T形剛構平轉法轉體橋轉動體系施工精度控制

武加強

一、工程概況

張?zhí)畦F路大令公跨京哈鐵路特大橋主跨轉體梁采用（64+64）m預應力混凝土T構上跨京哈鐵路，轉體總重量11200t，轉體角度55°，梁底距既有京哈鐵路接觸網最小距離僅1.5m，為張?zhí)畦F路“十隧四橋”重點控制性工程之一。京哈鐵路作為通往東北的唯一鐵路干線，車流密集。大跨度T構梁水平轉體施工解決了張?zhí)畦F路施工影響京哈鐵路正常運營的難題，得到了鐵路建設和既有鐵路運輸“雙贏”的巨大利益。

二、轉動體系組成及關鍵技術

承擔轉體梁轉動體系由上轉盤、下承臺、球鉸、轉體牽引系統(tǒng)組成，上轉盤及下轉盤為鋼筋混凝土結構，上轉盤預埋撐腳，下轉盤設置千斤頂反力座及撐腳鋼板滑道；轉動球鉸包括上球鉸、下球鉸、下球鉸支撐骨架及球鉸間四氟板組成；牽引系統(tǒng)包含動力系統(tǒng)和牽引索。

上轉盤撐腳滑道支撐骨架及滑板安裝、轉動球鉸安裝及施工、牽引索安裝及動力系統(tǒng)校核與試驗為關鍵性技術。

三、下承臺施工精度控制

下承臺為鋼筋混凝土結構，轉動體系下球鉸、撐腳滑道及千斤頂反力座安裝在下承臺上，球鉸中心3.3m處為滑道中心，滑道寬1.1m，滑道兩側1.1m各設置8組千斤頂反力支座。下承臺澆筑第一層，澆筑高度以球鉸骨架地標高為控制標高，為球鉸、滑道骨架提供安裝平臺，保證球鉸和滑道支撐骨的安裝精度，嚴格控制此層標高，澆筑完畢后進行復測，如高度相差較大需進行打磨或支墊鋼板處理，第二層澆筑固定球鉸骨架，安裝定位球鉸和滑道后澆筑至設計標高。

進行承臺底部鋼筋和豎向鋼筋綁扎以及高程測量，在模板上標記底層混凝土澆筑高程，嚴格控制骨架安裝位置混凝土高程，采用預埋鋼筋高程點控制，澆筑第一層混凝土，在第一層混凝土頂面滑道和球鉸骨架安裝位置預埋固定角鋼。

待第一層混凝土強度達到設計75%后安裝型鋼骨架，用徠卡TS30全站儀在第一層澆筑完畢混凝土頂面定位骨架縱、橫向軸線及轉動中心點，用墨線標記，利用25t吊車吊裝滑道和球鉸骨架，吊裝骨架時采用專用焊接起吊架起吊，吊裝要穩(wěn)慢、不得碰撞骨架，以骨架頂面球鉸螺栓孔位為依據，對骨架進行分中，用墨線在骨架上標記，根據標記線吊裝放置骨架，先調中心位置，使其中心與轉動中心點重合，再調整縱橫位置，然后采用加裝調平螺栓調整標高，對骨架進行初步固定，水平固定采用前后左右支撐拉桿固定。

在一天中最低溫度下，采用天寶Dini03精密水準儀進行骨架頂面高程進行精調，并應用全站儀對放置骨架中心點進行復核，先調整中心位置，再進行水平調整，經多次調整嚴格控制骨架頂面高差。

撐腳環(huán)形滑道為備用保險滑道，滑道骨架安裝同球鉸骨架安裝，安裝滑道鋼板，安裝后進行測量調整，采用水準儀測量滑道任意兩點高差，相對高差為1mm，采用水平儀測定局部平整度，局部平整度為0.2mm。

復核球鉸和滑道骨架安裝精度達到要求后，立即對骨架進行固定，采用機械連接和焊接的方式，將骨架固定在預埋角鋼上，并加設頂部支撐，綁扎鋼筋，在一天最低溫度下進行第二層混凝土澆筑，澆筑過程中，對外露骨架以纏繞塑料布的方式進行保護，避免混凝土污染。第二次澆筑起到固定球鉸和滑道骨架作用。在混凝土強度達到設計強度100%后方可進行下球鉸安裝。

四、轉動球鉸安裝精度控制

1.下球鉸安裝

復核下轉盤型鋼骨架安裝精度，檢查型鋼骨架在第二次澆筑混凝土后有無高程和位置變化。確定無變化，采用全站儀在下承臺第二層混凝土上放出縱、橫向軸線及轉動中心點。

采用25t吊車對下球鉸進行吊裝，吊裝采用專用吊裝架，其放置在骨架上，吊車鋼絲繩不全部脫力，使球鉸調位螺栓孔對準骨架調位螺栓孔，安裝調位螺栓，進行初步調整，球鉸中心和水平進行粗調完畢后吊車鋼絲繩取下。球鉸安裝的安裝調平分為對中、調平，再對中，再調平幾個步驟。水平調整采用水平導倒鏈和水平千斤頂進行多向調整。

