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1、石家莊xx公路跨線大橋連續剛構主橋水平面轉體施工組織方案（分項施工組織設計）一、工程概況 石家莊xx公路跨xx鐵路分離式立交斜拉橋位于石家莊市xx公路工程xx開發區華清池，上跨xx鐵路。主橋共長260 m，跨徑組合為45 m +85 m +85 m+45m,重16500噸，為四跨連續子母塔單索面預應力混凝土部分斜拉橋。為減少上部結構施工對鐵路行車安全的影響，確定采用斜拉橋主橋平衡水平轉體施工。轉體施工設備采用我OVM公司生產的全液壓、自動、連續運行千斤頂系統。該系統具有同步、牽引力平衡等特點，能使整個轉體過程平衡，無沖擊顫動。經貴州楚米大橋（左、右幅）、貴州鞍山大橋、北京石景山大橋、北京豐沙大2、橋等多項轉體工程應用證明，該設備是一種比較理想的轉體施工設備。二、 主要機具設備序號名稱與規格單位數量備注1ZLDK主控臺臺12QDCL 2000千斤頂臺31臺備用3ZLDB液壓泵站臺34YDC240Q千斤頂臺1預緊鋼絞線用5YDTS2500千斤頂臺4助推用三、主要機具技術參數（1）千斤頂型號：QDCL 2000型公稱張拉力: 2000KN公稱油壓: 25Mpa張拉活塞面積: 8.199610-2m2 回程活塞面積: 5.183610-2m2質量: 850Kg行程: 300mm外形尺寸： 5502100 (2)液壓泵站型號: ZLDB型額定壓力: 31.5Mpa額定流量: 26L/min質量:3、 330Kg外形尺寸: 10007601050特點及應用范圍: 電磁換向,是自動連續頂推系統、轉體系統及其他需要雙向回路的液壓系統泵站四、轉體設備的組成與布置1、 牽引動力系統每套自動連續轉體系統由兩臺QDCL 2000型連續提升千斤頂，三臺ZLDB液壓泵站和一臺ZLDK主控臺通過高壓油管和電纜線連接組成。每臺QDCL 2000型連續頂推千斤頂公稱牽引力2000KN，額定油壓25Mpa，由前后兩臺千斤頂串聯組成，每臺千斤頂前端配有夾持裝置。兩臺連續千斤頂分別水平、平行、對稱的布置于轉盤兩側，千斤頂的中心線必須與上轉盤外圓相切，中心線高度與上轉盤預埋鋼絞線的中心線水平，同時要求兩臺千斤頂到上轉盤4、的距離相等，且距牽引索脫離轉向索鞍的切點距離大于5米。千斤頂用高強螺栓固定于反力架上，反力架通過電焊或高強螺栓與反力墩固定，反力墩與反力架必須承受200t拉力的作用。主控臺應放置于視線開闊、能清楚觀察現場整體情況的位置。2、 牽引索轉體轉盤埋設有兩束索引索，每束由18根強度等級為1860Mpa的15.24mm鋼絞線組成。預埋的牽引索經清潔各根鋼絞線表面的銹跡、油污后，逐根順次沿著既定索道排列纏繞后，穿過QDCL 2000型連續頂推千斤頂。先逐根對鋼絞線預緊，預緊力由10KN逐根降至5KN，再用牽引千斤頂在2Mpa油壓下對該束鋼絞線整體預緊，使同一束牽引索各鋼絞線持力基本一致。牽引索的另一端應先5、期在上轉盤灌注時預埋入上轉盤混凝土體內，作為牽引索固定端。