實(shí)例分析高鐵連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工工藝

呂善良

摘 要：隨著我國高鐵的快速發(fā)展，連續(xù)梁傳的技術(shù)也得到廣泛的應(yīng)用。它具有結(jié)構(gòu)剛度強(qiáng)、變形小、行車平順以及良好的抗震等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為修建高鐵橋梁的最佳選擇。本文以杭黃鐵路跨皖贛鐵路的揚(yáng)之水特大橋連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工進(jìn)行分析，介紹它的具體施工方案和轉(zhuǎn)體系統(tǒng)構(gòu)造以及轉(zhuǎn)體設(shè)備等施工工藝。

關(guān)鍵詞：高鐵；連續(xù)梁傳體；轉(zhuǎn)體施工；

中圖分類號(hào)：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2015）-06-00-02

引言

高鐵采用連續(xù)梁傳體技術(shù)，無論是在剛度還是跨度上都要比一般的單梁要好的多，并且前者的承載力非常大，火車在上面運(yùn)行也不是問題，所以目前我國修建的高鐵大部分都是用這種技術(shù)。本文具體來闡述高鐵的連續(xù)梁傳體的施工工藝問題。

一、工程概論

跨皖贛鐵路的揚(yáng)之水特大橋是杭黃鐵路的重點(diǎn)工程項(xiàng)目，它位于安徽省績(jī)溪縣華陽鎮(zhèn)。這個(gè)橋采用本橋橋跨布置為：5-31.1m有砟雙線簡(jiǎn)支箱梁（現(xiàn)澆）+（64+2*116+64）m連續(xù)梁+1-24.1m有砟雙線簡(jiǎn)支箱梁（現(xiàn)澆）。梁體是三項(xiàng)預(yù)應(yīng)力體系、單箱單式、變截面結(jié)構(gòu)、變高度；其中橋梁的中心支點(diǎn)的梁高6.30m，邊跨7.5m，直線段梁高為3.91m，梁底下是按二次拋物線變化（如圖1所示）。

圖1 全橋立面圖

該橋采用平衡轉(zhuǎn)體施工的技術(shù)，有效的減少橋梁上面的結(jié)構(gòu)對(duì)鐵路行車安全影響。也就是說，先在皖贛鐵路路線外側(cè)的位置澆灌筑梁體，強(qiáng)度要求達(dá)到后再轉(zhuǎn)動(dòng)梁體，將主梁就位，掉正梁體的線形，再將固球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)體系的上下盤封住，最后才將合龍段建筑，全橋貫通。

二、轉(zhuǎn)體系統(tǒng)

轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的組成部分包括：轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)、球鉸、上下轉(zhuǎn)盤等。支撐轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)全部重量的部件是下轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)體完成之后會(huì)與上轉(zhuǎn)盤形成共同的基礎(chǔ)；下轉(zhuǎn)盤上會(huì)設(shè)置有轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的下球鉸和撐腳在轉(zhuǎn)體拽拉千斤頂?shù)取Ｇ蜚q是整個(gè)工程的核心部件，它主要是用來平轉(zhuǎn)施工中轉(zhuǎn)筒系統(tǒng)，對(duì)安裝精度要求非常之高。轉(zhuǎn)體同樣還有一個(gè)重要結(jié)構(gòu)——上轉(zhuǎn)盤。它在整個(gè)轉(zhuǎn)體的過程中會(huì)形成多方向和多立體的受力狀態(tài)。它的組成部分包括：反力支座、牽引索、助推千斤頂、主控臺(tái)、泵站、連續(xù)千斤頂?shù)取?/p>

三、轉(zhuǎn)體設(shè)備

連續(xù)頂推千斤頂、主控臺(tái)和液壓泵站是組成完成轉(zhuǎn)體施工設(shè)備的主要部件。

其中連續(xù)頂推千斤頂按照水平、平行、對(duì)稱的原則分布在轉(zhuǎn)盤的兩側(cè)。要注意將千斤頂?shù)闹行木€切至轉(zhuǎn)盤外的圓，而且必須保持兩個(gè)千斤頂?shù)睫D(zhuǎn)盤的距離相同。反力架電焊或者用高強(qiáng)度的螺栓固定在反力支座上，千斤頂放在反力架上，反力支座和支架連續(xù)為千斤頂提供牽引反力；主控臺(tái)要放在視野開闊的地方，便于清楚的觀察到整個(gè)局勢(shì)。

四、轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)牽引力的計(jì)算方法

（一）力矩計(jì)算方法

根據(jù)以上的規(guī)范能知道轉(zhuǎn)體牽引力T = 3FR/3D，轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩M = TD = 2GR/2，根據(jù)以上公式可以得出：

