公路跨鐵路轉(zhuǎn)體橋施工關(guān)鍵技術(shù)分析

張漢濤

（鐵正檢測(cè)科技有限公司，濟(jì)南250000）

1 引言

公路與鐵路干線立交時(shí)，如果仍采用傳統(tǒng)的施工方案直接在鐵路上方進(jìn)行公路橋梁施工，會(huì)導(dǎo)致鐵路線路停運(yùn)，因而，在實(shí)際施工中通常會(huì)采用轉(zhuǎn)體橋施工技術(shù)。對(duì)此，本文主要結(jié)合省道107扶楊眉公路隴海鐵路分離式立交橋轉(zhuǎn)體橋施工情況，對(duì)公路跨鐵路轉(zhuǎn)體橋施工的關(guān)鍵技術(shù)與控制要點(diǎn)進(jìn)行分析。

2 轉(zhuǎn)體橋施工概述

作為新型的橋梁施工技術(shù)，轉(zhuǎn)體橋施工技術(shù)最初通常被應(yīng)用于山谷、大河等自然環(huán)境中的橋梁施工，可以很好地彌補(bǔ)施工條件中存在的不足。而后，伴隨施工技術(shù)的不斷發(fā)展以及該技術(shù)具有的簡(jiǎn)單、方便等優(yōu)勢(shì)，使該技術(shù)逐漸被應(yīng)用到眾多橋梁工程建設(shè)中。從轉(zhuǎn)體橋施工技術(shù)目前的發(fā)展情況來(lái)看，該技術(shù)在橋梁建設(shè)中已經(jīng)得到了比較廣泛的應(yīng)用；從其技術(shù)優(yōu)勢(shì)上來(lái)看，轉(zhuǎn)體橋施工技術(shù)能夠被有效地應(yīng)用于跨越山谷、河流鐵路以及一些交通密集段公路的橋梁建設(shè)中；從技術(shù)原理方面來(lái)看，轉(zhuǎn)體橋施工技術(shù)主要是將橋體與原來(lái)設(shè)計(jì)的橋梁軸線間設(shè)置一定程度的偏離，在橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)成形后，再通過(guò)橋梁轉(zhuǎn)體，得到與原來(lái)橋梁軸線吻合的完整橋梁結(jié)構(gòu)。

3 工程概況

在省道107扶楊眉公路隴海鐵路分離式立交橋轉(zhuǎn)體橋施工中，其孔跨布置為2×45m T構(gòu)箱梁，橋體全長(zhǎng)90m。新建橋梁與既有鐵路交角為90°，位于隴海鐵路絳帳站與楊凌站區(qū)間，橋體其他參數(shù)如表1所示。

表1橋體參數(shù)

在具體施工中，需對(duì)整幅結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置，首先要沿著鐵路方向在隴海鐵路北側(cè)現(xiàn)澆滿(mǎn)堂支架，并在現(xiàn)澆筑完成后通過(guò)整幅橋轉(zhuǎn)體完成施工。結(jié)合以上參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，待轉(zhuǎn)體就位后，還需要在滿(mǎn)堂支架兩側(cè)4.45m范圍內(nèi)設(shè)置防護(hù)欄和防護(hù)網(wǎng)。球鉸部分主要由上、下球鉸以及球鉸間四氟乙烯板、固定鋼銷(xiāo)、下球鉸鋼骨架共同組成，球鉸直徑3.7m。同時(shí)，還需要在上轉(zhuǎn)盤(pán)下設(shè)8個(gè)由2個(gè)直徑為0.8m，厚度0.016m的鋼管組成的撐腳，此鋼管內(nèi)還需灌注C50微膨脹混凝土。另外，撐腳下需設(shè)置寬1.2m、中心半徑3.65m的滑道，滑道兩側(cè)需安置8組千斤頂反力座，并在轉(zhuǎn)盤(pán)外側(cè)設(shè)置一組牽引反力座。