五、轉體結構的索引力、安全系數及轉體時間的計算(一)轉體總重量W為165000KN 其磨擦力計算公式: F=W啟動時靜磨擦系數按=0.1 ,靜磨擦力F= W=16500KN轉動過程中的動磨擦系數按=0.06動磨擦力F= W=9900KN轉體按拉力計算:T=2/3(RW)/DR為球鉸平面半徑,R=1.95mD為轉臺直徑,D=11m轉體角度：=75.74為球鉸磨擦系數,靜=0.1 ,動=0.06計算結果:啟動時所需最大索引力T=2/3(RW靜)/D=1950KN轉動過程中所需牽引力 T=2/3(RW動)/D=1170KN動力儲備系數40006、KN/1950KN=2.051鋼絞線的安全系數：18根/臺2臺26T/根9.81KN/t /1950KN=4.71計算結果表明千斤頂動力儲備和鋼絞線的安全系數達到了工程設計要求。(二)千斤頂的牽引速度 V=（L/S）60L為泵頭每分鐘的流量S為張拉活塞面積通過計算V=3.29m/小時整個轉體所用時間T=LS /VLS 為轉盤所走的弧線長度 LS =D/360 =113.14275.74/360=7.27m通過計算轉體理論時間 T=7.27/3.29=2.210(小時)=133(min)六、 轉體設備的工作原理及具體操作方法、工作原理ZLD自動連續頂推系統由三部分組成，即自動連續頂推千斤頂、自動7、連續頂推泵站和主控臺，其相互關系如圖1所示。圖1 自動連續頂推千斤頂、自動連續頂推泵站和主控臺三者關系示意圖 其控制過程是：用行程開關作為ZLD自動連續頂推系統的動作傳感元件，它將自動連續頂推千斤頂活塞的位置信號傳遞給主控臺，主控臺將得到的信號進行邏輯組合后，再將控制信號傳遞給自動連續頂推泵站，自動連續頂推泵站通過電磁換向閥去控制相應自動連續頂推千斤頂的動作。該過程形成一個閉環系統，能夠自行調節自動連續頂推千斤頂的各種動作。1、自動連續頂推千斤頂自動連續頂推千斤頂的結構如圖2所示。圖2 自動連續頂推千斤頂的結構1、后頂穿心套 2、油缸 3、后頂活塞 4、后頂密封板 5、后頂錨板 6、后頂夾片 8、7、行程開關SQ1 8、行程開關SQ2 9、行程開關SQ3 10、前頂穿心套 11、前頂活塞 12、前頂密封板 13、前頂錨板 14、前頂夾片 15、行程開關SQ4 16、鋼絞線 17、行程開關SQ5 18、行程開關SQ6 19、前頂回油嘴 20、前頂進油嘴 21、后頂回油嘴 20、后頂進油嘴2、自動連續頂推泵站自動連續頂推泵站分液壓系統和控制電路系統兩部分。(1) 自動連續頂推泵站液壓系統原理圖如圖3所示。 圖3 泵站液壓系統原理圖1、電磁換向閥 2、溢流閥 3、壓力表 4、油泵 5、電動機 6、濾油器7、油箱 A1、后頂進油管 B1、后頂回油管 A2、前頂進油管 B2、前頂回油管(2) 泵9、站控制電路原理圖如圖4所示。圖4 泵站控制電路原理圖 3、主控臺主控臺控制電路原理圖如圖5所示。圖5 主控臺控制電路原理圖4、ZLD自動連續頂推系統聯接圖主控臺、自動連續頂推泵站、自動連續頂推千斤頂構成一個完整的自動連續頂推系統，其系統聯接方式如圖6所示。圖6 ZLD自動連續頂推系統聯接圖注：B0B12為電鈴，根據用戶需要而定ZLD自動連續頂推系統的工作分為自動和手動。手動主要用于各千斤頂位置的調試，并可在小距離運動中使用。自動為該系統的主要功能，整個過程無需人工干預，自動完成整個水平頂推或水平轉體過程。5、ZLD自動連續頂推系統聯機設置圖圖7 ZLD自動連續頂推系統聯機設置圖 ZLD自動連續10、頂推系統聯機設置見圖7，具體由泵站控制箱內S1、S2、S3三個鈕子開關設定：當只有一臺自動連續頂推泵站與主控臺聯用時，請將S1、S2、S3全部掰向截止；當有兩臺以上自動連續頂推泵站與主控臺聯用時，除最后一臺自動連續頂推泵站的S1、S2、S3全部掰向截止外，其余自動連續頂推泵站的S1、S2、S3全部掰向聯機。