跨既有線橋梁轉(zhuǎn)體施工控制要點(diǎn)

梁學(xué)仕

摘 要：轉(zhuǎn)體是轉(zhuǎn)體橋梁施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，特別在跨營(yíng)業(yè)線施工過程中，由于轉(zhuǎn)體需要在天窗時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，轉(zhuǎn)體前充分的準(zhǔn)備工作和現(xiàn)場(chǎng)明確分工統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮是轉(zhuǎn)體成功的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)體；控制要點(diǎn)；數(shù)據(jù)采集；施工過程

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 工程概況

滬昆客運(yùn)專線云南段TJ2標(biāo)白水特大橋位于白水鎮(zhèn)境內(nèi)，起迄里程D1K1020+939.4～D1K1022+259.1，全橋長(zhǎng)1319.7m，主墩以（56+100+56）m連續(xù)梁，以26°角斜跨盤西鐵路營(yíng)業(yè)線，由于跨既有鐵路，對(duì)既有鐵路運(yùn)營(yíng)影響較大，故設(shè)計(jì)采用轉(zhuǎn)體施工工藝。轉(zhuǎn)體球鉸采用型號(hào)為L(zhǎng)QJ86000型。球鉸由上球鉸、下球鉸、摩擦副、上套筒、下套筒、軸銷、下球鉸骨架組成，球鉸面板采用Q345鋼板，球鉸直徑為3600mm，球絞設(shè)計(jì)承載力為8600kN。

2 轉(zhuǎn)體前準(zhǔn)備

由于轉(zhuǎn)體橋梁需要從臨近既有線位置轉(zhuǎn)至既有線上方合攏，由于施工風(fēng)險(xiǎn)較高，轉(zhuǎn)體施工需要在天窗時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，所以轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備工作和過程控制至關(guān)重要。

（1）清理現(xiàn)場(chǎng)

①梁面清理

轉(zhuǎn)體前清理梁面，除配重及必需的測(cè)量?jī)x器外，其余物體全部清理干凈。

②球鉸、滑道清理

由于施工周期較長(zhǎng)，在下承臺(tái)球鉸和滑道位置有較多雜物堆積，在轉(zhuǎn)體前要對(duì)滑道和球鉸進(jìn)行清理。

（2）配重

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，轉(zhuǎn)體前調(diào)整結(jié)構(gòu)偏心值不大于0.1m，降低因不平衡力矩造成梁體傾斜風(fēng)險(xiǎn)、減少撐腳與滑道之間的摩擦阻力。同時(shí)為防止邊、中跨底板預(yù)應(yīng)力配置略有偏差及風(fēng)荷載等其它因素的影響，導(dǎo)致T構(gòu)不平衡，在水袋、鋼絞線等進(jìn)行配重，在T構(gòu)0#塊頂預(yù)備10t砂袋（每袋不超過100kg，保證人力能夠搬運(yùn)）及4臺(tái)推車，在箱梁就位后，根據(jù)梁端標(biāo)高采用手推車裝運(yùn)砂袋進(jìn)行配重，調(diào)整箱梁端頭標(biāo)高至設(shè)計(jì)高度將撐腳固定。

（3）撐腳、砂箱拆除

在落砂箱前，撐腳鋼楔需要拆除，砂箱在箱梁施工過程中重量增加會(huì)逐漸下沉，鋼楔壓的比較緊，在拆除時(shí)會(huì)比較費(fèi)力，提前考慮拆除的時(shí)間，可采用乙炔將支撐鋼楔燒掉部分取出；砂箱在拆除時(shí)要編號(hào)，統(tǒng)一指揮，16個(gè)分兩批對(duì)稱拆除，防止拆除時(shí)產(chǎn)生沖擊力。

（4）牽引索預(yù)緊

牽引索鋼絞線逐根清理表面的銹跡、油污后，逐根順次沿著既定索道排列纏繞后，采用8MPa的拉力逐根對(duì)鋼絞線預(yù)緊，使同一束牽引索各鋼絞線持力基本一致。

（5）上下盤封固準(zhǔn)備

為保證轉(zhuǎn)體后能夠及時(shí)封固上下盤，減少轉(zhuǎn)體后對(duì)T構(gòu)的擾動(dòng)，轉(zhuǎn)體就位并臨時(shí)固結(jié)后，立即進(jìn)行上下盤封固，必須24小時(shí)作業(yè)，確保在最短的時(shí)間內(nèi)完成封固。