4 公路跨鐵路轉(zhuǎn)體橋施工關(guān)鍵技術(shù)分析

在公路跨鐵路轉(zhuǎn)體橋施工過(guò)程中，主要的轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)是施工的關(guān)鍵，而這一部分主要可分為轉(zhuǎn)體體系施工以及轉(zhuǎn)體施工。本次施工的轉(zhuǎn)動(dòng)體系為平轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)動(dòng)體系，施工步驟如下：（1）下轉(zhuǎn)盤(pán)施工，并要在其中預(yù)留預(yù)埋設(shè)施；（2）先安裝球鉸以及外滑道，然后安裝下球鉸；（3）安裝聚四氟乙烯滑塊以及中心定位軸鋼棒；（4）先安裝上球鉸，然后再安裝上轉(zhuǎn)盤(pán)撐腳；（5）先針對(duì)上轉(zhuǎn)盤(pán)展開(kāi)施工，然后進(jìn)行墩身施工與現(xiàn)澆梁施工；（6）所有安裝與施工步驟完畢后，開(kāi)始進(jìn)行橋梁轉(zhuǎn)體操作；（7）待橋梁轉(zhuǎn)體到位后對(duì)上下轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行封固，整個(gè)施工完成[1]。

針對(duì)轉(zhuǎn)體橋的整個(gè)施工過(guò)程來(lái)分析，可以發(fā)現(xiàn)其中需要進(jìn)行控制的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)主要包含以下3個(gè)方面。

4.1 球鉸施工

在橋梁工程中，球鉸是轉(zhuǎn)體橋施工中最為關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)。首先，在安裝球鉸及滑道骨架定位的過(guò)程中，轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是施工的關(guān)鍵部分。轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)向下傳遞荷載的直接承擔(dān)者，直接關(guān)系著轉(zhuǎn)體施工的成功與否。而鑒于球鉸的核心作用，在制作球鉸的過(guò)程中對(duì)精度的要求非常高，通常需控制其球面曲率均勻，邊緣各點(diǎn)高程差≤1mm，鑲嵌的四氟板塊頂面需在同一球面且誤差≤1mm。本次橋梁設(shè)計(jì)中下轉(zhuǎn)盤(pán)尺寸為11.9m×11.9m，高3.2m，要分2次澆筑混凝土，第一次澆筑到下球鉸型鋼骨架底，等安裝完滑道與下球鉸之后才能再次進(jìn)行澆筑。第一次澆筑完畢后，需結(jié)合測(cè)量放樣定位出支撐架設(shè)計(jì)中心點(diǎn)對(duì)支撐架進(jìn)行定位。其次是對(duì)下球鉸的安裝。在下轉(zhuǎn)盤(pán)球鉸進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后需要對(duì)其進(jìn)行檢查，主要需注意下轉(zhuǎn)盤(pán)球鉸表面的橢圓度等結(jié)構(gòu)參數(shù)與設(shè)計(jì)加工要求是否符合。在現(xiàn)場(chǎng)組裝下轉(zhuǎn)盤(pán)球鉸的過(guò)程中，需要調(diào)整螺栓安裝，這一部分主要為螺栓連接。然后檢查下轉(zhuǎn)盤(pán)球鉸中心十字線，這一環(huán)節(jié)需要多次復(fù)核、校驗(yàn)，需將中心偏差控制在1mm以?xún)?nèi)。然后借助千斤頂與調(diào)整螺栓懸吊下轉(zhuǎn)盤(pán)球鉸，然后調(diào)整螺桿上下轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。在準(zhǔn)確定位與調(diào)整后，還要借助拓普康A(chǔ)T-G2型精密水平儀、全站儀對(duì)下轉(zhuǎn)盤(pán)球鉸的標(biāo)高、中心進(jìn)行再次核查，確認(rèn)無(wú)誤后通過(guò)擰緊螺栓固定。

