史正洪
(上海黃浦江大橋建設(shè)有限公司,上海2000093)
軌道交通16號線跨S2滬蘆高速段原設(shè)計圖紙采用掛籃法施工工藝,跨徑組合為35.5 m+50 m+35.5 m,為確保工期和施工安全,施工過程中將掛籃法施工改為了轉(zhuǎn)體施工工藝(見圖1)。即在沿高速公路兩側(cè)平行于高速公路方向施工橋墩、搭設(shè)支架整體現(xiàn)澆掛籃施工工藝中每個T構(gòu)的0號塊和懸臂澆筑段,并與橋墩臨時固結(jié),形成兩個獨(dú)立的轉(zhuǎn)體剛構(gòu),然后承臺、橋墩和上部梁體整體轉(zhuǎn)動至原設(shè)計位置,同時在原位置處現(xiàn)澆兩個邊跨,轉(zhuǎn)體完成后先邊跨合攏,拆除墩梁臨時固結(jié)后再中跨合攏,形成三跨連續(xù)梁。
轉(zhuǎn)體承臺施工分為上、下承臺,主線下承臺尺寸12.1 m×13.3 m×3 m,上承臺尺寸φ9.2×1.5 m(見圖2)。在下承臺混凝土澆筑前,為了保證轉(zhuǎn)體前上、下承臺的相對位置不會發(fā)生扭轉(zhuǎn)和不平衡力矩,需在上下承臺之間設(shè)置臨時的錨固束,單個承臺設(shè)置錨固束36根JL32精軋螺紋鋼筋。下承臺混凝土分兩次澆筑,首先澆筑下球鉸定位骨架及滑道鋼板骨架預(yù)埋鋼板以下部分,然后安裝下球鉸和滑道鋼板后,進(jìn)行二次澆筑。上承臺施工同樣分成兩次,第一次澆筑中間轉(zhuǎn)盤部分,第二次再澆筑上承臺。轉(zhuǎn)盤澆筑前,事先完成上球鉸的安裝。
2.2.1 設(shè)計要求
(1)轉(zhuǎn)體球鉸的豎向承載力為30 000 kN。
(2)轉(zhuǎn)體球鉸為焊接后機(jī)加工結(jié)構(gòu),球鉸球面直徑分別為1.6 m。
(3)轉(zhuǎn)體球鉸的下球面板上鑲嵌有碳纖維填充的聚四氟乙烯復(fù)合滑板,與上球面板組成摩擦副,并涂抹硅脂油潤滑。
2.2.2材料
(1)轉(zhuǎn)體球鉸的球面板采用ZG275-485H鑄鋼件,轉(zhuǎn)體球鉸的加強(qiáng)肋板采用Q235或Q345鋼板,轉(zhuǎn)體球鉸的銷軸芯棒采用45號鋼。
(2)滑板采用填充碳纖維的聚四氟乙烯材料,其容許應(yīng)力不小于60 MPa,滑動摩擦系數(shù)不大于0.03(硅脂油潤滑)。 滑板采用Φ70 mm直徑共192塊,滑板厚度為15 mm,鑲?cè)?0 mm。
2.2.3球鉸、四氟滑塊安裝
球鉸安裝工藝為: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黃油四氟粉,然后將中心銷軸輕放入套管中,放置時保證中心銷軸豎直并與周圍間隙一致。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塊,并用黃油四氟粉填滿聚四氟乙烯滑塊之間的間隙,使黃油面與四氟滑塊面相平。整個安裝過程中要保持球面清潔,不要將雜物帶至球面上。四氟滑板安裝后,將上球鉸吊起,去除防水塑料布,用紗布將凸球面擦試干凈,在凸球面上抹涂一層黃油四氟粉,然后將上球鉸對準(zhǔn)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(見圖 3、圖 4)。
2.2.4鋼管撐腳安裝
上承臺鋼筋安裝前及時加工并定位安裝6對φ300×24 mm撐腳鋼筒,鋼筒內(nèi)填充C50微膨脹混凝土,撐腳鋼筒預(yù)埋入上承臺內(nèi)20 cm,位于上下承臺間環(huán)形滑道鋼板正上方,并與滑道保持10 mm距離,為減小撐腳底面與滑道鋼板的摩阻力,撐腳底板做刨光處理,精度3級。撐腳安裝時,在鋼筒底面與滑道之間用10mm厚鍥形鋼板(鍥形鋼板打磨光滑并涂上黃油)支墊撐腳鋼筒,周圍用鋼板焊接,在轉(zhuǎn)體前,割除鋼板,抽出鍥形鋼板。
圖1 跨S2高速現(xiàn)澆箱梁轉(zhuǎn)體施工示意圖
圖2 上、下承臺示意圖
圖3下球鉸球面安裝聚四氟乙烯滑塊實(shí)景
圖4 上球鉸安裝實(shí)景
