天津塘沽大桥转体工程施工方案.docx
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天津塘沽大桥转体工程施工方案
跨津山线大桥连续刚构主桥水平面转体施工组织方案
（分项施工组织设计）
编制：
审核：
批准：
柳州欧维姆工程有限公司
2008年7月22日
工程概况。
天津集疏港公路一期工程跨津山铁路主桥是一座65m+65m预应力混凝土连续刚构桥,全桥宽56m。
上部结构采用左、右两幅反对称布置的单箱三室斜腹板箱梁。
单幅箱梁顶板宽27m，底板宽14.1—17.1m。
两幅之间的净距2m。
中支点梁高5.5m,端部梁高2.5m，端部等高段长8.9m。
下部结构中墩采用墩梁固结、单箱双室截面。
转盘结构采用环道与中心支承相结合的球铰转动体系。
为减少上部结构施工对铁路行车安全的影响，确定采用平衡转体的施工技术。
即先在铁路两侧浇筑梁体,然后通过转体使主梁就位、调整梁体线形、封固球铰转动体系的上、下盘，最后浇筑合拢段,使全桥贯通。
转体段梁长61m+61m，现浇合拢段长4m。
转体角度75o，转体重量达13300t。
转体施工设备采用我OVM公司生产的全液压、自动、连续运行千斤顶系统。
该系统具有同步、牵引力平衡等特点，能使整个转体过程平衡，无冲击颤动。
经通州张家湾跨线大桥（左、右幅）、北京六环丰沙大桥转体、北京石景山大桥等多项转体工程应用证明，该设备是一种比较理想的转体施工设备。
一、主要机具设备
序号
名称与规格
单位
数量
备注
1
HLDKA-4主控台
台
1
2
ZLD200-300千斤顶
台
3
1台备用
3
ZTB-25液压泵站
台
3
1台备用
4
YDC240Q千斤顶
台
1
预紧钢绞线用
5
YDCT250千斤顶
台
4
助推用
6
4-500泵
台
2
三、主要机具技术参数HLDKA-4
（1）千斤顶型号：
ZLD200-300型
公称张拉力:
2000KN
公称油压:
25Mpa
张拉活塞面积:
8.2×10-2m2
回程活塞面积:
4.7×10-2m2
质量:
1390Kg
行程:
300mm
外形尺寸：
φ480×480×2150
（2）液压泵站
型号:
ZTB25型
额定压力:
25Mpa
最大额定流量:
（手动变量泵）24L/min（现设定在18L/min）
质量:
950Kg
外形尺寸:
1270×1100×1050
四、转体设备的组成与布置
1、牵引动力系统
每套自动连续转体系统由两台ZLD200-300型连续提升千斤顶，两台ZTB25液压泵站和一台HLDKA-4主控台通过高压油管和电缆线连接组成。
每台ZLD200-300型连续顶推千斤顶公称牵引力2000KN，额定油压25Mpa，由前后两台千斤顶串联组成，每台千斤顶前端配有夹持装置。
两台连续千斤顶分别水平、平行、对称的布置于转盘两侧，千斤顶的中心线必须与上转盘外圆相切，中心线高度与上转盘预埋钢绞线的中心线水平，同时要求两台千斤顶到上转盘的距离相等，且距牵引索脱离转向索鞍的切点距离大于5米。
千斤顶用高强螺栓固定于反力架上，反力架通过电焊或高强螺栓与反力墩固定，反力墩与反力架必须承受200t拉力的作用。
主控台应放置于视线开阔、能清楚观察现场整体情况的位置。
2、牵引索
转体转盘埋设有两束索引索，每束由18根强度等级为1860Mpa的Φ15.24mm钢绞线组成。
预埋的牵引索经清洁各根钢绞线表面的锈迹、油污后，逐根顺次沿着既定索道排列缠绕后，穿过ZLD200-300型连续顶推千斤顶。
先用YDC240Q千斤顶以5-10Mpa逐根对钢绞线预紧，再用牵引千斤顶在2-3Mpa油压下对该束钢绞线整体预紧，使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致。
牵引索的另一端应先期在上转盘灌注时预埋入上转盘混凝土体内，作为牵引索固定端。
五、转体结构的索引力、安全系数及转体时间的计算
（一）转体结构的牵引力计算：
T=2/3×（R·W·μ）/D
R——球铰平面半径，R=1.9m；
W——转体总重量，W=133000kN
D——转台直径，D＝11m；
μ——球铰摩擦系数，μ静＝0.1，μ动＝0.06；
计算结果：
启动时所需要的最大牵引力T=2/3×（R·W·μ静）/D＝1531.5kN<2000KN
转动时所需要的最大牵引力T=2/3×（R·W·μ动）/D＝918.9kN<2000KN
动力储备系数2000KN/1531KN=1.3
钢绞线的安全系数：
18根/台×26T/根/153T=3.05
从此计算结果可以看出千斤顶动力储备和钢绞线的安全已达到了工程设计要求
（二）千斤顶的牵引速度V=（L/S）×103×60.
