结构；

步骤六、桥体合拢施工：

利用后绑钢筋对预埋钢筋垂直绑扎形成后浇合拢段钢筋网，通过对拉螺栓安装固定后浇合拢段模板，浇筑后浇合拢段混凝土，完成转体桥的施工。

所述转体梁23靠近边跨端部安装两根钢管混凝土立柱34，钢管混凝土立柱沿转体梁横向布置，钢管混凝土立柱与转体梁之间采用精轧螺纹钢固结，钢管混凝土立柱底部设置走板；为保证结构稳定，两根钢管混凝土立柱间用槽钢36连接；钢管混凝土立柱作为转体梁撑脚；

所述转体梁牵拉装置包括设置在边跨端部地面上的弧形滑道35，弧形滑道包括弧形滑道梁51，在弧形滑道梁上预埋滑道板支架52，滑道钢板53通过调平螺栓连接在滑道板支架上，在滑道钢板顶部铺设聚四氟乙烯滑块54，在聚四氟乙烯滑块上方铺设钢垫板55，钢筋混凝土立柱底部的走行钢板40置于钢垫板上；转体时将钢垫板抽出；在弧形滑道梁内侧均匀布设若干根钢管混凝土矮立柱56，钢管混凝土矮立柱采用工字钢进行斜支撑，钢管混凝土矮立柱之间采用槽钢连接以保证整体性；牵引钢绞线37一端锚固于钢管混凝土立柱上，牵引钢绞线贴在钢管混凝土矮立柱上，牵引钢绞线的另一端绕过钢管混凝土矮立柱后锚固于牵引千斤顶38上，牵引千斤顶支撑于反力座39上；转体施工时，牵引千斤顶通过牵引钢绞线连续拖拽钢管混凝土立柱，走板在弧形滑道上滑动，带动转体梁绕安装在桥梁主墩22底的转体球铰支座中心转动。

本实施例中，转体梁转体施工完成后，所述转体球铰支座作为永久性支座使用，无需拆除。

本实施例中，所述转体球铰支座中心点为下球摆1-2下表面的几何中心点。

步骤五中，待灌浆料凝固后拆除框架侧模板10和三个所述千斤顶，完成所述转体球铰支座的固定。

本实施例中，所述转体球铰支座重量为5t，若吊装完成后再调整所述转体球铰支座的高度则极不方便，因此本实施例直接预埋定位钢筋3，采用砂轮机打磨定位钢筋3顶部，使定位钢筋3顶面标高满足设计标高要求，打磨精度±0.25mm，定位钢筋3采用φ32钢筋头，数量为5个，以实现对所述转体球铰支座的稳定支撑；

本实施例中，通过设置三个千斤顶调整所述转体球铰支座的水平位置，三个千斤顶与所述转体球铰支座定位点连线的夹角均为120°，该布设方式可以代替四个支点的调整方式，调整所需设备占用空间更小，安装位置更加灵活；

本实施例中，通过测量放线确定螺栓安装孔4的位置，使所述转体球铰支座的地脚螺栓9伸入螺栓安装孔4内，螺栓安装孔4的孔径大于地脚螺栓9的最大外径，为所述转体球铰支座的水平位置调整提供一定的调整空间，同时螺栓安装孔4的孔壁也在所述转体球铰支座的水平位置调整中形成了对所述转体球铰支座的限位功能，使所述转体球铰支座的位置偏差较小，从而使三个千斤顶都能够紧贴所述转体球铰支座外壁，使千斤顶对所述转体球铰支座的推动效果好。

需要说明的是，通过设置定位钢筋3实现所述转体球铰支座高度的精确定位，通过设置三个千斤顶在三个方向上调整所述转体球铰支座在球铰安装承台2上的水平位置，水平位置调整工具占地空间小，千斤顶的安装受场地限制小，此外只需一次吊装工序即可实现所述转体球铰支座高度的精确定位，施工步骤更加简单，水平位置调整方式简单明了，所述转体球铰支座的定位安装速度大大提高，便于推广使用。

本实施例中，步骤1043中，通过三个所述千斤顶对所述转体球铰支座水平位置进行调整的具体步骤如下：

在球铰安装承台2上表面以所述转体球铰支座定位点为坐标原点建立平面直角坐标系，确定当前所述转体球铰支座中心点的垂直投影在所述平面直角坐标系中的位置，根据当前所述转体球铰支座中心点所处位置调整三个所述千斤顶的伸缩杆的伸缩；

