转体桥大直径平铰下混凝土浇筑施工方法与流程

本发明涉及一种桥梁施工方法，更具体的说，是涉及超大重量转体桥大直径平铰下提升混凝土密实度的施工方法。

背景技术：

桥梁建设采用的转体技术越来越成熟，转体吨位也越来越重，转铰直径也越来越大，为了实现更大吨位的转体，转体平铰应运而生。

转体平铰结构底面采用的是水平面，混凝土浇筑过程中混凝土在平铰底面不能产生侧向高差，平铰直径越大，混凝土与平铰底面之间气泡越难排出，导致密实度无法达到满足要求。另外，平铰底部通常设有支撑钢板，支撑钢板的存在，也使混凝土与平铰底面之间气泡不易排出。

技术实现要素：

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，本发明提供一种大直径平铰下混凝土浇筑的施工方法，以提高平铰下表面混凝土密实度，保证平铰在转体桥施工过程中受力均匀，保证施工质量。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种转体桥大直径平铰下混凝土浇筑施工方法，其中，所涉及的下平铰盘及其安装部位的结构是，包括转体基础承台，承台预留槽，平铰支架和下平铰盘；所述下平铰盘是一块圆形钢板，所述圆形钢板的顶面为凹球面，所述下平铰盘的底面为平面；所述下平铰盘的底面上焊接有多个径向肋板和多圈周向肋板，所述径向肋板和周向肋板相交，所述下平铰盘的底面外边缘处焊接一圈与径向肋板连接的支撑钢圈，所述支撑钢圈的直径小于下平铰盘的直径，所述下平铰盘设有多个上下贯通的振捣孔和排气孔，所述下平铰盘的直径在5.5m～6.5m，在所述支撑钢圈上加工有在周向上均布的多个预留孔；转体桥大直径平铰下混凝土浇筑施工方法包括下述步骤：

步骤一、承台预留槽口清理：转体基础承台按照图纸浇筑完成后，首先采用全站仪对承台预留槽精确放样并进行检查，对不满足设计要求的地方进行处理；然后，对承台预留槽内的混凝土面进行凿毛处理；最后，将承台预留槽槽口内及槽口内预埋钢筋上的碎渣、水泥浆进行清除；

步骤二、安装下平铰盘：对运到现场的下平铰盘的表面椭圆度及结构进行检查，满足要求后利用起重机械将下平铰盘吊装至平铰支架上，并水平放置；安装的工艺要求是：

(1)下平铰盘的顶面边缘的任意两点的相对高度误差均≯1mm，整个安装过程要反复多次利用电子水准仪进行校对；

(2)下平铰盘的平铰转动中心位于设计位置，平铰转动中心纵横向误差小于或等于1mm；

满足上述两个要求后将下平铰盘与平铰支架固定；

步骤三、应力应变片的埋设：在下平铰盘的底面和下平铰盘浇筑的混凝土中埋应力应变片，监测施工各个阶段混凝土及下平铰盘的应力应变情况；

步骤四、下平铰盘混凝土浇筑及预留压浆孔道的布设：在所述支撑钢圈的周向上均布的多个预留孔处均焊接压浆管，在每个压浆管内均穿一条钢绞线，所述钢绞线的一端到达下平铰盘的中央部位，所述钢绞线的另一端从压浆管伸出；在所述承台预留槽与下平铰盘之间采用c60自密实混凝土进行浇筑；待混凝土初凝后将穿在每个压浆管内的钢绞线抽出，从而形成压浆孔道；

步骤五、在下平铰盘下方压注环氧树脂浆液：待所述承台预留槽与下平铰盘之间的混凝土浇筑完2～3d后，向每个压浆孔道内压注环氧树脂浆液，待看到所述下平铰盘外周有环氧树脂浆液溢出时，停止压注环氧树脂浆液。

本发明的转体桥大直径平铰下混凝土浇筑施工方法，其中，所述支撑钢圈上还设有减重孔。

与现有技术相比，本发明施工方法的优点是：

现有技术中只采用普通c60混凝土浇筑的施工方法，下平铰底面混凝土不密实且气泡较多。本发明的施工方法中将浇筑的c60混凝土改为c60自密实混凝土改善了下平铰底面混凝土不密实且气泡较多的情况，同时，向下平铰盘的底部压注环氧树脂浆液，以进一步排除气泡，保证c60自密实混凝土与下平铰盘之间密实。利用本发明提供的施工方法，经过实验室制作1：1下平铰模型模拟浇筑实验，待混凝土达到100％强度后，通过破坏拆除下平铰模型观测其与混凝土接触面气泡数量和分布密度。观察结果表明：采用本发明提供的施工方法下平铰盘底部混凝土密实度极大提升，气泡极少；该施工能够满足设计要求，本发明施工方法操作简单、效果可靠。

附图说明

图1是本发明中转体桥大直径下平铰盘的仰视图；

图2是本发明转体桥大直径下平铰盘的施工示意图；

图3是本发明转体桥大直径平铰施工仰视图；

图4是本发明中转体桥大直径下平铰盘的侧视图。

图中：1-下平铰盘，2-振捣孔，3-排气孔，4-支撑钢圈，5-承台预留槽，6-注浆管，7-转体基础承台，8-钢绞线，9-销轴套筒，10-平铰支架，11-预留孔。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施案例对本发明的浇筑方法进一步详细地描述。