L为泵头每分钟的流量.24L/min
S为张拉活塞面积8.2×10-2m2×2台=16.4×10-2m2（1泵配2顶）
通过计算V=8.78m/小时
LS为转盘所走的弧线长度LS=（Dπ）/360×75度=7.19米
D为转盘直径11米
整个转体所用时间T=LS/V=7.19/8.78=0.81小时=49分钟
六、转体施工工艺流程
（见附表）
七、转体施工步骤
（一）、施工准备
a）浇筑反力墩。
根据转体设备布置图在相应的位置浇筑能承受200t拉力作用的混凝土反力墩。
（这项工作由甲方完成）
b）设备安装就位，按平面图（附图）安放好设备。
设备空载试运行。
根据千斤顶施力值（启动牵引力按静磨擦系数μs=0.1，转动牵引力按动磨擦系数μd=0.06考虑）反算出各泵站油压值，按此油压值调整好泵站的最大允许油压，空载试运行，并检查设备运行是否正常；空载运行正常后再进行下一步工作。
设备运行流程：
1）自动运行前，1#、2#连续千斤顶的前、后顶的活塞都在行程开关的
位。
2）控制系统给1#、2#泵站的1#电磁阀通电信号，前顶前进。
3）前顶前进到行程开关的
号位，行程开关反馈信息给控制系统，控制系统给1#、2#泵站的2#电磁阀通电信号，后顶前进。
4）前顶到达行程开关的
号位，控制系统得到信号；通过电磁阀转换油路，前顶回程，后顶继续行走。
前顶回到
号位停止。
5）后顶到达
号位，控制系统给前顶发出前进信号，前顶前进；后顶到达
号位自动回程，前顶继续前进。
6）经过前、后顶的交叉运行，使转盘连续地，无冲击的运行。
d）安装牵引索。
将预埋好的钢绞线牵引索顺着牵引方向绕上转盘后穿过千斤顶，并用千斤顶的夹紧装置夹持住。
e）拆除上、下转盘间的固定装置及支垫，清理滑道，并涂润滑油以减小摩阻力，检查滑道周围是否存在有碍转动的因素；（这项工作由甲方完成）
f）全面检查转体结构各关键受力部位是否有裂纹及异常情况，拆除所有支架后对转体结构的观察、监测时间要求达到2小时以上；
g）防超转机构的准备。
在平转就位处应设置限位机构，防止转体到位后继续往前走。
h）辅助顶推措施的准备。
根据现场条件，将3台辅助转体千斤顶对称、水平地安放到合适的反力座上，根据需要在启动、止动、姿态微调时使用。
（二）、试转
1、预紧钢绞线。
用YDC240Q千斤顶将钢绞线逐根以10~5KN的力预紧，预紧应采取对称进行的方式，并应重复数次，以保证各根钢绞线受力均匀。
预紧过程中应注意保证18根钢绞线平行地缠于上转盘上；
2、打开主控台及泵站电源，启动泵站，用主控台控制两台千斤顶同时施力试转。
当千斤顶出力达到设计最大静摩擦力时仍无法转动，则另行研究处理；
3、试转时，应做好两项重要数据的测试工作：
1、每分钟转速，即每分钟转动主桥的角度及悬臂端所转动的水平弧线距离，应将转体速度控制在设计要求内；
2、控制采取点动方式操作，测量组应测量每点动一次悬臂端所转动水平弧线距离的数据，以供转体初步到位后，进行精确定位提供操作依据。