、具體操作方法1、設備就位按照預先定好的方案，將自動連續頂推千斤頂、自動連續頂推泵站、主控臺各就各位，把泵站注好油，約200L/臺。2、連接系統電源接好主控臺和各泵站的電源，主控臺為AC220V，泵站為AC380V。請注意，本系統中主控臺和泵站控制箱的控制線路應共用同一相電，并要求有可靠的電11、源接零、機殼接地裝置。3、各自動連續頂推泵站的調試泵站控制箱面板元件布置圖如圖8所示。將行程開關組件連接好后即可開始調試。圖8 泵站控制箱面板元件布置圖(1) 參照圖2、圖3和圖6將各自動連續頂推泵站和各自的自動連續頂推千斤頂聯接好；(2) 參照圖6將泵站控制箱與主控臺聯接好；(3) 接通泵站電源；(4) 按油泵開按鈕SB2起動油泵；(5) 將各泵站的溢流閥調至1531.5MPa；(6) 按SB5、SB6、SB7、SB8按鈕，檢查操作與前頂、后頂的動作是否一致。4、安裝行程開關組件參照圖2將行程開關組件安裝在各自的自動連續頂推千斤頂上，安裝時，啟動自動連續頂推泵站，分別按自動連續頂推泵站上的S12、B5、SB6、SB7、SB8按鈕，使前頂、后頂動作，以確定行程開關的安裝位置。在擰緊行程開關安裝板時，要確保行程開關觸點完全按下后，與行程開關滑板之間有約1mm的距離，以使行程開關有長期的良好運作性能，又不至于讓行程開關滑板碰壞。請注意，按自動連續頂推泵站的SB6、SB8按鈕，前頂回程與后頂回程均受行程開關的控制；按自動連續頂推泵站的SB5、SB7按鈕，前頂進程與后頂進程均不受行程開關的控制，此時要注意觀察前頂活塞與后頂活塞的位置，盡量避免讓活塞打出到滿行程。只有在用主控臺的自動控制方式時前頂進程與后頂進程才受行程開關的控制。行程開關組件安裝好后，不得拆、碰，以免穿束后難以安裝、調試、空載聯試13、等。行程開關接線圖見圖9。圖9 行程開關接線圖5、主控臺的調試主控臺面板元件布置圖見圖9。將主控臺與泵站、泵站與相鄰泵站之間的電纜連接好，各泵站的鈕子開關S1、S2、S3設置好，啟動各泵站后即可開始調試。圖10 主控臺面板元件布置圖(1) 接通主控臺電源，此時急停燈HL7亮；(2) 按下電源按鈕SB11，HL7熄滅，電源信號燈HL8亮；(3) 按下開啟按鈕SB1，則開啟燈HL1亮，此時可進行手動；按SB5，則前頂進燈HL3亮，所有前頂進；按SB7，則后頂進燈HL4亮，所有后頂進；按SB9，則所有前頂回；按SB10，則所有后頂回；(4) 按下自動按鈕SB3，則控制系統處于待發狀態；再按下SB6或14、SB8，則整個系統處于自動運行狀態；(5) 主控臺的時間繼電器，KT3可調為1030秒；(6) 主控臺的時間繼電器，KT1、KT2可調為610秒，以確保前、后頂的負載平穩交接；(7) 按下SB4則自動運行停止，但仍可手動；(8) 按下急停按鈕SB2，則系統停止，按下各泵站的急停按鈕SB1，系統也停止。6、ZLD自動連續頂推系統空載聯試當確定所有自動連續頂推泵站內的鈕子開關S1、S2、S3全部設置好后，即可開始空載聯試，以觀察、調整自動連續頂推系統的連續性、同步性、可靠性、穩定性。自動連續頂推空載聯試的時間建議為自動連續開機3060分鐘/次，如無故障方可開始穿束。每次自動連續頂推穿束前均應進行系15、統空載聯試。7、穿索(1) 千斤頂安裝就位后，將油路同時接通前退錨頂和后退錨頂，開動泵站，將前工具夾片和后工具夾片頂開，同時保壓。(2) 把鋼絞線的一端帶上引線套，逐一從后頂尾部穿心孔內穿入，此時應注意將前后工具錨板各孔中心找正，再順次穿過牽引裝置上的后、前工具錨板。