2019年7月30日凌晨
經過90分鐘驚心動魄的
空中“飛越”后
重達8萬余噸超長轉體雙翼斜拉橋——
河北省保定市樂凱大街橫跨京廣鐵路大橋
實現空中完美轉體合龍
據央視網報道,為了讓這座龐然大物旋轉起來,在大橋建造過程中,采用了“黑科技”——在橋體基座的下面安裝了一臺直徑6.5米,重92噸的“轉動裝置”,就是通過這個“超級軸承”使整座數萬噸的橋梁旋轉起來。
轉體球鉸示意圖
橋梁轉體施工的工作原理,就像挖掘機鏟臂隨意旋轉一樣,在橋臺(單孔橋)或橋墩(多孔橋)上分別預制一個轉動軸心,以轉動軸心為界把橋梁分為上、下兩部分,上部整體旋轉,下部為固定墩臺、基礎,這樣可根據現場實際情況,上部構造可在路堤上或河岸上預制,旋轉角度也可根據地形隨意旋轉。
咱們通過青島新機場轉體橋的轉體球鉸的施工動畫,先簡單的了解一下大體的施工過程:
簡易的施工步驟:
安裝撐腳
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安裝滑道
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安裝上球鉸
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安裝下球鉸
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上球鉸試轉
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轉體球鉸由上球鉸、滑道、下球鉸、銷軸等部件組成,球鉸是轉動體系的核心,也是轉體施工的關鍵結構,上下球鉸的尺寸稍有不匹配,就會使得球鉸完全卡住,無法轉動,它的制作及安裝精度要求極高。
球鉸的生產非常嚴格。
在球鉸的接觸面,粗糙度的控制達到微米級,不允許有明顯的加工刀痕存在。除了加工誤差外,球鉸的材料也非常重要,必須兼具抗壓、抗摩擦強度與很低的摩擦系數。
正在吊裝的轉體球鉸,圖片來自雙瑞特裝
球鉸采用高性能非金屬復合材料、高精度球面加工技術,既能顯著降低摩擦系數,又滿足大承載力設計要求,解決了大噸位橋梁轉體裝置超大承載力、靈活轉動的難題。
十多年前,中國工程上普遍使用的鋼/混凝土轉鉸,由于材料特性,轉動摩擦系數高達0.3,必須使用巨大噸位的絞盤機才能轉得動,F在轉體球鉸已經形成系列化,能夠適應不同承載力要求、墩底及墩頂等各種工況。
一旦球鉸安裝完成,大家就松了一口氣,因為整個橋在建設過程中,就數球鉸部分最為‘金貴’,容不得半點差池。比如咱們在文章一開始展示的青島新機場轉體橋的轉體球鉸的施工,項目負責人陳雪總工就把球鉸比作人體的關節。
巨大圓形“雷達”叫球鉸,就像人體的關節
如果要讓球鉸像人體的關節一樣能夠轉動自如,需要上下球鉸的相互配合,精心為這個“關節”進行了潤滑。陳雪表示,他們為下球鉸量身定做了近900個專業潤滑片,每個潤滑片都有唯一編號,確保為下球鉸安裝潤滑片時能夠“對號入座”,另外他們還在潤滑片間填充了大量潤滑劑,最大限度的減少球鉸轉動時的摩擦力。
下面了解一下RPC球鉸,也叫:活性粉末混凝土——鋼組合球鉸!
(制圖作者是中鐵一院橋隧處的工程師團隊)
這是因為球鉸須經上下座板之間混凝土按照45o傳力角擴散應力,而目前使用較多、等級較高的C55混凝土的容許抗壓強度只13.4MPa。也就是說,在他們強大的外表下,有一顆抗壓強度較低的普通混凝土心臟。
RPC球鉸的內核是填充在鋼殼內的“C120級RPC混凝土”,該類混凝土容許極限抗壓強度可達120MPa,計算容許壓應力為42MPa。
RPC球鉸的體積比之前的鋼球鉸減小了40%左右,是名副其實的“塑身達人”。
重慶市快速路二橫線西段項目
為何要轉體施工?
(來源:直觀學機械)