跨鐵路轉體剛構施工技術的探討

董曉輝

【摘 要】隨著鐵路的快速發(fā)展，必然要求跨越鐵路線的橋梁施工減小對鐵路運營的干擾，轉體橋施工要點時間短、對鐵路干擾小的優(yōu)點愈發(fā)突出。文章以上跨京九鐵路立交橋工程為例，通過對項目的概述及具體轉體施工流程的分析，同時對施工效果進行評價，旨在對于上跨鐵路轉體剛構的施工工藝進行探討，從而達到提高工藝的目的。

【關鍵詞】跨鐵路轉體;剛構轉體施工;技術探討

【中圖分類號】U445.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）02-0080-03

所謂橋梁轉體施工主要指在針對一些特殊設計的橋梁結構，在其非設計軸線位置澆筑成形并利用特定角度就位的新型施工方法。與架設在鐵路上空的轉體結構不同，橋梁轉體將原本的全程營業(yè)線施工基本轉變?yōu)榭拷F路的鄰近營業(yè)線施工。橋梁轉體施工系統(tǒng)由下轉盤、上轉盤、支座、滑道和牽引系統(tǒng)組成，轉體過程一般通過千斤頂對拉牽引索，形成旋轉力偶而實現(xiàn)轉體。

1 工程概況

上跨京九鐵路立交橋起點里程為K3+312.8，終點里程為K3+692.62，全長380.24 m，立交橋在道路里程K3+504處上跨既有京九鐵路，鐵路里程為K40+306.8。京九鐵路分為上、下行線，道路與鐵路的交角為85°。立交橋主橋為2×45 m的預應力混凝土T構，分幅設橋。單幅橋寬20.24 m，兩幅橋間設置22 cm縫。

左右幅在京九鐵路兩側平行滿堂支架現(xiàn)澆，0#段80 m一次性澆筑，左右幅同步逆時針轉體95°，單幅轉體重量達5 134 t，轉體就位后再澆筑兩端1#段。

2 轉體施工

2.1 下轉盤施工工藝

下轉盤位于地面以下，模板采用組合鋼模板。模板加固采取內(nèi)拉外撐的方法，上下拉桿借用轉盤鋼筋，中間設置通長拉桿，外側利用碗扣支架立桿將模板撐在防護樁上，確?；炷翝仓^程中不脹模。

下轉盤混凝土第一次澆筑高度1.7 m，澆筑至滑道骨架底部（即設計下轉盤頂以下1 m平面）。

2.2 下轉盤滑道安裝

下轉盤頂面設計有圓形滑道，作為整個轉體系統(tǒng)的滑動面?；烂姘鍖挾葹?.1 m，滑道中心半徑為3.65 m，滑道面板采用24 mm厚鋼板，鍍鉻后拋光?；腊惭b采用在下轉盤第一次澆筑后安裝滑道定位支架，支架調(diào)整固定后再進行第二次混凝土澆筑的方法施工。

施工順序如下：對首次澆筑的混凝土面進行鑿毛、清理→定位支架、安裝滑道→上層鋼筋的綁扎→澆筑→安裝鋼板、精確調(diào)整滑道頂面鋼板的平面位置及標高。

（1）混凝土基面清理：在下轉盤第一次澆筑完成后，混凝土強度達到5 MPa后進行鑿毛，做好混凝土清理碎渣，并用吹風機吹干凈。

（2）定位安裝滑道支架：確定下轉盤滑道中心十字線，安裝下轉盤滑道骨架，并進行調(diào)整，下轉盤滑道支架標高宜低不宜高。

（3）澆筑二次混凝土：滑道定位支架安裝固定達到設計要求后，進行下轉盤上層鋼筋綁扎，澆筑第二次混凝土1.7～2.7 m。

（4）拼裝下轉盤滑道：滑道頂面鋼板分節(jié)段拼裝，分節(jié)固定，面板接縫必須滿足平整度要求。安裝撐腳之前再次檢查滑道面板接縫，如存在錯牙用砂輪磨平。T構轉動時撐腳在滑道面上滑動，務必將整個滑道面控制在一個水平面上，以保證轉體的平穩(wěn)性，注意調(diào)整相對高差≤2mm。

（5）精確定位及調(diào)整：滑道頂面鋼板安裝時，測量人員利用高精度電子水準儀進行精確測量。

2.3 下轉盤支座墊石澆筑

本橋轉體支座采用長3 m、寬3 m、高0.5 m的支座墊石，施工前精確定位墊石的位置，將支座墊石范圍內(nèi)第二次澆筑混凝土鑿毛處理，支座墊石的主筋在下轉盤施工時已預埋，綁扎完成其他鋼筋，安裝模板后，測量人員對支座墊石的中心、標高、平整度進行復查;復核無誤后，澆筑混凝土。支立模板時，注意預留支座錨桿孔洞。

2.4 轉體支座安裝

轉體支座的安裝作為剛構轉體施工的關鍵部分，務必交由符合資質要求的專業(yè)廠家制作和安裝。

本橋轉體支座選用ZTQZ-55MN型支座，與傳統(tǒng)球鉸相比，此轉體支座具有以下特點：①結構穩(wěn)定。主體采用鑄造成型，從結構上避免了加工、運輸、安裝過程中產(chǎn)生的球面變形現(xiàn)象。②安裝精確且便捷。轉體支座將傳統(tǒng)球鉸的現(xiàn)場分步安裝改為工廠組裝后運輸至現(xiàn)場整體安裝，解決了施工現(xiàn)場施工工序復雜且精度不易控制的問題。③支座結構內(nèi)部設置有密封裝置，可有效避免灰塵及異物進入支座內(nèi)部。