轉(zhuǎn)體前上下盤封固準(zhǔn)備工作如下：①上下盤鑿毛；②封固用鋼筋全部加工完畢；③模板配置完畢。

（6）測(cè)點(diǎn)布設(shè)

由于該橋位于R=8000m的左偏曲線上，梁體曲橋曲做，為了精確控制轉(zhuǎn)體位置，采用坐標(biāo)法對(duì)轉(zhuǎn)前梁體端頭2m處和邊跨現(xiàn)澆段置鏡點(diǎn)進(jìn)行線形擬合，以20#墩、21#墩球鉸中心為控制軸線，延伸至兩端邊跨現(xiàn)澆段，將曲線梁體擬合成為直線，方便穿線法測(cè)量使用；坐標(biāo)測(cè)量控制采用坐標(biāo)反測(cè)方法與設(shè)計(jì)坐標(biāo)比對(duì)，求出坐標(biāo)差判斷梁體旋轉(zhuǎn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化。

3 試轉(zhuǎn)

試轉(zhuǎn)是轉(zhuǎn)體工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，主要目的檢驗(yàn)操作人員是否明確自己的崗位職責(zé)和協(xié)同反應(yīng)能力；測(cè)試連續(xù)千斤頂加載后的工作性能，并校核油泵控制參數(shù)和慣性制動(dòng)距離。

根據(jù)T構(gòu)與營(yíng)業(yè)線的位置關(guān)系，白水特大橋20#梁體試轉(zhuǎn)角度定為3°，此時(shí)20#墩T構(gòu)距軌道中心線3.22m；21#梁體試轉(zhuǎn)角度定為11°，此時(shí)29#墩T構(gòu)距軌道中心線3.19m。

4 試轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)采集及分析

試轉(zhuǎn)是保證轉(zhuǎn)體正常一個(gè)重要手段，通過試轉(zhuǎn)確定前期計(jì)算的牽引力、制動(dòng)距離是否與實(shí)際一致。

（1）引力

理論計(jì)算牽引力為T靜=444.4kN；T動(dòng)=325.2kN實(shí)際牽引力T靜=409.4kN；T動(dòng)=231.2kN；與理論數(shù)據(jù)相差不大。

（2）制動(dòng)距離確定

理論制動(dòng)距離24mm，實(shí)際點(diǎn)動(dòng)由于點(diǎn)動(dòng)制動(dòng)距離受影響因素較多，且沒有一定的規(guī)律性，靠理論計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)均不具備指導(dǎo)性，因此限位裝置精確地預(yù)埋是高質(zhì)量合龍的關(guān)鍵。

經(jīng)過嚴(yán)格施工準(zhǔn)備，橋梁轉(zhuǎn)體在天窗開始后根據(jù)調(diào)度命令開始轉(zhuǎn)體施工，在轉(zhuǎn)體過程中利用兩個(gè)牽引反力座、連續(xù)張拉千斤頂，提供轉(zhuǎn)動(dòng)力偶完成轉(zhuǎn)動(dòng)過程。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)嚴(yán)格控制梁端行程速度，角速度不宜大于0.02rad/min，且橋體懸臂端線速度不大于1.5m/min。

（3）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

根據(jù)既定方案，在現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人的指揮下，張拉人員開動(dòng)ZLD.B30/31智能頂推泵站開始使千斤頂慢慢加力，直至梁體開始轉(zhuǎn)動(dòng)。T構(gòu)起動(dòng)后慢慢勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，主梁端部水平線速度控0.9188m/min以內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中測(cè)量人員反復(fù)觀測(cè)軸線偏位，梁端部位高程變化。記錄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)油泵壓力表的讀數(shù)。

（4）點(diǎn)動(dòng)就位

T構(gòu)平轉(zhuǎn)基本到位（距設(shè)計(jì)位置弧長(zhǎng)約1m處）減速，降低平轉(zhuǎn)速度，距設(shè)計(jì)弧長(zhǎng)位置0.5m處，采取點(diǎn)動(dòng)操作，并與測(cè)量人員配合確認(rèn)點(diǎn)動(dòng)操作時(shí)梁端位移。轉(zhuǎn)體的精確就位采用上下三重控制，一是在下承臺(tái)通過刻度盤控制轉(zhuǎn)體時(shí)上部箱梁的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；二是上部控制即在轉(zhuǎn)體過程中將全站儀架設(shè)在邊跨現(xiàn)澆段上，精確測(cè)量轉(zhuǎn)體梁端中線點(diǎn)，反算箱梁轉(zhuǎn)體角度；三是根據(jù)連續(xù)千斤頂自帶纏繞在上承臺(tái)的測(cè)距繩反算轉(zhuǎn)體角度。