三个所述千斤顶包括呈周向均匀布设的第一千斤顶5、第二千斤顶6和第三千斤顶7，第一千斤顶5伸缩杆的中心线位于X轴正上方，第二千斤顶6伸缩杆的中心线位于第三象限，第三千斤顶7伸缩杆的中心线位于第二象限，第一千斤顶5伸缩杆的回缩方向为所述平面直角坐标系的X轴正方向；

所述转体球铰支座在Y轴方向上的具体调整方式如下：

当当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影位于所述直角坐标系的第一象限、第二象限或Y轴正半轴上时，第二千斤顶6回缩，第三千斤顶7顶推所述转体球铰支座，使所述转体球铰支座中心点在所述直角坐标系上的垂直投影向X轴方向运动，使之位于X轴正上方；

当当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影位于所述直角坐标系的第三象限、第四象限或Y轴负半轴上时，第三千斤顶7回缩，第二千斤顶6顶推所述转体球铰支座，使所述转体球铰支座中心点在所述直角坐标系上的垂直投影向X轴方向运动，使之位于X轴正上方；

随后调整所述转体球铰支座在X轴方向上的位置，所述转体球铰支座在X轴方向上的具体调整方式如下：

当当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影位于X轴正半轴上时，第二千斤顶6和第三千斤顶7回缩，第一千斤顶5顶推所述转体球铰支座，第一千斤顶5顶推长度为当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影与所述转体球铰支座定位点在所述平面直角坐标系上的X轴坐标差值；

当当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影位于X轴负半轴上时，第一千斤顶5回缩，第二千斤顶6和第三千斤顶7顶推所述转体球铰支座，第一千斤顶5回缩长度为当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影与所述转体球铰支座定位点在所述平面直角坐标系上的X轴坐标差值；

先调整所述转体球铰支座在Y轴方向上的水平位置，将所述转体球铰支座中心点调整至X轴正上方时，再调整所述转体球铰支座在X轴方向上的水平位置，一次调整到位后测量所述转体球铰支座中心点在球铰安装承台2上表面的垂直投影与多个所述控制点的距离是否分别等于所述转体球铰支座定位点与多个所述控制点的距离，若相等，则停止调整，执行步骤五，若不等，则再依次调整所述转体球铰支座在Y轴方向上的水平位置和X轴方向上的水平位置，循环往复，直至将所述转体球铰支座中心点调整至定位点正上方。

本实施例中，所述临时止水结构包括沿上球摆1-1与下球摆1-2的滑动间隙呈周向布设的第一防水围板11、用于将第一防水围板11上侧抵接在上球摆1-1侧壁上的上抱箍12、用于将第一防水围板11下侧抵接在下球摆1-2侧壁上的下抱箍13，以及填充在第一防水围板11、上球摆1-1和下球摆1-2之间的密封油脂14。

本实施例中，所述上球摆1-1侧壁上开有与第一防水围板11配合的上限位凹槽15，下球摆1-2侧壁上开有与第一防水围板11配合的下限位凹槽16，上抱箍12将第一防水围板11压紧在上限位凹槽15内，下抱箍13将第一防水围板11压紧在下限位凹槽16内。

本实施例中，所述临时止水结构在工厂内加工拼装成型。

本实施例中，所述密封油脂14为防水密封润滑脂。

需要说明的是，上球摆1-1的外径小于下球摆1-2的外径，这类球铰支座的止水结构常常因为该原因而密封不严密，本实施例中，使用上抱箍12和下抱箍13安装第一防水围板11，上抱箍12和下抱箍13的安装位置可根据第一防水围板11的实际宽度设置，灵活可靠。

需要说明的是，密封油脂14具有塑性，安装止水装置时先在上球摆1-1与下球摆1-2的滑动间隙外涂抹密封油脂14，后将第一防水围板11覆盖在密封油脂14上，随后安装上抱箍12和下抱箍13，多余的密封油脂14被挤出至第一防水围板11外侧，从而达到优良的密封止水性能。

本实施例对上球摆1-1与下球摆1-2的滑动间隙进行有针对性的防水结构安装，节约材料，对球铰支座的外观影响较小，便于观察。

通过使用抱箍安装第一防水围板11并在第一防水围板11、上球摆1-1和下球摆1-2之间填充密封油脂14实现了上球摆1-1和下球摆1-2之间的密封，安装牢固，使第一防水围板11能够轻微适应上球摆1-1和下球摆1-2之间的转动而防水效果不受影响，同时由于密封油脂14的填充可以在第一防水围板11不破裂的情况下完全隔离灰尘、雨水等杂质，在球铰支座长期的安装等待中保证其密封效果，使用安全可靠。