靜摩擦力矩M1 = T1D1 = 31GR1/2

= 3 * 0.1 * 45000 * 1.5 / 2

= 45000kN·m

動(dòng)摩擦力矩M2 = T2D2 = 22GR2 / 3

=3 * 0.05 * 45000 * 1.5 / 2

=2700kN·m

（二）牽引力計(jì)算方法

由兩臺(tái)一百噸的頂推和兩臺(tái)兩百噸的連續(xù)千斤頂共同啟動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)。在啟動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由兩臺(tái)兩百噸的間隙千斤頂提供動(dòng)摩擦力矩，，而兩臺(tái)一百噸的頂推千斤頂，它所提供的一百噸千斤頂?shù)挠喭屏?，有?/p>

2T1 = 2 * [（M1 — M2） / 2R1]

=2 * [（4500 — 2700） / 2 * 3.25]

=2 * 277.1kN < 2 * 1000kN

由公式計(jì)算可以得出，采用這種方式能夠滿足轉(zhuǎn)體的需要。

五、轉(zhuǎn)體實(shí)施

（一）試轉(zhuǎn)體

通過試轉(zhuǎn)體可以有效的檢查轉(zhuǎn)體方案實(shí)用與否，以及它的可靠性如何，經(jīng)過試驗(yàn)得到經(jīng)驗(yàn)，然后知道差距，方便后來設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)體方案。在試轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中，要將下面亮相重要測(cè)試工作做好：

計(jì)算好主橋角度以及懸臂端每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的水平弦距離數(shù)據(jù)；

懸臂端每點(diǎn)動(dòng)一次所轉(zhuǎn)動(dòng)水平產(chǎn)生的水平弦距離數(shù)據(jù)；

（二）試轉(zhuǎn)體施工

在試轉(zhuǎn)之前要安裝好鋼絞線和千斤頂，還有兩套助推反力梁，并且在反力孔內(nèi)插入鋼筋棒，千斤頂和限位型鋼也準(zhǔn)備好。另外需要注意的是，在安裝助推裝置之前，滑道表面的雜物要清理干凈，不能有銹跡和其他污染物。檢查好滑道和腳撐之間是否存在雜物，清掃干凈，用氟黃油粉將其塞滿。

（三）正式轉(zhuǎn)體

正式轉(zhuǎn)體要以試轉(zhuǎn)體最后的結(jié)果來知道轉(zhuǎn)體，直到預(yù)定位置的時(shí)候停止。在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，要觀察好上承臺(tái)標(biāo)尺的數(shù)值，然后再結(jié)合測(cè)量的數(shù)據(jù)依靠全站儀校正箱中線來只會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)單元，中線的誤差不能超過兩厘米。為防止轉(zhuǎn)盤因?yàn)橥獠恳蛩赜绊懚a(chǎn)生移動(dòng)，所以當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)單元達(dá)到預(yù)定目標(biāo)后，用鋼楔子、螺旋千斤頂和備用的型鋼固定住轉(zhuǎn)盤。

六、安全措施

（一）平衡措施

主要有以下兩個(gè)方面：

在橋墩兩邊各準(zhǔn)備若干半噸或1噸重的沙袋子，用來調(diào)節(jié)梁體的平衡；

在滑道外邊縱橫軸方向設(shè)置四臺(tái)7000kN的千斤頂，以防止梁體在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中失去平衡，及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（二）監(jiān)控措施

主要有以下幾個(gè)方面：

檢測(cè)好梁體在脫架前轉(zhuǎn)盤縱橫軸線位置的重心偏移，及時(shí)調(diào)整；

在轉(zhuǎn)體梁面兩端經(jīng)過的地方防止小棱鏡，方便全站儀控制梁體的軸線。注意要將小棱鏡綁扎牢固，并且呈水平樣。

在橋墩的頂梁面重心防止水準(zhǔn)儀，方便對(duì)其進(jìn)行精調(diào)；另外要在梁面的兩端放兩個(gè)塔尺，并且要和鋼筋綁扎牢固，保持豎直的狀態(tài)；

放一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)尺在轉(zhuǎn)盤邊緣，通過下轉(zhuǎn)盤的指針來判斷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角度。

七、結(jié)語

揚(yáng)之水特大橋采用的轉(zhuǎn)體法施工工藝，對(duì)皖贛鐵路帶來的影響大幅度的減小，不但保障了施工的質(zhì)量，還減小了工程事故的發(fā)生率。這種技術(shù)在橋體上的應(yīng)用，為我國以后再建設(shè)跨度大、截面連續(xù)梁橋跨越提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)也向世界說明，連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工工藝的成熟以及其可操作性比傳統(tǒng)的方法具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，非常值得推廣。

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