注意，使用的鋼絞線應盡量左、右旋均布；不能交叉、打絞或扭轉；不得拆、碰行程開關組件，以免穿束后難以安裝、調試、空載聯試等。(3) 將油路卸荷，頂錨板在彈簧作用下回位，把夾片壓緊。檢查頂錨板上各鋼絞線與錨板孔是否對正，同時保證鋼絞線沒有交叉和扭轉，最后用手動拉緊器或其它設備預緊各鋼絞線，使各根鋼絞線松緊程度基本一致。(4) 操作各泵16、站，預緊各千斤頂鋼絞線，使各千斤頂鋼絞線松緊程度基本一致。(5) 將前、后退錨頂的油嘴拆下，等需松夾片時再裝上，以免在頂推過程中因活塞的旋轉而將油嘴碰壞。8、頂推過程 調試、穿索及各項準備工作結束后，方可開始頂推。(1) 按急停開關SB2，系統處于停止狀態，此時急停燈HL7亮；(2) 按電源開關SB11，電源接通，此時信號燈HL8亮，HL7熄滅，同時各泵站上的信號燈HL3亮，電鈴響起，通知各部門作好準備；(3) 各泵站按下SB2起動油泵，此時油泵開指示燈HL2亮，待油泵工作正常后按準備按鈕SB4通知主控臺，此時泵站上信號燈HL4亮，同時主控臺上相應的信號燈（HL9HL20）也亮；(4) 主控臺17、待所有泵站的準備信號燈亮后，得知所有泵站準備完畢。按開啟按鈕SB1，此時可進行手動調節；依次按SB9、SB10讓所有前頂和后頂先、后回程到底；(5) 按下自動按鈕SB3，則系統處于自動準備狀態，自動指示燈HL2亮；再按下前啟動SB6或后啟動SB8，則系統自動運行；(6) HL3、HL4、HL5、HL6分別指示前頂進、后頂進、前頂回、后頂回，通過主控臺可以監視系統的整個頂推過程；(7) 如果千斤頂在起動時推力不夠，可以在起動前頂的同時按下后頂進按鈕SB7，或在起動后頂的同時按下前頂進按鈕SB5，這樣前、后頂同時起動，起動力增大（最大為加倍），待運行后松開點進按鈕，恢復自動運行狀態；(8) 如果某18、一個泵站或主控臺發生異常現象，可按下泵站或主控臺的急停按鈕，此時整個系統立即停止運行，待問題解決后再重新啟動。(9) 每次頂推差約100mm頂推到位時，請停止主控臺自動操作，轉為主控臺手動操作，以達到在頂推到位時，前、后頂活塞都伸出一定的行程，方便松各千斤頂的鋼絞線、工具夾片。要松鋼絞線時，操作主控臺或各泵站控制箱，使前、后頂同時回程即可。、分級調壓加載的實現：由于各千斤頂間的進油腔并聯，油壓相等，要實現分級加載必須將所有泵站溢流閥限壓調成一致，實際操作上很難實現。為此必須找到一種易于操作的方式來實現，將最靠近主控臺一臺油泵的壓力表換成電接點壓力表，并將其常閉觸點串入主控臺增加的電接點壓力表監19、控電路中，調節常閉限壓指針（綠色），當頂推油壓達到限定壓力時，常閉觸點斷開，ZJ1或ZJ2斷電，電磁換向閥停止工作，從而油壓被保持下來。因此只需通過調節常閉限壓指針就可實現分級調壓的加載過程。分級加載步驟：1.千斤頂加載到額定壓力的30%加載即7.5MPa（591KN）。2.千斤頂加載到額定壓力的50%加載即12.5MPa（984 KN）。3.千斤頂加載到額定壓力的70%加載即17.5MPa（1378 KN）。4.千斤頂加載到額定壓力的80%加載即20 MPa（1575 KN）。此時若主梁未轉動則再按每級5%加載直到主梁被頂動為止。5.千斤頂加載到額定壓力的85%加載即21.25MPa（16720、3 KN）。6.千斤頂加載到額定壓力的90%加載即22.5MPa（1772 KN）。7.