本实施例中，所述第一防水围板11为橡胶防水围板。

本实施例中，所述上限位凹槽15和下限位凹槽16均为半圆形凹槽。

本实施例中，所述永久止水结构包括包覆在环形顶座1-3和环形底座1-4外侧且呈周向布设的第二防水围板17、用于将第二防水围板17上侧压装在环形顶座1-3侧壁上的上压板18、用于将第二防水围板17下侧压装在环形底座1-4侧壁上的下压板19，所述第二防水围板17、上球摆1-1、下球摆1-2、环形顶座1-3和环形底座1-4之间具有空腔，所述空腔内填充有密封油脂14。

本实施例中，所述上压板18和下压板19的数量均为多个，多个上压板18沿环形顶座1-3呈周向布设，多个下压板19沿环形底座1-4呈周向布设；所述上压板18和下压板19均通过安装螺钉20固定安装在所述转体球铰支座上。

本实施例中，所述第二防水围板17的宽度大于环形顶座1-3上表面与环形底座1-4下表面之间的间距。

本实施例中，所述第二防水围板17顶部与环形顶座1-3上表面齐平，第二防水围板17底部与环形底座1-4下表面齐平。

需要说明的是，通过限定第二防水围板17的宽度，从而使第二防水围板17与所述空腔配合的板段呈波浪形或凸起状，使之能够挤压密封油脂14从而使所述空腔内被密封油脂14填满无空隙，以实现优秀的防水密封效果。

本实施例中，多个所述定位钢筋3呈周向均匀布设，多个所述定位钢筋3构成的圆的直径小于所述转体球铰支座的最大外径。

本实施例步骤二中，球铰安装承台2上还预埋有用于安装所述千斤顶的工字钢8，工字钢8用于固定并抬高所述千斤顶，使所述千斤顶能够平直的顶推所述转体球铰支座。

本实施例中，步骤五中，安装所述永久止水结构时的具体步骤如下：先在所述空腔内沿周向涂抹密封油脂14，将所述转体球铰支座上、下两个对应的上压板18和下压板19同时安装，向所述空腔内挤压第二防水围板17使密封油脂14溢出第二防水围板17，此时认为所述空腔内已填满密封油脂14无空隙，而后紧固安装螺钉20，完成一组上压板18和下压板19的安装，沿周向安装多组上压板18和下压板19，直至所述永久止水结构安装完成。

步骤二中，螺栓安装孔4在球铰安装承台2钢筋绑扎时采用塑料管预留，完成球铰安装承台2混凝土浇筑和养护并初凝后拔出塑料管，形成螺栓安装孔4。

本实施例中，所述框架侧模板10为矩形框架侧模板，所述框架侧模板10与所述转体球铰支座外侧壁之间的最小间距大于15cm。

本实施例中，三个所述千斤顶均设置在框架侧模板10外侧。

本实施例中，三个所述千斤顶顶推所述转体球铰支座的顶推点位位于同一水平面上。

本实施例中，所述螺栓安装孔4的孔径大于地脚螺栓9的最大外径；多个定位钢筋3布设在多个螺栓安装孔4围成的区域外侧。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种富水地区转体桥施工方法，该方法采用设置在主墩(22)墩底的转体球铰支座(62)实现转体梁(23)的转体，所述转体球铰支座包括上球摆(1-1)、下球摆(1-2)、以及设置在上球摆(1-1)和下球摆(1-2)之间的转轴(1-5)，上球摆(1-1)和下球摆(1-2)垂直连接，上球摆(1-1)上套设有环形顶座(1-3)，下球摆(1-2)上套设有环形底座(1-4)，所述环形底座(1-4)上设置有多个呈周向布设的地脚螺栓(9)，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、桥梁基础施工：

步骤101、转体球铰支座临时止水结构的安装；

步骤102、球铰安装承台的施工：

所述球铰安装承台(2)内预埋有多个呈竖向布设且用于支撑所述转体球铰支座的定位钢筋(3)，多个所述定位钢筋(3)顶部齐平，根据所述转体球铰支座设计标高调整定位钢筋(3)顶部与球铰安装承台(2)上表面之间的间距；

所述球铰安装承台(2)内还预留多个供地脚螺栓(9)安装的螺栓安装孔(4)；

步骤103、转体球铰支座的吊装：

将所述转体球铰支座整体吊装在定位钢筋(3)顶部，使地脚螺栓(9)伸入至螺栓安装孔(4)内，实现对所述转体球铰支座安装高度的确定；

步骤104、调整转体球铰支座的水平位置：

步骤1041、确定球铰安装承台(2)上的转体球铰支座定位点；

步骤1042、在以所述转体球铰支座定位点为圆心的圆上呈周向均匀布设有三个用于顶推所述转体球铰支座的千斤顶，三个所述千斤顶的伸缩杆的中心线相交于所述转体球铰支座定位点正上方的一点；三个所述千斤顶的伸缩杆均抵接在所述环形底座(1-4)的侧壁上；