在球鉸頂面沿著縱向軸線分左右兩個半圓，沿著順時針方向均勻標記4個測點，分部編號左1、左2、左3、左4、右1、右2、右3、右4，采用天寶Dini03精密水準儀對角進行高程測量，采用豎向千斤頂輔助調整限位螺栓，進行精平球鉸安裝，測量反復調整，使球鉸頂面高程偏差＜目標值。

下球鉸安裝完畢，進行下承臺第三層混凝土澆筑，澆筑過程中對球鉸頂部覆蓋保護，混凝土振搗過程中振搗棒不得直接接觸球鉸及球鉸骨架。

2.聚四氟乙烯片的安裝

待下承臺混凝土強度達到100%后，安裝下球鉸鑲嵌的聚四氟乙烯滑動片。

清理球鉸頂面雜物，采用高壓水槍對頂面刷洗，聚四氟乙烯滑動片安裝孔用小毛刷局部清洗，清洗完畢后采用鼓風機對表面風干并檢查清洗程度，對鑲嵌孔進行編號，根據編號安裝四氟乙烯滑動片。

滑動片安裝完成后，嚴格按照比例調和黃油和四氟粉，將調和好的黃油四氟粉用橡膠鏟涂抹在滑動片之間，涂抹需小心謹慎、涂抹均勻，由中間向外涂抹，涂抹高度和四氟板高度一致，涂抹完畢檢查后即刻安裝上球鉸。

3.轉動中心軸的安裝

在下球鉸中心預埋套筒內放入1/3黃油四氟粉，并把孔壁涂抹均勻，將轉動中心軸鋼銷小心吊裝輕輕放入套筒中，輕轉鋼銷，讓鋼銷安裝到位，鋼銷周圍空隙均勻，保證鋼銷豎直放置，多余黃油四氟粉進行清理。

4.上球鉸的安裝

采用專用吊裝支架，吊裝上球鉸，對上球鉸頂面用抹布清理，并用橡膠鏟均勻涂抹一層黃油四氟粉，涂抹厚度控制在2mm，在中心轉動孔周圍進行黃油四氟粉的涂抹，安裝后將多余黃油四氟粉清除，用倒鏈進行調整上球鉸，使上球鉸轉動孔與轉動中心鋼銷間隙均勻不密貼，上下球鉸間黃油縫隙一致，調整后進行固定。

五、牽引系統(tǒng)控制

1.牽引索安裝

牽引索承擔轉體過程中T形鋼構墩身及梁體全部重力傳遞至上下球鉸動摩擦力矩，經計算牽引力為1339.74kN，牽引索安裝為牽引系統(tǒng)技術控制關鍵。牽引索預埋在上轉盤圓柱形轉臺內。上盤撐腳安裝好后立模、綁扎鋼筋、安裝預應力筋及管道、預埋轉體牽引索，采用全站儀精確放出牽引索P錨位置，并采取拉線方式進行復核，兩個錨固端對角線與轉盤直徑重合且對稱于圓心，保證預埋高度一致，采用全站儀放出每根牽引索出口位置，出口位置對稱于轉盤中心，控制方式同錨固端位置，并用線位鋼筋和錨栓鋼筋固定，錨固端至出口位置牽引索進行限位固定，限位鋼筋間距≤1m。根據牽引索預埋高度，沿轉盤放置牽引索擱置平臺，平臺采用鋼筋焊接，平臺沿著轉盤圓心位置＞轉盤直徑50cm布置，平臺高度與牽引索預埋高度一致，平臺牢固固定在下承臺混凝土上，牽引索平順的沿著平臺放置，并作好防護措施。

2.牽引動力系統(tǒng)控制

本工程轉體系統(tǒng)由2套ZLD300型連續(xù)頂推千斤頂、2臺YTB液壓泵站和1臺LSDKC-8主控臺通過高壓油管和電纜線連接分別組成兩套轉體動力系統(tǒng)。使用之前對千斤頂、傳感元件、壓力表等進行標定和校正，并對油泵、控制閥、管路進行檢查，并進行空載和負載試驗，空運轉往復≥5次，現場制作負載試驗平臺，在硬化混凝土場地上鋪設鋼板軌道，軌道上放置混凝土預制塊，根據摩阻系數計算模擬轉動牽引力，采用牽引系統(tǒng)進行負載試驗，主要檢核牽引系統(tǒng)運轉情況。

正式轉體前要進行試轉，根據鐵路界限計算試轉角度為2°，理論耗時2.07min，試轉過程也是檢驗牽引系統(tǒng)運轉情況重要工作之一。

六、結語

張?zhí)畦F路大令公跨京哈鐵路轉體橋轉動體系中上轉盤撐腳滑道、轉動球鉸安裝及施工、牽引索安裝及動力系統(tǒng)試驗與使用關鍵性技術總結了轉動體系精度控制要點，得到了基礎數據，為T形剛構平轉法轉體橋轉動體系施工精度控制積累了經驗。