4.2 滑道施工

在轉(zhuǎn)體橋的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中，滑道與撐腳是確保安全的基本保障，由于兩側(cè)間隙非常小，導(dǎo)致在轉(zhuǎn)體橋施工中對(duì)滑道系統(tǒng)安裝的精度需求非常高，結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)看，要求滑道鋼板局部平整度滿(mǎn)足相對(duì)高差不能超過(guò)2mm。在本次轉(zhuǎn)體橋施工中，將滑道寬度設(shè)置為1.2m，3.65m的中心半徑則采用8塊24mm厚的鋼板拼裝而成。在骨架上組裝的滑道鋼板需選擇80個(gè)斷面作為測(cè)量點(diǎn)，其中的每個(gè)斷面需要在左右各布置一個(gè)可調(diào)螺[2]。首先需采用普通水準(zhǔn)儀將其初調(diào)為2mm，然后在采用精密水準(zhǔn)儀與可調(diào)螺桿進(jìn)行精調(diào)，將其調(diào)整到最終的位置后需要將螺絲擰緊，并將鋼板間的縫隙焊接飽滿(mǎn)、打磨平順，以確?；冷摪宸习惭b需求。此外，滑道鋼板是一個(gè)厚度相對(duì)較小而面積較大的柔性體，因而在運(yùn)輸中必須采取防護(hù)措施，吊裝時(shí)也需要多點(diǎn)起吊，避免導(dǎo)致鋼板變形，對(duì)施工精度產(chǎn)生影響。

4.3 轉(zhuǎn)體穩(wěn)定性施工

為確保轉(zhuǎn)體施工的穩(wěn)定性，在混凝土的澆筑過(guò)程中，通常采用從中心向四周澆筑的順序進(jìn)行。澆筑前需搭設(shè)工作平臺(tái)，施工人員在平臺(tái)上作業(yè)的過(guò)程中為避免對(duì)其產(chǎn)生擾動(dòng)，通?？刹捎孟鹉z錘對(duì)球鉸進(jìn)行不斷敲打，確保球鉸下澆筑的混凝土能達(dá)到一定的密實(shí)度。另外，澆筑混凝土前，還需要遮蓋下球鉸，避免其他雜物落入，澆筑后要滿(mǎn)足混凝土頂板低于球鉸邊緣約1cm，避免雨水等雜物侵入，污染球鉸。在澆筑的混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定要求后，需要對(duì)下球鉸進(jìn)行清理，并將生銹部分打磨光滑，使用吸塵器清理銷(xiāo)軸以及四氟乙烯塊內(nèi)的雜物。然后開(kāi)始安裝上球鉸。具體的安裝步驟如下：（1）安裝銷(xiāo)軸，這一過(guò)程中需將黃油聚四乙粉填充至銷(xiāo)軸孔內(nèi)，直至有黃油溢出，同時(shí)還需要多次對(duì)銷(xiāo)軸的中心進(jìn)行測(cè)量，確認(rèn)無(wú)誤后在外露的銷(xiāo)軸上涂滿(mǎn)黃油聚四乙；（2）在安放好定位銷(xiāo)后，鑲嵌四氟乙烯滑動(dòng)塊。要確保無(wú)任何雜物后才能對(duì)號(hào)安裝；（3）涂抹完黃油四氟乙烯粉后，為避免落入雜物，要盡快安裝上球鉸；（4）在上球鉸安裝就位后，需要轉(zhuǎn)動(dòng)上球鉸2周，既保證了對(duì)黃油與四乙烯粉的均勻攪拌，也驗(yàn)證了球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)的順利與否。在上下盤(pán)鎖定限位后，還需要用封口膠帶將球鉸上下盤(pán)吻合面外周?chē)?yán)密封起，避免泥沙雨水等進(jìn)入球鉸摩擦面內(nèi)，確保轉(zhuǎn)體穩(wěn)定。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上，橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)主要是借助橋梁結(jié)構(gòu)本身以及鋼板做的施工設(shè)施，通過(guò)摩擦系數(shù)很小的滑道設(shè)計(jì)以及轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用簡(jiǎn)單設(shè)備預(yù)制拼裝而成的橋梁結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)本次公路跨鐵路轉(zhuǎn)體橋施工技術(shù)的研究，可以為每一個(gè)施工環(huán)節(jié)中的技術(shù)要點(diǎn)控制提供借鑒，從而全面提升轉(zhuǎn)體橋施工的安全性與穩(wěn)定性。