肖碩剛
(中國瑞林工程技術股份有限公司,江西 南昌 330038)
轉體系統(tǒng)的核心為球鉸系統(tǒng),包括上,下轉盤,滑塊等多個組成部分,在轉動過程中受到多種力的影響,能夠減小傾覆力臂,可提高施工的安全性[1,2]。T型剛構橋由于轉動體系重量較大,一般采用鋼球鉸。鋼球鉸為轉體系統(tǒng)的核心部件,與轉體的平順度密切相關,因此在鋼球鉸的制造過程中必須明確工藝要求,加工精度應滿足設計要求,否則會影響正常轉動,造成巨大的經濟損失,嚴重影響工程質量,并延誤施工工期。因此,鋼球鉸的制作必須委托專業(yè)廠家在工場內進行制造。加工完成后必須對鋼球鉸的各項指標進行驗收,驗收合格后方可運往施工現場安裝,運輸中還應做好防護工作。
鋼球鉸加工精度達標后還需要對安裝精度加以控制。第一,做好骨架的定位安裝工作,嚴格按照設計要求進行操作。第二,球鉸是轉體系統(tǒng)中得以轉動的內核,安裝過程中須保證上球鉸邊緣水平且與轉體中心軸垂直。上球鉸的安裝精度必須嚴格控制,否則會增大轉體主梁就位的施工難度,如果偏差較大,將有可能無法調整,后果十分嚴重。第三,要控制好滑道的平整度,確保鋼撐腳在滑道上能平穩(wěn)滑動。否則,就有可能出現卡頓現象導致牽引力增大,影響轉體系統(tǒng)的運行。第四,應采用全站儀定位,并在骨架上標記控制點,同時還需要根據測量數據進行找平,高程差控制在2mm以內。第五,焊接溫度不均勻會導致骨架安裝精度出現偏差,因此需要采取對稱焊接的方式,并核查校驗骨架中心及高程差。第六,在安裝下球鉸時必須檢查球鉸表面的光潔度,避免存在雜物或表面不平整的現象,同時還應核查中心軸位置,以免出現偏差[3]。第七,撐腳的設置必須能確保結構的穩(wěn)定性。為了確保撐腳質量達標,應盡量在工場內制造,并控制好撐腳與滑道之間的空隙,一般控制在2cm左右。
轉體動力系統(tǒng)主要包括牽引動力系統(tǒng)和牽引索。牽引動力系統(tǒng)應根據理論計算配備好適當的動力設備,避免設備過小或過大。設備過小,會影響轉體系統(tǒng)的正常轉動,設備過大會增加工程成本。現場還需要做好動力設備的安放保護工作。牽引索主要作用是傳遞動力,需充分考慮轉體需求及強度?,F場應做好牽引索鋼絞線的清理工作,避免表面存在銹痕或其他雜物,而后根據索道特點進行排布與纏繞。為了使牽引索更加牢固,需要在上轉盤中嵌入固定錨具,使兩者成為一個整體[4]。此外,還應避免牽引索出現打結或彎曲的狀況,采取適當的保護措施,以免牽引索遇水生銹或被燒傷。
在水平轉體施工前需要做好一系列的準備工作,主要包括以下幾項內容。第一,結束混凝土澆筑工作,消除安全隱患。第二,對稱拆除支架,并檢查T構的關鍵部位,觀測時間應不少于1d,并且在確保沒有裂痕等異常狀況下才能進行后續(xù)步驟的施工。第三,解除鎖定裝置并做好滑道的清理工作。第四,提供轉體施工參數并標定各類設備。第五,檢查轉體橋面,及時清理雜物,避免在轉體施工時異物墜落影響橋下交通車輛安全。
正式轉體主要包括以下幾項施工要點。第一,檢查T構梁橋面,牽引索,驅動設備,錨固連接是否牢固等多項要點。第二,正式轉體前應根據封鎖指令做好行車防護工作,并確保接觸網通電,而后根據開轉指令進入轉體姿態(tài),驅動梁體勻速轉動。在此期間施工負責人員必須定期向上級部門匯報設備的運轉狀況,同時還應觀察撐腳運行是否正常,并觀察鋼絞線與油壓管的狀態(tài)。第三是精確調整,確保T構梁體縱橫向高程與設計要求相符,并建立測量系統(tǒng),做好數據反饋工作。
體系轉換是一道較為關鍵的工序,包括以下幾項要點。第一,為轉體留有足夠的空間;墊石混凝土強度選擇C50規(guī)格,并將其與鋼筋網片進行綁扎。第二,T 構橋的施工應做好主墩梁的固結工作,并設置好邊墩支座[5]。第三,在轉體前必須張拉腹板束,并確保腹板混凝土強度達到設計要求的75%,之后可采取對稱張拉的方式進行處理并注漿。
在轉動速度逐步增大的過程中,主梁會產生離心力,在計算過程中需要結合多種不同的轉動速度了解結構反應,并觀察主梁根部頂板的振動情況。
在轉動加速時橋墩與主梁外邊緣受到的影響最大,在此過程中主墩扭矩會逐步減小,并且會使主梁產生離心力,進而導致外邊緣產生拉應力。
在計算加速度的過程中需要了解轉動慣量,截面慣性距等多項參數,并根據各項數值建立模型,了解加速度所造成的影響。此外,通常情況下正應力在底板轉角最大,其特點是能夠在轉體前受壓,因此不會拉壞混凝土。另外,應設計不同的加速度了解結構響應情況,根據實踐經驗來看,角加速度的增大會導致主梁振動。
第一,只有在控制好轉體系統(tǒng)關鍵構件制作,安裝精度的基礎上才能促使各道工序的施工更加順利,進而確保施工質量達標,并根據此建立起健全的精度控制體系。第二,必須精確計算轉體啟動的牽引力,并以此為依據了解牽引索鋼絞線的設置要求。第三,相比勻速轉動,轉動加速對主梁的影響最大。
本次研究盡管對該類型的施工能夠起到一定的指導作用,但還有許多需要改進的部分,主要體現在樣本過于單一,應通過調研完善構建控制標準,促使滑道,鋼撐腳及牽引索的質量更高。此外,應通過演算及監(jiān)測分析撐腳與球鉸的接觸狀況,以便能夠隨時了解球鉸在工作過程中的特點,進而為工程的實施提供更加具體化的指導意見。本次研究所建立的模型與實際的施工情況還存在一些偏差,屬于理想狀態(tài),因此還應結合實際施工經驗研究出科學合理的模型修正方法,促使理論計算數值更加精確。
總而言之,轉體系統(tǒng)較為復雜,精度控制要求較高,需要了解各類構件的特點,并嚴格按照精度控制標準加以處理,同時還應與類似工程進行橫向比較,不斷優(yōu)化施工工藝,促使施工流程更加合理,提高T構轉體過程中的穩(wěn)定性。