千斤頂加載到額定壓力的95%加載即23.75MPa（1870 KN ）。8.千斤頂加載到額定壓力的100%加載即25MPa（1968 KN）。若主梁仍未被頂動則因停止頂推，全面檢查所有的頂推設備、糾偏裝置、滑動機構等，并分析原因，采取應急預案。（四）千斤頂頂不動時的應急預案：理論上四氟板與不銹鋼板之間的摩擦系數很小（0.1一般在0.060.08），但由于施工現場環境的差異的各種因素的存在，頂推初期的摩擦系數還是較大的。在轉盤周圍布置2臺到4臺250t的千斤頂并燒好發力點，在出現連續頂頂不動的情況下，采用2521、0t助推千斤頂輔助轉體。七、轉體施工工藝流程 (見附表)八、轉體施工步驟(一)、施工準備a) 澆筑反力墩。根據轉體設備布置圖在相應的位置澆筑能承受200t 拉力作用的混凝土反力墩。（這項工作由甲方完成）b）設備安裝就位，按平面圖（附圖）安放好設備。信號線與油路的連接：1）、 1#信號線連接1#泵站和控制系統；2#信號線連接2#泵站和控制系統。2）、 3#信號線連接1#連續千斤頂和控制系統；4#信號線連接2#連續千斤頂和控制系統。3）、 1#泵站和2#泵站的1#油路進油管用一個四通油嘴連接，通過四通油嘴分別給1#、2#連續千斤頂的前頂的進油路連接。4）、 1#泵站和2#泵站的2#油路進油管用一個22、四通油嘴連接，通過四通油嘴分別給1#、2#連續千斤頂的后頂的進油路連接。5）、 1#、2#連續千斤頂的前、后頂的回油管和1#、2#泵站的對應油嘴連接。c）設備空載試運行。根據千斤頂施力值(啟動牽引力按靜磨擦系數s=0.1，轉動牽引力按動磨擦系數d=0.06考慮)反算出各泵站油壓值，按此油壓值調整好泵站的最大允許油壓，空載試運行，并檢查設備運行是否正常；空載運行正常后再進行下一步工作。設備運行流程：1） 自動運行前，1#、2#連續千斤頂的前、后頂的活塞都在行程開關的位。2） 控制系統給1#、2#泵站的1#電磁閥通電信號，前頂前進。3） 前頂前進到行程開關的號位，行程開關反饋信息給控制系統，控制系23、統給1#、2#泵站的2#電磁閥通電信號，后頂前進。4） 前頂到達行程開關的號位，控制系統得到信號；通過電磁閥轉換油路，前頂回程，后頂繼續行走。前頂回到號位停止。5） 后頂到達號位，控制系統給前頂發出前進信號，前頂前進；后頂到達號位自動回程，前頂繼續前進。6） 經過前、后頂的交叉運行，使轉盤連續地，無沖擊的運行。d） 安裝牽引索。將預埋好的鋼絞線牽引索順著牽引方向繞上轉盤后穿過千斤頂，并用千斤頂的夾緊裝置夾持住。e） 拆除上、下轉盤間的固定裝置及支墊，清理滑道，并涂潤滑油以減小摩阻力，檢查滑道周圍是否存在有礙轉動的因素；（這項工作由甲方完成）f） 全面檢查轉體結構各關鍵受力部位是否有裂紋及異常情24、況，拆除所有支架后對轉體結構的觀察、監測時間要求達到2小時以上；（這項工作由甲方完成）g） 防超轉機構的準備。在平轉就位處應設置限位機構，防止轉體到位后繼續往前走。h） 輔助頂推措施的準備。根據現場條件，將3臺輔助轉體千斤頂對稱、水平地安放到合適的反力座上，根據需要在啟動、止動、姿態微調時使用。(二)、試轉1、 預緊鋼絞線。用YDC240Q千斤頂將鋼絞線逐根以105KN的力預緊，預緊應采取對稱進行的方式，并應重復數次，以保證各根鋼絞線受力均勻。預緊過程中應注意保證18根鋼絞線平行地纏于上轉盤上；2、 打開主控臺及泵站電源，啟動泵站，用主控臺控制兩臺千斤頂同時施力試轉。