双翼平旋铁路大桥转动装置安装施工技术

双翼平旋铁路大桥转动装置安装施工技术

李天飞

四川路桥桥梁工程有限责任公司 四川省成都市 610000

【摘  要】 双翼平旋铁路大桥是一种通过旋转实现桥体接通和断开的桥梁结构，能够兼顾水路及陆路运输，主要结构包括分别位于两岸的桥体、桥台、锚固台及相对锁紧结构。两个桥体位于两岸墩台上，通过转动装置进行平旋，合龙状态下前端通过相对锁紧结构相互连接锁紧、末端锚固于同侧的桥台，开启状态下前端相互分离、末端锚固于同侧的锚固台。

【关键词】双翼平旋铁路大桥；转动装置；安装

1  工程概况

埃及苏伊士运河El-Ferdan铁路大桥转动装置由上座、中座、下座和中心轴四部分组成，直径达到18.5m，总重约700t，是目前世界上用于转体直径最大的回转机构。精度控制为：半径要求±1mm，高程要求±0.5mm，平整度要求0.1mm/m，轨道板接缝缝隙要求0.3mm，同心度要求0.6mm。

图 1  El-Ferdan铁路大桥转动装置平面图

2  工艺原理

根据理论重量，采用龙门吊或其他起重设备吊装转动装置各部位构件，设计临时支撑、调节装置等工装措施辅助安装转动装置；利用高精度全站仪、电子水准仪及塞尺等进行坐标放样、高程测量和贴合度检验；运用三维激光扫描技术检测转动装置安装过程中各部位与中心轴的同心度情况，并及时调整校正，确保安装精度符合设计要求。

3  操作要点

一.1.1.1.1.1.1.a.13.1  中心轴安装

（1）中心孔沿桥轴线和法线方向设置四个测量控制点，用于中心轴安装中心点复核。根据承台预埋控制点钢板和中心轴顶面的高程差切割型钢立柱，顶面焊接15cm×15cm×1cm封头钢板，底面与预埋板（20cm×20cm×1.5cm）进行焊接。最后，采用TS60i徕卡全站仪在立柱顶面钢板精确放样。

（2）安装中心轴前，分别在中心孔上下两层预埋件（HW200×200mm型钢）的三个固定支撑端部和中心轴搭接构件尾部对应位置焊接调节装置，采用M32×100mm、M32×250mm细丝螺杆来调整中心轴中心位置、水平度和垂直度。

（3）调节装置安装完成后，测量中心孔内预埋件顶面标高，调节螺杆长度，将中心轴吊装至孔内，初步找正中心轴。四个控制点采用0.3mm无弹性钢丝线十字交叉，通过调节装置上的螺杆来调整中心轴中心，过程中同时采用高精度全站仪进行复核校正。

（4）最终精确测量中心轴的垂直度是在中心轴止推法兰面（该止推法兰面为机加工面，与中心轴中心垂直度通过机加工保证）放置4个150mm条式水平仪（精度0.02mm/m）,通过调整装置上的螺杆来调整中心轴的垂直度和水平度，当水平仪的读数偏差小于0.02mm/m即为合格。

一.1.1.1.1.1.1.a.23.2  下座安装

（1）采用电子水准仪测量下座环形基础预埋件顶面高程，编号列表记录。

（2）在下座环形基础预埋件上放样，把下座的内、外圆环线与中线分别在预埋件的顶面上标示出来。在预埋件上的内、外圆环线焊接调整工装，每间隔一件H型钢埋件上的下座内外侧焊接两件，共计24件调整工装（采用HW200×200mm）,该工装的作业为竖直方向对下座的支撑作用，同时兼顾径向方向的定位和调整找中心。焊接完成后调整工装与下座下法兰接触处的标高，此处的标高偏差保证在（0或者-3mm）,如果出现局部高点，则需要打磨工装表面，如果出现超出3mm的低点，则需要在工装表面电焊薄钢板进行调整，直至到达偏差范围内。