（5）梁體姿態(tài)調(diào)整

梁體轉(zhuǎn)動(dòng)到位后，由于梁體兩側(cè)重量不絕對(duì)相等，導(dǎo)致梁體端頭標(biāo)高和位置與設(shè)計(jì)不相符，在轉(zhuǎn)動(dòng)到位后，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)梁體端頭的標(biāo)高和高程采用千斤頂進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，保證合攏段精度在允許誤差范圍。

梁體姿態(tài)調(diào)整是在梁體基本就位后，采用在下轉(zhuǎn)盤與上轉(zhuǎn)盤之間設(shè)置400t張拉千斤頂進(jìn)行調(diào)整，在轉(zhuǎn)體前在現(xiàn)場(chǎng)備用6臺(tái)400t張拉千斤頂，根據(jù)端頭測(cè)量高程數(shù)據(jù)偏差進(jìn)行換算至上下盤距離，安裝百分表，記錄上轉(zhuǎn)盤升起距離，采用千斤頂頂升，左右偏差也采用同樣方式，調(diào)整完成后，觀測(cè)軸線位置，采用連續(xù)千斤頂點(diǎn)動(dòng)微調(diào)中心位置，就位準(zhǔn)確后支墊和固定撐腳。

合龍的關(guān)鍵。

6 施工過程要點(diǎn)

（1）轉(zhuǎn)體施工前，做好轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備工作，包括轉(zhuǎn)體附屬施工、清理滑道、設(shè)備測(cè)試、封鎖現(xiàn)場(chǎng)、搜集天氣預(yù)報(bào)資料、限位裝置、輔助頂推裝置及試轉(zhuǎn)等工作；

（2）試轉(zhuǎn)結(jié)束，分析采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，整理出控制轉(zhuǎn)體的詳細(xì)數(shù)據(jù)，馬上進(jìn)行正式轉(zhuǎn)體，試轉(zhuǎn)和正式轉(zhuǎn)的間隔時(shí)間不要超過24小時(shí)；

（3）轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)前要做好人員分工，根據(jù)各個(gè)關(guān)鍵部位、施工環(huán)節(jié)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員做好周密部署，各司其職，分工協(xié)作，由現(xiàn)場(chǎng)總指揮統(tǒng)一安排；

（4）液壓控制系統(tǒng)、線路封鎖、氣象條件、結(jié)構(gòu)物等全部就緒并滿足轉(zhuǎn)體要求，各崗位人員到位，轉(zhuǎn)體人員接到指揮長(zhǎng)的轉(zhuǎn)體命令后，啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備，并隨時(shí)監(jiān)控運(yùn)行情況；

（5）設(shè)備運(yùn)行過程中，各崗位人員的注意力必須高度集中，時(shí)刻注意觀察和監(jiān)控動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況及橋面轉(zhuǎn)體情況，及時(shí)向指揮長(zhǎng)匯報(bào)，以便控制系統(tǒng)的操作人員能準(zhǔn)確掌握轉(zhuǎn)體情況；

（6）在撐腳與承臺(tái)頂預(yù)埋鋼板行走環(huán)道間的8mm預(yù)留間隙內(nèi)鋪墊5mm四氟板。在轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)過程中撐腳與滑道間距因受力或荷載不平衡而發(fā)生變化時(shí)，在偏心對(duì)應(yīng)處墊入四氟板以糾正偏心問題；

（7）轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)接近設(shè)計(jì)位置時(shí)，進(jìn)入點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)，每點(diǎn)動(dòng)操作一次，測(cè)量人員測(cè)出轉(zhuǎn)動(dòng)距離和滑移距離，直至梁體轉(zhuǎn)到設(shè)計(jì)位置。

（8）轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，保證線路封鎖后立即開始轉(zhuǎn)動(dòng)，中間盡量不停止，盡可能節(jié)約天窗施工時(shí)間。

（9）利用轉(zhuǎn)盤底設(shè)置的千斤頂精確地調(diào)整梁體端部標(biāo)高，保證梁體準(zhǔn)確就位。

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