若不能轉動，另行研究處理；25、3、 試轉時，應做好兩項重要數據的測試工作：、 每分鐘轉速，即每分鐘轉動主橋的角度及懸臂端所轉動的水平弧線距離，應將轉體速度控制在設計要求內；、 控制采取點動方式操作，測量組應測量每點動一次懸臂端所轉動水平弧線距離的數據，以供轉體初步到位后，進行精確定位提供操作依據。4、 試轉過程中，應檢查轉體結構是否平衡穩定，有無故障，關鍵受力部位是否產生裂紋。如有異常情況，則應停止試轉，查明原因并采取相應措施整改后方可繼續試轉。（三）正式轉體a） 準備工作全部就緒，氣象條件符合要求，各崗位人員到位，先讓輔助頂達到預定噸位后，轉體人員接到指揮長的轉體命令后，啟動動力系統設備，并使其在“自動”狀態下運行。b）26、 在橋面中心軸線合攏前1.5米內開始給控制臺倒數報告監測數據，每10厘米報告一次；在20厘米內，每1厘米報一次；在2厘米內必須每1毫米報告一次，以便控制系統的操作人員能及時掌握轉體情況，利于操作控制系統，使轉體達到理想的設計要求。c） 設備運行過程中，各崗位人員的注意力必須高度集中，時刻注意觀察和監控動力系統設備的運行情況及橋面轉體情況。九、施工人員組成序號名稱人數備注1項目經理12項目總工13技術員54測量員甲方提供5質量、安全員6電焊工7電工8普工十、質量保證措施a) 成立質量領導機構，項目經理擔任組長，設置專職質檢員負責監督、檢查施工質量，實行崗位質量責任制；b) 橋臺下的上、下轉盤及滑27、道是轉體運動的關鍵部位，要嚴格按施工圖規定的程序進行澆筑、整平、磨合，在上、下轉盤球面要涂四氟粉加黃油混合物，以減小摩阻力；c) 撐腳與下滑道的間隙要控制在46mm，滑道鋼板面應鋪墊聚四氟乙烯片、涂抹潤滑油以減小磨擦，滑道面要求平整光滑，要求環道每3米弧長高差不大于1mm；d) 轉體正式開始后，其懸臂轉體速度應控制在設計要求的范圍內；e) 整個轉體過程中，應密切監測轉體結構的標高、軸線位置及平衡情況；f) 千斤頂的安裝位置應精確定位，確保千斤頂的中心線與上轉盤外圓相切，高度與預埋鋼絞線中心線相平，并且兩對稱千斤頂的中心線要相互平行；g) 兩個對稱千斤頂的作用力應大小相等、方向相反，以保證上轉盤28、僅承受與磨擦力矩相平衡的動力偶，無傾覆力矩產生；h) 預埋好的鋼絞線牽引索在轉體施工前應受到精心保護，嚴禁受到任何損傷。十一、安全保障措施i) 成立安全領導機構，項目經理擔任組長，設置專職安全員負責安全檢查工作，確保施工安全；j) 加強施工人員的安全意識，定期進行安全教育，遵守甲方的安全管理規定，接受甲方的安全監督；k) 進入施工現場必須戴好安全帽，穿勞保鞋，高空作業要系安全帶；l) 設備操作必須有專人負責。非指定人員不得隨意觸動、開啟設備按扭和開關；m) 各配電線路符合安全用電要求，主控臺及各泵站須搭設防雨棚，防止電氣控制設備受潮；n) 要經常檢查整個系統的工作情況，特別注意檢查鋼絞線、反力架等受力部位的工作情況，發現異常情況，要及時停機處理；o) 轉體過程中，在受力鋼絞線周圍及千斤頂的正后方嚴禁站人；p) 轉動設施和錨固體系必須經過嚴格檢查，確保安全后方可進行轉體施工。轉體工作準備設備安裝、調試牽引索、千斤頂連接牽引索預緊防傾保險體系準備防超轉結構準備拆除支架，靜置24小時試轉氣象信息“自動”狀態下啟動轉體頂升糾偏排除隱 患輔助頂推轉體過程質量控制乙方質量控制點總包方質量控制點同步控制力偶平穩控制主控臺泵站千斤頂鋼絞線轉體監測主控臺泵站千斤頂鋼絞線暫停轉體動力小轉體傾斜 發現異常 轉體施工工藝流程圖 設備布置連接示意圖