步骤1043、在球铰安装承台(2)上标记多个控制点，通过三个所述千斤顶对所述转体球铰支座水平位置进行调整，同时，利用全站仪测量转体球铰支座中心点的实时坐标，当所述转体球铰支座中心点在球铰安装承台(2)上表面的垂直投影与多个所述控制点的距离分别等于所述转体球铰支座定位点与多个所述控制点的距离时，停止调整所述千斤顶，此时所述转体球铰支座中心点位于所述转体球铰支座定位点的正上方，完成所述转体球铰支座水平位置的确定；

步骤105、转体球铰支座的固定：

步骤1051、在螺栓安装孔(4)内灌注无收缩灌浆料；

步骤1052、在所述转体球铰支座外侧的球铰安装承台(2)上表面上支设框架侧模板(10)，灌浆管伸入至所述转体球铰支座底部中心位置进行压浆施工，向转体球铰支座底部、承台上表面与框架侧模板(10)之间的区域灌注浆料，从而形成固定座(21)，实现对所述转体球铰支座的固定；

步骤二、主墩施工：

步骤201、主墩模板架设：主墩(22)采用钢管排架防护，在基础顶面测定中线、水平线，划出墩台底面位置，并采用大块模板整体立设在所述转体球铰支座上，一个所述转体球铰支座上施工一个主墩(22)；

步骤202、主墩混凝土浇筑：主墩使用混凝土浇筑，采用分层式水平浇筑，并插入式震捣器震捣，每层浇筑厚度30cm；

步骤三、主桥施工：

步骤301、桥体支架搭设：采用满堂支架，并用100％以上的桥梁荷载进行预压并观测沉降；

步骤302、桥体模板架设：主桥的底模和侧模均采用大块钢模板，内模采用钢、木模组合模板，端模采用组合钢模，以钢管作加劲助，通过桥体内纵向筋和拉筋相接固定端模；

步骤303、桥体混凝土浇筑：桥体混凝土分三层浇注成型，浇筑顺序为底板、腹板及顶板混凝土；

步骤304、预应力张拉作业：钢绞线的预应力张拉从主桥两端同时进行，张拉时采用张拉应力和伸长值双控制；

步骤305、进行孔道压浆和封端作业。

步骤四、桥体转向施工：

桥梁正式转体前，需进行称重平衡试验，测试转体部分的不平衡力矩、偏心矩、摩阻力矩及摩擦系数参数，实现桥梁转体的配重要求；此外，在转体施工前拆除步骤101中的所述临时止水结构，安装转体梁牵拉装置，随后利用所述转体梁牵拉装置实施主墩(22)和转体梁(23)的转体；

步骤五、转体球铰支座的锁定及转体球铰支座永久止水结构的安装：

所述环形顶座(1-3)和环形底座(1-4)上均设置有耳板，在所述桥体结构转体施工后先通过螺栓穿过所述耳板将上球摆(1-1)和下球摆(1-2)固定连接，随后安装所述永久止水结构；

步骤六、桥体合拢施工：

利用后绑钢筋对预埋钢筋垂直绑扎形成后浇合拢段钢筋网，通过对拉螺栓安装固定后浇合拢段模板，浇筑后浇合拢段混凝土，完成转体桥的施工。

2.按照权利要求1所述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：步骤1043中，通过三个所述千斤顶对所述转体球铰支座水平位置进行调整的具体步骤如下：

在球铰安装承台(2)上表面以所述转体球铰支座定位点为坐标原点建立平面直角坐标系，确定当前所述转体球铰支座中心点的垂直投影在所述平面直角坐标系中的位置，根据当前所述转体球铰支座中心点所处位置调整三个所述千斤顶的伸缩杆的伸缩；

三个所述千斤顶包括呈周向均匀布设的第一千斤顶(5)、第二千斤顶(6)和第三千斤顶(7)，第一千斤顶(5)伸缩杆的中心线位于X轴正上方，第二千斤顶(6)伸缩杆的中心线位于第三象限，第三千斤顶(7)伸缩杆的中心线位于第二象限，第一千斤顶(5)伸缩杆的回缩方向为所述平面直角坐标系的X轴正方向；

所述转体球铰支座在Y轴方向上的具体调整方式如下：

当当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影位于所述直角坐标系的第一象限、第二象限或Y轴正半轴上时，第二千斤顶(6)回缩，第三千斤顶(7)顶推所述转体球铰支座，使所述转体球铰支座中心点在所述直角坐标系上的垂直投影向X轴方向运动，使之位于X轴正上方；