根據(jù)轉(zhuǎn)體段總重量、球鉸摩阻力、轉(zhuǎn)動牽引力偶矩、球鉸面摩擦系數(shù)等參數(shù),初步估算配備兩臺YCW100型100t連續(xù)千斤頂作為牽引千斤頂、兩臺普通YCW100型100t千斤頂作為啟動助推千斤頂可滿足轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動的需要。牽引束儲備較大,可提供轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)啟動后所需全部扭矩。同時備用兩臺普通YCW100型100t千斤頂,如發(fā)生異常無法啟動時可用其助推啟動。
在試轉(zhuǎn)體前完成相關(guān)操作設(shè)備的安裝,拆除上、下轉(zhuǎn)盤間的臨時錨固(每個轉(zhuǎn)體采用8根精軋螺紋鋼筋)。拆除所有支架及約束后,全面檢查轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)各關(guān)鍵受力部位是否有裂縫及異常情況,若出現(xiàn)重心偏移,采用調(diào)節(jié)梁端配重水箱的水量或在上轉(zhuǎn)盤下設(shè)置豎向調(diào)整以滿足轉(zhuǎn)動的必須條件。處理完畢后對轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的靜置觀察,監(jiān)測時間>2 h,安裝好轉(zhuǎn)體觀測儀器,并調(diào)試正常。在上轉(zhuǎn)盤上標(biāo)好刻度線,在地面上將箱梁端部設(shè)計軸線點(diǎn)準(zhǔn)確放樣并做好標(biāo)記樁位。試轉(zhuǎn)過程中,檢查轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)是否平衡穩(wěn)定,有無故障,關(guān)鍵受力部位是否發(fā)生變形開裂等異常情況。如有異常情況發(fā)生,則應(yīng)停止試轉(zhuǎn),查明原因并采取相應(yīng)措施整改處理后方可繼續(xù)試轉(zhuǎn)?,F(xiàn)場設(shè)同步啟動指揮員1名,由工區(qū)生產(chǎn)副經(jīng)理擔(dān)任,采用對講機(jī)進(jìn)行通訊指揮。連續(xù)千斤頂公稱油壓相同,轉(zhuǎn)體采用同種型號的兩套液壓設(shè)備,轉(zhuǎn)體時控制好油表壓力,并進(jìn)行同步觀測。結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)到距設(shè)計位置約2°時放慢轉(zhuǎn)速,改用手動控制牽引千斤頂,距設(shè)計位置相差10 cm左右時,停止外力牽引轉(zhuǎn)動,借助慣性就位。為保證轉(zhuǎn)體就位正確,施工時需嚴(yán)格控制止動擋塊的施工精度。
轉(zhuǎn)體單元經(jīng)精確定位,并檢測平面位置、標(biāo)高均符合設(shè)計要求后,立即在6對撐腳兩側(cè)下轉(zhuǎn)盤承臺上焊接型鋼將其與滑道鋼板臨時鎖定,保證轉(zhuǎn)體單元不再產(chǎn)生位移。用空壓機(jī)和高壓水清洗底盤上表面,焊接預(yù)留N3鋼筋,立模澆筑封固混凝土(C50微膨脹混凝土),使上轉(zhuǎn)盤與底盤連成一體?;炷翝仓r振搗密實(shí),以保證上、下盤密實(shí)連接,混凝土坍落度保持在16~18 cm。
箱梁轉(zhuǎn)體到設(shè)計預(yù)定位置并對轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)盤進(jìn)行封固,待固封混凝體的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的85%后,即可進(jìn)行箱梁合攏施工。按照“先邊跨、后中跨”的原則進(jìn)行合攏段施工,待箱梁轉(zhuǎn)體到位且平面位置和標(biāo)高均調(diào)整到符合設(shè)計要求后,在合攏口位置采用剛性骨架鎖定,選擇合適的合攏溫度,進(jìn)行合攏段施工。
該工程轉(zhuǎn)體工藝的順利實(shí)施既確保了工期又大大減少了對高速公路的交通影響,降低了施工風(fēng)險,值得推廣。