4、试转过程中，应检查转体结构是否平衡稳定，有无故障，关键受力部位是否产生裂纹。
如有异常情况，则应停止试转，查明原因并采取相应措施整改后方可继续试转。
（三）正式转体
a）准备工作全部就绪，气象条件符合要求，各岗位人员到位，先让辅助顶达到预定吨位后，转体人员接到指挥长的转体命令后，启动动力系统设备，并使其在“自动”状态下运行。
b）在桥面中心轴线合拢前1.5米内开始给控制台倒数报告监测数据，每10厘米报告一次；在20厘米内，每1厘米报一次；在2厘米内必须每1毫米报告一次，以便控制系统的操作人员能及时掌握转体情况，利于操作控制系统，使转体达到理想的设计要求。
c）设备运行过程中，各岗位人员的注意力必须高度集中，时刻注意观察和监控动力系统设备的运行情况及桥面转体情况
八、施工人员组成
序号
名称
人数
备注
1
项目经理
1
2
项目总工
1
3
技术员
5
4
测量员
甲方提供
5
质量、安全员
6
电焊工
7
电工
8
普工
九、质量保证措施
a）成立质量领导机构，项目经理担任组长，设置专职质检员负责监督、检查施工质量，实行岗位质量责任制；
b）桥台下的上、下转盘及滑道是转体运动的关键部位，要严格按施工图规定的程序进行浇筑、整平、磨合，在上、下转盘球面要涂四氟粉加黄油混合物，以减小摩阻力；
c）撑脚与下滑道的间隙要控制在4~6mm，滑道钢板面应铺垫聚四氟乙烯片、涂抹润滑油以减小磨擦，滑道面要求平整光滑，要求环道每3米弧长高差不大于1mm；
d）转体正式开始后，其悬臂转体速度应控制在设计要求的范围内；
e）整个转体过程中，应密切监测转体结构的标高、轴线位置及平衡情况；
f）千斤顶的安装位置应精确定位，确保千斤顶的中心线与上转盘外圆相切，高度与预埋钢绞线中心线相平，并且两对称千斤顶的中心线要相互平行；
g）两个对称千斤顶的作用力应大小相等、方向相反，以保证上转盘仅承受与磨擦力矩相平衡的动力偶，无倾覆力矩产生；
h）预埋好的钢绞线牵引索在转体施工前应受到精心保护，严禁受到任何损伤。
一十、安全保障措施
a）成立安全领导机构，项目经理担任组长，设置专职安全员负责安全检查工作，确保施工安全；
b）加强施工人员的安全意识，定期进行安全教育，遵守甲方的安全管理规定，接受甲方的安全监督；
c）进入施工现场必须戴好安全帽，穿劳保鞋，高空作业要系安全带；
d）设备操作必须有专人负责。
非指定人员不得随意触动、开启设备按扭和开关；
e）各配电线路符合安全用电要求，主控台及各泵站须搭设防雨棚，防止电气控制设备受潮；
f）要经常检查整个系统的工作情况，特别注意检查钢绞线、反力架等受力部位的工作情况，发现异常情况，要及时停机处理；
g）转体过程中，在受力钢绞线周围及千斤顶的正后方严禁站人；
h）转动设施和锚固体系必须经过严格检查，确保安全后方可进行转体施工。
转体施工工艺流程图
设备布置连接示意图
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