当当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影位于所述直角坐标系的第三象限、第四象限或Y轴负半轴上时，第三千斤顶(7)回缩，第二千斤顶(6)顶推所述转体球铰支座，使所述转体球铰支座中心点在所述直角坐标系上的垂直投影向X轴方向运动，使之位于X轴正上方；

随后调整所述转体球铰支座在X轴方向上的位置，所述转体球铰支座在X轴方向上的具体调整方式如下：

当当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影位于X轴正半轴上时，第二千斤顶(6)和第三千斤顶(7)回缩，第一千斤顶(5)顶推所述转体球铰支座，第一千斤顶(5)顶推长度为当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影与所述转体球铰支座定位点在所述平面直角坐标系上的X轴坐标差值；

当当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影位于X轴负半轴上时，第一千斤顶(5)回缩，第二千斤顶(6)和第三千斤顶(7)顶推所述转体球铰支座，第一千斤顶(5)回缩长度为当前所述转体球铰支座中心点在平面直角坐标系上的垂直投影与所述转体球铰支座定位点在所述平面直角坐标系上的X轴坐标差值；

先调整所述转体球铰支座在Y轴方向上的水平位置，将所述转体球铰支座中心点调整至X轴正上方时，再调整所述转体球铰支座在X轴方向上的水平位置，一次调整到位后测量所述转体球铰支座中心点在球铰安装承台(2)上表面的垂直投影与多个所述控制点的距离是否分别等于所述转体球铰支座定位点与多个所述控制点的距离，若相等，则停止调整，执行步骤五，若不等，则再依次调整所述转体球铰支座在Y轴方向上的水平位置和X轴方向上的水平位置，循环往复，直至将所述转体球铰支座中心点调整至定位点正上方。

3.按照权利要求1所述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：所述临时止水结构包括沿上球摆(1-1)与下球摆(1-2)的滑动间隙呈周向布设的第一防水围板(11)、用于将第一防水围板(11)上侧抵接在上球摆(1-1)侧壁上的上抱箍(12)、用于将第一防水围板(11)下侧抵接在下球摆(1-2)侧壁上的下抱箍(13)，以及填充在第一防水围板(11)、上球摆(1-1)和下球摆(1-2)之间的密封油脂(14)。

4.按照权利要求1所述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：所述永久止水结构包括包覆在环形顶座(1-3)和环形底座(1-4)外侧且呈周向布设的第二防水围板(17)、用于将第二防水围板(17)上侧压装在环形顶座(1-3)侧壁上的上压板(18)、用于将第二防水围板(17)下侧压装在环形底座(1-4)侧壁上的下压板(19)，所述第二防水围板(17)、上球摆(1-1)、下球摆(1-2)、环形顶座(1-3)和环形底座(1-4)之间具有空腔，所述空腔内填充有密封油脂(14)。

5.按照权利要求4所述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：所述上压板(18)和下压板(19)的数量均为多个，多个上压板(18)沿环形顶座(1-3)呈周向布设，多个下压板(19)沿环形底座(1-4)呈周向布设；所述上压板(18)和下压板(19)均通过安装螺钉(20)固定安装在所述转体球铰支座上。

6.按照权利要求5所述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：步骤五中，安装所述永久止水结构时的具体步骤如下：先在所述空腔内沿周向涂抹密封油脂(14)，将所述转体球铰支座上、下两个对应的上压板(18)和下压板(19)同时安装，向所述空腔内挤压第二防水围板(17)使密封油脂(14)溢出第二防水围板(17)，此时认为所述空腔内已填满密封油脂(14)无空隙，而后紧固安装螺钉(20)，完成一组上压板(18)和下压板(19)的安装，沿周向安装多组上压板(18)和下压板(19)，直至所述永久止水结构安装完成。

7.按照权利要求1所述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：所述框架侧模板(10)为矩形框架侧模板，所述框架侧模板(10)与所述转体球铰支座外侧壁之间的最小间距大于15cm。

8.按照权利要求1所述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：三个所述千斤顶均设置在框架侧模板(10)外侧。

9.按照权利要求1所述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：三个所述千斤顶顶推所述转体球铰支座的顶推点位位于同一水平面上。

10.按照权利要求1所述的一种富水地区转体桥施工方法，其特征在于：所述螺栓安装孔(4)的孔径大于地脚螺栓(9)的最大外径；多个定位钢筋(3)布设在多个螺栓安装孔(4)围成的区域外侧。

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