轉體支座設計承載力為55 MN，平面直徑為2.15 m，支座靜摩擦系數(shù)不大于0.05，滑動摩擦系數(shù)不大于 0.03，設計豎向轉角為0.005 rad。轉體支座安放于轉體下盤頂?shù)膲|石上，支座安裝時墊石頂面四角高差不大于5 mm。支座安裝前將墊石表面鑿毛并鋪墊30 mm環(huán)氧樹脂砂漿（強度≥50 MPa），調(diào)平支座并控制支座頂面相對高差≤1 mm。

2.5 上轉盤撐腳安裝

項目設計有上8組撐腳，分別由兩根φ800×16 mm鋼管焊接而得，下設與滑道吻合的走板，施工時首先安裝撐腳，然后灌注C50微膨脹混凝土至鋼管內(nèi)。為保證施工整體穩(wěn)定性，撐腳選用轉體工廠成品安裝，在轉體支座安裝結束的同時需完成轉體支座的安裝。剛構轉動前在滑道面內(nèi)鋪墊聚四氟乙烯板，同時砂箱就位。

2.6 上轉盤施工

上轉盤是轉體的重要結構，是整個轉動體系的傳力部位，轉體過程中是多向和立體的受力狀態(tài)。上轉盤邊長9.50 m，高1.7 m;轉臺直徑為φ8.50 m，高0.8 m。轉臺一是作為轉體支座、撐腳與上轉盤相連接的部分，二是轉體牽引力直接施加的部位。轉臺內(nèi)預埋鋼絞線作為牽引索，預埋端采用“P”形錨具，同一對索的錨固端在同一直徑線上并對稱于圓心，注意每根索的預埋高度和牽引方向應一致。每根索埋入轉盤長度大于3.0 m，每對索的出口點對稱于轉盤中心。牽引索外露部分圓順地纏繞在轉盤周圍，互不干擾地擱置于預埋鋼筋上，并做好保護措施，防止施工過程中鋼絞線損傷或嚴重生銹。

2.7 上轉盤臨時固定措施

為保證上部T構施工時轉體支座結構不發(fā)生位移，采用鋼楔將撐腳與滑道之間塞死，同時在上轉盤和下轉盤之間采用φ32 mm精軋螺紋臨時固結，臨時固結在上轉盤對稱軸線附近沿半徑R=5.0 m布置。施工T構完畢，在轉體之前鋸開作為臨時固結的精軋螺紋鋼。

2.8 雙幅T構同時轉體施工

左右兩個T構分別在鐵路兩側現(xiàn)澆，受空間位置限制轉體就位需要同步平行進行，同時逆時針轉體95°。

本工程轉體牽引體系由2臺主控臺、4臺液壓泵站和4臺智能連續(xù)轉體千斤頂通過高壓油管和電纜線連接組成2套轉體動力系統(tǒng)。

在轉體過程中，5 145.8 t轉體重量均依賴轉體支座。由于轉體結構的中心高度相對較高，不論是外部條件還是內(nèi)部條件的影響下均容易造成傾斜情況出現(xiàn)，因此在完成對轉體結構的調(diào)試時，一定要注意再針對轉體的懸臂端高程及軸線做出一定微調(diào)。若轉體過程中發(fā)現(xiàn)偏位超標時，運用微調(diào)系統(tǒng)進行調(diào)整，以使轉體繼續(xù)。在轉體完成后，利用微調(diào)系統(tǒng)將采集的轉體技術參數(shù)調(diào)整到可控范圍內(nèi)。

3 施工質量效果評價

橋梁轉體施工技術是近幾年出現(xiàn)的一種新工藝，目前已經(jīng)比較成熟。轉體施工主要輔助建設于公路、鐵路，以緩解運輸壓力橋梁轉體施工不設吊裝設備而依賴自身結構旋轉就位，因此節(jié)省了大量支架材料。由于工藝非常經(jīng)濟且適用范圍比較廣，所以不會對橋下交通產(chǎn)生影響，既保障了鐵路運營安全和效率，也確保了工程質量和進度。

4 結語

總而言之，轉體橋廣泛應用于上跨峽谷、河流、鐵路、高速公路等不能做支撐的情況，且轉體橋施工場地施工方便簡潔，可多項工程平行作業(yè)，其工程的安全性、施工質量、施工效率都有較好表現(xiàn)，相信未來轉體施工的應用會越來越廣，其施工可行性及其所帶來的經(jīng)濟效益和社會效益也會越來越高。

參 考 文 獻

[1]褚自廣.跨既有鐵路線大跨連續(xù)梁橋轉體施工與控制技術[J].城市建設理論研究（電子版），2015（6）：5-6.

[2]吳帥峰.姑嫂樹路跨鐵路立交橋設計[J].橋梁建設，2014，44（4）：80-84.

[3]王文君.橋梁轉體施工技術研究[J].減速頂與調(diào)速技術，2016（1）：12-18.

[4]蔣紅衛(wèi)，鄭晨.跨滬寧高速公路大噸位鋼球鉸轉體施工工藝[J].世界橋梁，2011（5）：15-18.

[責任編輯：鐘聲賢]