（3）用三维激光跟踪仪对下座的基准圆和中心轴的中心进行检查校正，并通过工装上的调节螺栓进行调整；如果局部受力过大，可增加手动液压千斤顶进行调整找正。找正完成后按照设计要求终拧个连接螺栓。

（4）按照图纸要求焊接固定下座上的48件螺栓，通过下座上的螺栓来调节整个环形下座的水平。清理底下轨道板表面的防锈油，并使用框式水平仪和专用斜度规（工厂随设备发运水平仪座）对下座上轨道面纵横两个方向的水平度进行检测，完成后紧固所有地脚螺栓及调整螺栓。

一.1.1.1.1.1.1.a.33.3  中座安装

（1）安装中座中心轴外套管，采用手动葫芦进行转动，使得分度圆角度和锥辊保持架连接部位在相同分度线上。

（2）采用吊耳、卸扣、手拉葫芦、钢绳及龙门吊进行安装（现场配备相应的磁铁吊，用于个别锥辊调整），连接中座相对接部位的高强螺栓（要求每颗螺栓均要拧紧，不得松动）。完成辊子整圈拼装后，精确定位保持架的径向位置。

（3）安装中座辐梁，并连接一端的高强螺栓（8.8级），按照设计要求进行螺栓扭力检测。中座辐梁与中心轴套连接时，临时采用点焊，待调整完成后再进行满焊。

（4）采用三维激光跟踪仪检查中座与中心轴的同心度，利用塞尺进行检测锥辊与下座轨道板的间隙。验收合格后，连接联系梁另一端，完成所有铰孔螺栓的开孔及安装，并焊接。

一.1.1.1.1.1.1.a.43.4  上座安装

（1）上座单块重量60余吨，采用龙门吊或其他起重设备先将对应拆除的轨道板吊装至相应位置，再将单体上座吊装至相应位置。

（2）吊装完第一块后，将中间连接杆通过螺栓初步定位连接在1/4上转体上，以确保吊装的固定和稳定性。在吊装下一块前复核出厂标记号，确保两两连接面正确，下一块吊装就位后通过出厂定位销锁定第二块的定位，复核径向尺寸无误后连接中心套与转盘之间的连杆。

（3）依次完成剩余2块转盘的吊装和连杆的安装；完成整圈吊装后，复核径向尺寸、同心度、整体标高等。确保定位安装准确后，即可完成连杆固定的铰孔螺栓开孔及螺栓安装。

一.1.1.1.1.1.1.a.53.5  安装减速机底座及减速机

（1）将减速机带小齿轮的与底座进行试组装，确保尺寸无误后，测量减速机底座竖向法兰与减速机相对尺寸，用以复核减速机中心与大齿圈的相对距离。

（2）竖向法兰与上转盘的连接钻孔完成后根据大小齿轮的相对位置关系，紧固螺栓。根据竖向定位吊装减速机底座通过竖向法兰与减速机座进行焊接固定。

4  质量控制措施

（1）按照设计图纸，对到施工现场的所有转动装置结构进行验收，对比出厂状态，重点小型结构的变形、丢失等情况。

（2）转动装置各部件严格按照钢印编号进行安装，不得擅自更改组装方式。

（3）浇筑中心轴周围混凝土过程中尽量避免混凝土直接冲击中心套管和支撑装置，混凝土振捣时应尽量避免振捣棒接触中心套管和支撑装置。

（4）下座环形基础混凝土浇筑前，做好上轨道面和螺栓表面的保护工作。禁止混凝土直接冲击底座轨道表面和制作下部法兰，尽量避免混凝土振捣器接触下底座，降低浇筑过程中对下座的扰动。

5  结束语

转动装置安装是一个多工序转换、多工种协调配合作业的复杂过程，通过不同的工装措施和精密设备对安装过程进行控制和检测，使现场安装达到“工厂化”，有效提高安装精度；同时，减少使用机械设备的时间，提高工人的作业效率，保证施工质量。

参考文献：

[1]《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）

[2]《钢结构工程施工质量验收标准》（GB20205-2020）

[3]《钢结构高强度螺栓连接技术规程》（JTG 82-2011）

[4]《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10415-2018）