[发明专利]墩顶转体法施工连续梁可重复使用球铰施工工法

说明书

技术领域

本发明涉及大跨度桥梁施工技术领域，具体的说，是墩顶转体法施工连续梁可重复使用球铰施工工法。

背景技术

我国铁路连续梁一直沿用的顺路先的走向进行悬臂施工，部分跨既有线连续梁，施工难度大，在施工过程中对交通造成严重破坏，目前国内外逐步采用球铰转体施工，但效果不理想而且造价成本极高。

目前桥梁转体所使用的球铰的上、下球铰均为球形面板。上球铰固结于上转盘混凝土中，下球铰固结于下转盘混凝土中，转体后整个球铰周围即上下转盘之间用混凝土固封，其缺点是施工完后球铰无法取出，只能使用一次，无法重复利用，造成桥梁施工成本增高。

发明内容

本发明的目的在于提供墩顶转体法施工连续梁可重复使用球铰施工工法，能够解决在铁路连续梁施工时球铰无法取出，造成成本增大，同时占用的作用面大的问题。

本发明通过下述技术方案实现：墩顶转体法施工连续梁可重复使用球铰施工工法，用于大跨度桥梁施工，包含以下步骤：

步骤S1：施工前准备工作；具体包括以下步骤：

步骤S1：转体结构体系设计；所述转体结构包括钢球铰、用于钢球铰支持的支撑腿、上转盘、下转盘、转体牵引力系统、助推系统、轴线微调系统、顶梁系统，用于顶梁系统临时辅助平衡的顶梁系统临时辅助横向平衡系统；

步骤S12：球铰构造设计；所述球铰包括设置有凹球面的下球铰、上球铰、中心销轴、中心销轴套筒、钢垫板、预埋钢板、上套筒、下套筒、上锚栓以及下锚栓；

步骤S13：转体牵引体系、辅助设备、测量检测仪器设备以及顶落梁设备的选择；所述转体牵引体系包括千斤顶、牵引索、反力架以及锚固段；所述转体辅助设备包括千斤顶、泵站、主控台以及电动油泵；所述测量检测仪器设备包括全站仪、水准仪和检测专用电脑；所述顶落梁设备包括千斤顶、电动油泵以及百分表；

步骤S14：计算转体牵引力系统中的球铰转动摩擦力弯矩和转体牵引力；

所述球铰转动摩擦力弯矩的计算公式为：M＝∫μ×σ×dA×r＝(2π×μ×R×W/3)

式中，R-球铰平面半径；

W-转体总重量；

μ-球铰摩擦系数；

启动时静摩擦系数按μ_静＝0.1；

转动过程中的动摩擦系数按μ_动＝0.06；

所述转体牵引力计算公式为：T＝2/3×(R×W×μ)/D+N×μ×R_撑/D；

式中，D-转台直径；

N-转体时支撑腿最大支撑；

R_撑-支腿半径；

步骤S2：球铰及转盘施工；具体包括以下步骤：

步骤S21：下转盘预埋件安装；

步骤S2：下球铰安装；

首先将下锚栓穿过下球铰的锚栓孔与下套筒连接，将下套筒的上端插入下球铰的锚栓孔中并旋紧下锚栓；调整下球铰的水平，并使下球铰底模高出桥墩面约30mm，找正球铰纵横中线位置；使用灌浆料灌溉下套筒预留口及墩顶与下球铰之间的空隙。

步骤S23：滑块安装；

步骤S24：上球铰安装；

步骤S25：上球铰与梁的锚固；具体包括以下步骤：

步骤S251：将预埋钢板焊接在上套筒上；

步骤S252：将上锚栓、预埋钢板、钢垫块以及上球铰连接紧固；

步骤S3：转体；

步骤S4：顶落梁；具体包括以下步骤：

步骤S41：施工准备；

步骤S42：顶落梁施工；

步骤S421：顶升落梁；使用四台千斤顶同时顶升，将千斤顶加压顶住梁底，观察百分表读数的变化，当百分表开始有规律的转动时进行读数记录；同时控制顶升的速度，每顶升2mm为一个程序，直至顶升程序完成。

步骤S42：顶升到位后，将支撑腿与下滑道间的空隙塞紧；

步骤S423：将球铰取出，同时施工支座砂浆垫层，完成施工。

按照步骤S1；步骤S2；步骤S3；步骤S4；步骤S6依次进行，能够解决在铁路连续梁施工时球铰无法取出，造成成本增大，同时占用的作用面大的问题。

对上述方案进一步优化，所述步骤S21具体包括以下步骤：

步骤S21：槽口清理；在桥墩混凝土浇筑时，墩顶预留槽口，与球铰一同进行二次浇筑；根据设计位置对槽口进行检查，不符合要求进行清理；

步骤S212：初步定位，确定下球铰中心十字线，放出下球铰预埋件位置；

步骤S213：绑扎槽口内钢筋；