本发明提出的一种转体桥大直径平铰下混凝土浇筑施工方法，其中，涉及到的下平铰盘及其安装部位的结构是如图1和图2所示，包括转体基础承台7，承台预留槽5，平铰支架10和下平铰盘1；所述下平铰盘1是一块圆形钢板，所述圆形钢板的顶面为凹球面，所述下平铰盘1的底面为平面，所述下平铰盘1的底面上焊接有多个径向肋板和多圈周向肋板，所述径向肋板和周向肋板相交，所述下平铰盘1的底面外边缘处焊接一圈与径向肋板连接的支撑钢圈4，所述支撑钢圈4的直径小于下平铰盘1的直径，所述支撑钢圈4和径向肋板及周向肋板的底面是平齐的，即由支撑钢圈4和径向肋板及周向肋板构成了下平铰盘的支撑板，所述下平铰盘1设有多个上下贯通的振捣孔2和排气孔3，所述下平铰盘1的直径在5.5m～6.5m，如图3和图4所示，在所述支撑钢圈4上加工有在周向上均布的多个预留孔11，在达到强度和刚度的要求下，在所述支撑钢圈4上还可以设有减重孔。

如图2和图3所示，转体桥大直径平铰下混凝土浇筑施工方法包括下述步骤：

步骤一、承台预留槽口清理：

转体基础承台7按照图纸浇筑完成后，首先采用全站仪对承台预留槽5精确放样并进行检查，对不满足设计要求的地方进行处理；然后，对承台预留槽5内的混凝土面进行凿毛处理；最后，将承台预留槽5槽口内及槽口内预埋钢筋上的碎渣和水泥浆进行清除，

步骤二、安装下平铰盘1：

对运到现场的下平铰盘1的表面椭圆度及结构进行检查，满足要求后，采用两台400t吊车吊装所述下平铰盘1就位，安装顶口务必为水平；所述下平铰盘1安装完成后，下平铰盘1的平铰转动中心位于设计位置，平铰纵横向偏差小于或等于1.0mm，平铰四周相对高差0.9mm，即下平铰盘1的顶面边缘的任意两点的相对高度误差均≯1mm，整个安装过程要反复多次利用电子水准仪进行校对，在确保位置正确后及时将所述下平铰盘1与所述支架10固定锁定，如图2所示。

步骤三、应力应变片的埋设：

由第三方监测单位在所述下平铰盘1底面的支撑板底面和下平铰盘浇筑的混凝土的位置处埋应力应变片，以监测施工各个阶段混凝土及下平铰盘钢板的应力应变情况。

步骤四、下平铰盘1混凝土浇筑及预留压浆孔道的布设：

在所述支撑钢圈4的周向上均布的多个预留孔11处均焊接压浆管，如图2和图3所示，在每个压浆管内均穿一条钢绞线8，所述钢绞线8的一端到达下平铰盘1的中央部位，所述钢绞线8的另一端从压浆管伸出。

所述下平铰盘1混凝土浇筑前应密切监测环境温度，选取环境温度在20℃～25℃采用c60自密实混凝土进行浇筑，该环境温度范围既保证混凝土有足够的流动性，也防止因环境温度过高造成混凝土流动性差及混凝土干缩。振捣棒穿过所述振捣孔3进行振捣，混凝土与所述下平胶盘1之间的气体由所述排气孔3排出。

待混凝土初凝后将穿在每个压浆管内的钢绞线8抽出，从而形成压浆孔道；

步骤五、在下平铰盘1下方压注环氧树脂浆液：

待所述承台预留槽5与下平铰盘1之间的混凝土浇筑完2～3d后，向每个压浆孔道内压注环氧树脂浆液，待看到所述下平铰盘1外周有环氧树脂浆液溢出时，停止压注环氧树脂浆液。环氧树脂浆液通过宽度大于0.1mm的缝隙进行压注，另外，通过调整环氧树脂浆液各组分之间的配合比可以控制其凝结时间及28d强度，这是本领域技术人员通过有限次数的试验就能获得的，在此不再赘述。由于下平铰盘的直径大，底面积大，将环氧树脂浆液的凝结时间确定为12h，7d强度不低于50mpa，压注时压力控制在0.2～0.6mpa。环氧树脂浆液压注结束后留置的试块7d强度达到了55mpa，平铰下混凝土浇筑施工圆满完成，浇筑质量得到很好控制。

试验材料：

位于保定市区西南部的乐凯大街南延工程，在铁路京广线k137+970(保定南站)以61.8°左右的交角上跨铁路，铁路由北向南共跨越铁路线路21股道。主桥采用(145+240+110)m三跨连续子母塔单索面预应力混凝土斜拉桥，全长495m，斜交正做，双向平面转体、中间合龙施工。母塔转体桥悬臂长(128.6+135)m转体重量46000t，逆时针转体52.4°。子塔转体桥悬臂长2×102m，转体重量35000t，逆时针转体67.4°。母塔与子塔转体桥分别采用500000kn和400000kn级的平铰，平铰代号分别为ztpj－ⅴ-500000和ztpj－ⅲ-400000，母塔转体平铰直径达6.48m，子塔转体平铰直径达5.88m。为保证施工质量，保证转体过程的稳定，采用本发明提出的c60自密实混凝土与环氧树脂浆液相结合的施工方案，保证了下平铰下混凝土密实度，提升了施工质量，保证转体过程安全，易操作。

本发明适用于超大吨位转体桥大直径平铰下混凝土浇筑，提高了平铰下表面混凝土密实度，保证平铰在转体桥施工过程中受力均匀，保证施工质量。

尽管参照实施案例对所公开的涉及转体桥大直径平铰下混凝土浇筑施工方法进行了特别描述，以上描述的实施案例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的范围之内。